氧化铁脱硫剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种氧化铁脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：在50℃~75℃，将固体可溶性亚铁盐与碳酸化物水溶液混合、搅拌、混辗，反应20~30分钟，得到反应混合物；在50℃~75℃，将反应混合物与氢氧化物混合、搅拌、混辗，反应20~30分钟，得到不溶性铁盐；及将不溶性铁盐经物理真空挤压成型，干燥后得到氧化铁脱硫剂。本发明还提供一种氧化铁脱硫剂，该氧化铁脱硫剂的活性组分为三氧化二铁，三氧化二铁的含量为28%~35%。上述氧化铁脱硫剂的制备方法，工艺简单、生产周期短，且制备的氧化铁脱硫剂具有高硫容和高机械强度，节能环保。
【专利说明】[0001] 氧化铁脱硫剂及其制备方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及脱硫净化【技术领域】，特别是涉及一种高强度、高硫容节能环保型氧化 铁脱硫剂及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 在工业生产中的很多场合都会产生硫化物。诸如，在以煤或者石油制取化工原料 的生产过程中，以及普通工业生产排放的废水或者废气中。其中，在以煤或者石油制取化工 原料的生产过程中，其产生的硫化氢主要是由于原料中含有较多的含硫物质，使得该含硫 物质在生产过程中发生反应而释放出硫化氢，从而直接导致后续生产工段中催化剂活性物 质中毒失活。此外，工业生产中排放的废水或者废气中所含有的硫化氢等硫化物，如果直接 排就会严重影响环境，甚至于造成人畜中毒。
[0005] 目前，研究人员为了有效地减少上述硫化物对工业生产以及环境的破坏，对于脱 硫剂的研发给予了足够的重视。现有技术中的脱硫剂品种很多，多数以铁系脱硫剂、锰氧化 物脱硫剂、固体碱/液体碱脱硫剂、活性炭脱硫剂或者分子筛活性金属脱硫剂为主。其中， 铁系脱硫剂是较为传统的脱硫剂之一，该类型脱硫剂主要是以铁氧化物作为脱硫剂的活性 组分。
[0006] 但是传统的氧化铁脱硫剂的制备工艺复杂、生产周期长，且制备出的氧化铁脱硫 剂的硫容普遍都较低、机械强度也较差。
[0007]
【发明内容】
[0008] 基于此，有必要针对传统的氧化铁脱硫剂的制备工艺复杂、生产周期长的问题，提 供一种工艺简单、生产周期短的氧化铁脱硫剂的制备方法。
[0009] 此外，还提供一种1?硫容、1?强度的氧化铁脱硫剂。
[0010] 一种氧化铁脱硫剂的制备方法，包括以下步骤： 在50°C ~75°C，将固体可溶性亚铁盐与碳酸化物水溶液混合、搅拌、混辗，反应2(Γ30分 钟，得到反应混合物； 在50°C?75°C，将所述反应混合物与氢氧化物混合、搅拌、混辗，反应2(Γ30分钟，得到 不溶性铁盐；及 将所述不溶性铁盐经物理真空挤压成型，干燥后得到氧化铁脱硫剂，所述氧化铁脱硫 剂的活性组分为三氧化二铁，所述三氧化二铁在所述氧化铁脱硫剂中的质量百分含量为 289Γ35%，其余组分为水及反应副产物。
[0011] 在其中一个实施例中，所述固体可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
[0012] 在其中一个实施例中，所述碳酸化物为碳酸氢铵。
[0013] 在其中一个实施例中，所述碳酸化物水溶液中碳酸化物的质量百分含量为 5%?15%。
[0014] 在其中一个实施例中，所述固体可溶性亚铁盐与所述碳酸化物的质量比为 1:0. 2?0· 4。
[0015] 在其中一个实施例中，所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钙。
[0016] 在其中一个实施例中，所述固体可溶性亚铁盐与所述氢氧化物的质量比为 1:0. 2?0· 4。
[0017] 在其中一个实施例中，所述物理真空挤压成型的压力为-0· 04MPa~_0. 06MPa。
[0018] 在其中一个实施例中，所述干燥后得到氧化铁脱硫剂的步骤中，所述干燥的方法 具体为：在-5 °C?45 °C自然氧化干燥。
