CN112940795A - 一种高炉煤气用铁系脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉煤气用铁系脱硫剂，其中脱硫剂主要原料含量为：硫酸亚铁30‑50wt%、氢氧化钙20‑30wt%、电石渣10‑40wt%、粉煤灰5‑15wt%、锯木屑5‑15wt%。固体在混捏成型过程中发生反应生成脱硫剂前驱体，然后自然氧化成脱硫剂成品。本方法制备的脱硫剂硫容高，工作硫容可达35‑45wt%，饱和硫容可达60‑70wt%，制备工艺简单，生产过程无废水废渣，生产成本低，适合大规模生产使用。

Description

一种高炉煤气用铁系脱硫剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及煤气净化技术领域，具体来说涉及一种高炉煤气用铁系脱硫剂及其制备方法。

背景技术

高炉煤气中一般含有大量的COS和H₂S气体。高炉煤气直接燃烧或作为化工原料气利用，里面的硫化物会毒害后续催化剂，同时，燃烧会产生大量的SO₂，为达标排放，后续处理成本非常高。

高炉煤气燃烧前或作为化工原料气使用前，增设脱硫工艺，可以显著的降低净化成本，保护设备及后续催化剂。目前，高炉煤气脱硫一般先采用有机硫水解剂将COS转化为H₂S，然后用脱硫剂将H₂S吸收。高炉煤气脱H₂S一般采用活性炭脱硫剂或氧化铁脱硫剂，活性炭脱硫剂价格较高，不适合高炉煤气等气量大，脱硫剂消耗量巨大的生产工艺使用；普通的氧化铁脱硫剂硫容低，生产过程中有废水废渣产生，不适合大规模生产使用。目前，氧化铁脱硫剂生产和使用受到严格限制。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种高炉煤气用铁系脱硫剂及其制备方法，解决现有脱硫剂硫容低、生产成本高，生产过程中有废水废渣排出的问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：

一种高炉煤气用铁系脱硫剂，所述脱硫剂主要原料含量为：硫酸亚铁30-50wt%、氢氧化钙20-30wt%、电石渣10-40wt%、粉煤灰5-15wt%、锯木屑5-15wt%。

进一步地，所述脱硫剂原料还包括碳铵固体。

一种高炉煤气用铁系脱硫剂制备方法，具体包括如下步骤：

S1.将硫酸亚铁固体、氢氧化钙粉、电石渣、粉煤灰、锯木屑，按质量比为：（25-50）：（20-30）：（10-40）：（5-15）：（5-15），加入到反应罐中混和均匀,得到固体混合物a；

S2.将碳铵固体溶于水，制备浓度为1-5%的碳铵溶液b；

S3.向固体混合物a的反应罐中注入碳铵溶液b，边注碳铵溶液边混搅固体，至固体物质成泥状，继续混搅2-3小时，然后停止搅拌，老化12-24小时，得到固体泥状物c；

S4.将老化后的固体泥状物c，用液压机挤条成型，得到脱硫剂前驱体d；

S5.将脱硫剂前驱体d，直接晒干，自然氧化24-36小时得到脱硫剂成品e。

本发明的有益效果：本发明的铁系脱硫剂主要原料为固体废渣，变废为宝，生产过程中无废水废渣排放，制备的脱硫剂工作硫容高，价格便宜，生产过程简单，适合大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种高炉煤气用铁系脱硫剂的硫容检测装置图。

图中：

1、H₂S储气瓶；2、流量计；3、水汽饱和器；4、反应器；5、恒温水浴装置一；6、恒温水浴装置二；7、缓冲罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种高炉煤气用铁系脱硫剂，所述脱硫剂主要原料含量为：硫酸亚铁45wt%、氢氧化钙20wt%、电石渣20wt%、粉煤灰10wt%、锯木屑5wt%。

在本实施例中，所述脱硫剂原料还包括1kg碳铵固体。

在本实施例中，所述硫酸亚铁源自钛白粉副产废物。

在本实施例中，所述电石渣源自电石水解产生的废渣。

一种高炉煤气用铁系脱硫剂制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1.将硫酸亚铁固体、氢氧化钙粉、电石渣、粉煤灰、锯木屑，按质量比45：20：20：10：5加入到反应罐中混和均匀,得到固体混合物a；

S2.将1kg碳铵固体溶于20kg水，制备浓度为5%的碳铵溶液b；

S3.向固体混合物a的反应罐中注入碳铵溶液b，边注碳铵溶液边混搅固体，至固体物质成泥状，共加入溶液b重量为6kg,继续混搅3小时，然后停止搅拌，老化24小时，得到固体泥状物c；

S4.将老化后的固体泥状物c，用液压机挤条成型，得到脱硫剂前驱体d；

S5.将脱硫剂前驱体d，直接晒干，自然氧化36小时得到脱硫剂成品e。

在本实施例中， 将所得脱硫剂成品e装入固定床反应器4中，检测其硫容。其中硫容按HG/T 4354-2012常温氧化铁硫容试验方法进行检测，检测温度30℃，空速500-1000h^-1，H₂S浓度3000-5000ppm，O₂浓度0.2-0.3%。

在本实施例中，经检测，所得脱硫剂成品e工作硫容可达35-45wt%，饱和硫容可达60-70wt%。

总而言之，本发明结合目前钢铁行业高炉煤气脱硫工艺流程，开发一种高效铁系脱硫剂，适用于高炉煤气等气体成分复杂环境脱硫，生产成本低且无废水废渣产生，适合大规模生产使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高炉煤气用铁系脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂主要原料含量为：硫酸亚铁30-50wt%、氢氧化钙20-30wt%、电石渣10-40wt%、粉煤灰5-15wt%、锯木屑5-15wt%。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气用铁系脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂原料还包括碳铵固体。

3.一种高炉煤气用铁系脱硫剂制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1.将硫酸亚铁固体、氢氧化钙粉、电石渣、粉煤灰、锯木屑，按质量比为：（25-50）：（20-30）：（10-40）：（5-15）：（5-15），加入到反应罐中混和均匀,得到固体混合物a；

S2.将碳铵固体溶于水，制备浓度为1-5%的碳铵溶液b；

S3.向固体混合物a的反应罐中注入碳铵溶液b，边注碳铵溶液边混搅固体，至固体物质成泥状，继续混搅2-3小时，然后停止搅拌，老化12-24小时，得到固体泥状物c；

S4.将老化后的固体泥状物c，用液压机挤条成型，得到脱硫剂前驱体d；

S5.将脱硫剂前驱体d，直接晒干，自然氧化24-36小时得到脱硫剂成品e。

Images