[0019] 上述氧化铁脱硫剂的制备方法，通过二次分步氧化法，即先将固体可溶性亚铁盐 与碳酸化物反应得到反应混合物，再将反应混合物与氢氧化物反应，经物理真空挤压成型， 干燥得到氧化铁脱硫剂，工艺简单、生产周期短。
[0020] 根据上述制备方法制得的氧化铁脱硫剂，所述氧化铁脱硫剂的活性组分为三氧化 二铁，所述三氧化二铁在所述氧化铁脱硫剂中的质量百分含量为289Γ35%，其余组分为水及 反应副产物。
[0021] 上述氧化铁脱硫剂，三氧化铁的含量达289Γ35%，且利用固体可溶性亚铁盐与碳酸 化物反应，产生大量气泡，使反应物孔结构十分发达，产生较大的孔隙，有利于三氧化二铁 充分分散于孔道结构中，提高三氧化二铁的分散度，具有较高的硫容。
[0022] 此外，通过物理真空挤压成型，无需添加任何有机载体，提高了氧化铁脱硫剂的机 械强度。
[0023]
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为一实施方式的氧化铁脱硫剂的制备方法流程图。
[0025]
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0027] 请参阅图1，一实施方式的氧化铁脱硫剂的制备方法，包括以下步骤： 步骤S110、在50°C?75°C，将固体可溶性亚铁盐与碳酸化物水溶液混合、搅拌、混辗，反 应2(Γ30分钟，得到反应混合物。
[0028] 其中，固体可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。碳酸化物为碳酸氢铵。
[0029] 优选的，碳酸化物水溶液中碳酸化物的质量百分含量为59Γ15%。
[0030] 优选的，固体可溶性亚铁盐与碳酸化物的质量比为1:0. 2~0. 4。
[0031] 可以理解，在上述混合、搅拌、混辗过程中，物料中的固体颗粒由于受到剪切、摩 擦、冲击和压力等复合力的作用，被研磨、分散、混合和微粒化，有利于充分反应。
[0032] 步骤S120、在50°C?75°C，将上述反应混合物与氢氧化物混合、搅拌、混辗，反应 2(Γ30分钟，得到不溶性铁盐。
[0033] 其中，氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钙。
[0034] 优选的，固体可溶性亚铁盐与氢氧化物的质量比为1:0. 2~0. 4。
[0035] S130、将上述不溶性铁盐经物理真空挤压成型，干燥后得到氧化铁脱硫剂。
[0036] 其中，物理真空挤压成型的压力为-0. 04MPa~_0. 06MPa。优选的，物理真空挤压成 型的压力为-〇· 〇5MPa。
[0037] 干燥后得到氧化铁脱硫剂的步骤中，干燥的方法具体为：在_5°C ~45°C自然氧化 干燥。
[0038] 需要说明的是，在_5°C ~45°C自然氧化干燥，既经济环保，节约能源，降低成本，又 保证了氧化铁脱硫剂活性成分的稳定性。
[0039] 其中，上述氧化铁脱硫剂的活性组分为三氧化二铁。三氧化二铁在氧化铁脱硫剂 中的质量百分含量为289Γ35%，其余组分为水及反应副产物 上述氧化铁脱硫剂的制备方法，通过二次分步氧化法，即先将固体可溶性亚铁盐与碳 酸化物水溶液反应得到反应混合，再将反应混合物与氢氧化物反应，经物理真空挤压成型， 干燥得到氧化铁脱硫剂，工艺简单、生产周期短，且采用的原料经济、实用、安全、环保，生产 过程中无废水、废气、废渣的排放，适用于大规模工业化生产。
[0040] 此外，利用固体可溶性亚铁盐与碳酸化物水溶液反应产生大量的气泡，使反应物 孔结构十分发达，产生较大的孔隙，有利于活性三氧化二铁充分分散于孔道结构中，提高活 性三氧化二铁的分散度。
[0041] 最后，通过物理真空挤压成型，无需添加任何有机载体，节约了生产成本，整体上 提高了氧化铁脱硫剂的机械强度，避免了由于脱硫剂机械强度过低易碎，造成脱硫剂的粉 化、堵塞等现象。
[0042] 根据上述方法制备的氧化铁脱硫剂具有高硫容、高机械强度，活性组分三氧化二 铁的含量达到289Γ35%。
[0043] 以下为具体实施例。
[0044] 实施例1 在50°C，将100公斤硫酸亚铁与400公斤5%的碳酸氢铵水溶液混合、搅拌、混辗，反应 20分钟，得到反应混合物。在50°C，将上述反应混合物和20公斤氢氧化钠混合、搅拌、混辗， 反应20分钟，得到不溶性铁盐。将上述不溶性铁盐在-0. 04MPa物理真空挤压成型，在-5°C 自然氧化干燥，得到氧化铁脱硫剂。
[0045] 经测试，氧化铁脱硫剂中活性组分三氧化二铁的含量为28%，首次硫容为25%，机 械强度为65N/cm，累计硫容为60%，孔隙率为509Γ60%，堆密度为0. 70。
[0046] 实施例2 在75°C，将100公斤氯化亚铁与266公斤15%的碳酸氢铵水溶液混合、搅拌、混辗，反 应30分钟，得到反应混合物。在75°C，将上述反应混合物和40公斤氢氧化钙混合、搅拌、混 辗，反应30分钟，得到不溶性铁盐。将上述不溶性铁盐在-0. 06MPa物理真空挤压成型，在 45°C自然氧化干燥，得到氧化铁脱硫剂。
[0047] 经测试，氧化铁脱硫剂中活性组分三氧化二铁的含量为35%，首次硫容为26%，机 械强度为65N/cm，累计硫容为60%，孔隙率为509Γ60%，堆密度为0. 70。
[〇〇48] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 在50°C ~75°C，将固体可溶性亚铁盐与碳酸化物水溶液混合、搅拌、混辗，反应2(Γ30分 钟，得到反应混合物； 在50°C?75°C，将所述反应混合物与氢氧化物混合、搅拌、混辗，反应2(Γ30分钟，得到 不溶性铁盐；及 将所述不溶性铁盐经物理真空挤压成型，干燥后得到氧化铁脱硫剂，所述氧化铁脱硫 剂的活性组分为三氧化二铁，所述三氧化二铁在所述氧化铁脱硫剂中的质量百分含量为 289Γ35%，其余组分为水及反应副产物。
2. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述固体可溶性亚 铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
3. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述碳酸化物为碳 酸氢铵。
4. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述碳酸化物水溶 液中碳酸化物的质量百分含量为59Γ15%。
5. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述固体可溶性亚 铁盐与所述碳酸化物的质量比为1:0. 2~0. 4。
6. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化物为氢 氧化钠或氢氧化钙。
7. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述固体可溶性亚 铁盐与所述氢氧化物的质量比为1:0. 2~0. 4。
8. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述物理真空挤压 成型的压力为-〇· 〇4MPa?-〇. 06MPa。
9. 根据权利要求1所述的氧化铁脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述干燥后得到氧 化铁脱硫剂的步骤中，所述干燥的方法具体为：在_5°C ~45°C自然氧化干燥。
10. 根据权利要求1所说的氧化铁脱硫剂的制备方法制备的氧化铁脱硫剂，其特征在 于，所述氧化铁脱硫剂的活性组分为三氧化二铁，所述三氧化二铁在所述氧化铁脱硫剂中 的质量百分含量为289Γ35%，其余组分为水及反应副产物。
【文档编号】B01D53/52GK104058491SQ201410316813
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】凌绍文, 刘延玲 申请人:岳阳海达环保科技有限公司