一种高活性络合铁脱硫剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了高活性络合铁脱硫剂，涉及脱硫和气体净化技术领域，由水、可溶性铁盐、有机络合剂、无机碱、和稳定剂组成；活性高，最小硫容高，可以高达6.9g/L，相比现有脱硫剂的脱硫时间大大延长；再生时间短，并且将脱硫反应生成的硫单质过滤后再进行再生，能够明显缩短脱硫剂的再生时间。本发明专利技术采用海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物作为有机络合剂，海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物中含有多个氨基和羧基可以和铁离子有效络合，并且其内部为三维网状结构，结构疏松，进行脱硫反应后表面生成的硫单质容易在溶液中团聚成大颗粒硫磺单质，提高后续处理的效率。理的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性络合铁脱硫剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及脱硫和气体净化
，具体说是一种高活性络合铁脱硫剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]硫化氢是工业化生产中产生的一种工业废气，在炼油厂、石油化工厂、造纸厂、钢铁厂和制药厂等化工行业中均能产生大量的硫化氢尾气，若将其直接排放或燃烧后转化成二氧化硫排放会对环境造成严重的污染。因此，硫化氢在排出前必须进行脱硫处理。
[0003]目前的硫化氢的净化脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中干法脱硫是利用硫化氢的可燃性和还原性，用直接燃烧法或者固体氧化剂脱硫；湿法是根据不同脱硫剂的选择分为液体吸收法和氧化吸收法两类，液体吸收法又包括利用碱性溶液的化学吸收法、利用有机溶剂的物理吸收法和物理化学吸收法，氧化吸收法是利用各种氧化剂、催化剂进行脱硫，其中络合铁脱硫因无二次污染及脱硫效率高而受到工业领域欢迎，具有广泛的应用前景。
[0004]客户在使用中发现，采用现有的络合铁脱硫剂存在硫容低、活性低、脱硫效率低、络合铁脱硫剂用量大，成本高的问题，这是因为络合铁脱硫剂的脱硫原理包括吸收反应和再生反应，因此脱硫时先是硫化氢与铁离子反应得到硫单质和亚铁离子，需要对硫单质进行及时的过滤处理，才能将所得亚铁离子进行再生处理。由于现有的硫单质颗粒在络合铁脱硫剂中形成的颗粒小，很难聚集成大颗粒的硫单质，导致过滤过程缓慢，因此需要重新投入新的络合铁脱硫剂进行下一次脱硫反应，络合铁脱硫剂在整个脱硫过程中需要的量较大，增加了用户的脱硫成本。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种高活性络合铁脱硫剂及其制备方法。
[0006]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种高活性络合铁脱硫剂，以重量份计，由以下物质组成：水1000份，可溶性铁盐25~40份，有机络合剂15~25份，无机碱20~30份和稳定剂1~3份；所述可溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁或硝酸铁；所述有机络合剂为海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物；所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物的结构式为：
[0007]所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物，先将海藻酸钠氧化，然后在氧化海藻酸钠支链上接枝连接聚乙烯亚胺和十八烷胺，形成三维网状交联聚合物；所述稳定剂为可溶性聚丙烯酸盐、羧甲基壳聚糖和羟乙基磺酸钠混合得到；所述无机碱为水溶性碳酸盐或水溶性强碱。
[0008]优选的一种高活性络合铁脱硫剂，所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物按照以下步骤制备得到：
①
制备氧化海藻酸钠：以重量份计，将10~15份海藻酸钠分散在480~520份去离子水中，在搅拌下向其中加入4~5份高碘酸钠，避光搅拌反应24~36小时，加入4~6份乙二醇，继续搅拌30~60分钟，向其中加入2~3份氯化钠，搅拌至少10分钟后，得到反应液；将反应液倒入980~1020份乙醇中，过滤，得到氧化海藻酸钠粗品；将所得氧化海藻酸钠粗品溶解于480~520份去离子水中，在搅拌下加入0.4~0.6份氯化钠，得到混合液，将所得混合液倒入980~1020份乙醇中，过滤，滤饼用乙醇洗涤，干燥，得到氧化海藻酸钠；
②
将步骤
①
所得氧化海藻酸钠溶解于980~1020份去离子水中，加入2~5份聚乙烯亚胺水溶液，搅拌1~2小时，加入0.5~1份十八烷胺搅拌反应1~2小时，加入1.5~2份硼氢化钠，继续搅拌1~2小时，将其倒入1980~2020份乙醇中，搅拌30~40分钟，过滤，所得滤饼依次用质量浓度40~50%的乙醇水溶液和无水乙醇洗涤，干燥，得到海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物。
[0009]海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物的反应过程如下：
[0010]优选的，所述可溶性聚丙烯酸盐为聚丙烯酸钠。
[0011]优选的，所述稳定剂中可溶性聚丙烯酸盐、羧甲基壳聚糖和羟乙基磺酸钠的质量比为5~10：1~3：2~5.优选的，所述无机碱为碳酸钠、氢氧化钾或氢氧化钠。
[0012]优选的，所述高活性络合铁脱硫剂的pH值为8~9.5。
[0013]本专利技术还包括上述高活性络合铁脱硫剂的方法，包括以下步骤：以重量份计，将25~40份可溶性铁盐溶于1000份水中，向其中加入15~25份有机络合剂和20~30份无机碱，搅拌0.5~1小时，然后向其中加入1~3份稳定剂搅拌混匀0.5~1小时，得到高活性络合铁脱硫剂；所述可溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁或硝酸铁；
所述有机络合剂为海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物；所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物的结构式为：；所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物，先将海藻酸钠氧化，然后在氧化海藻酸钠支链上接枝连接聚乙烯亚胺和十八烷胺，形成三维网状交联聚合物；所述稳定剂为可溶性聚丙烯酸盐、羧甲基壳聚糖和羟乙基磺酸钠混合得到；所述无机碱为水溶性碳酸盐或水溶性强碱。
[0014]本专利技术相比现有技术具有如下优点：本专利技术的高活性络合铁脱硫剂，活性高，最小硫容高，可以高达6.9g/L，相比现有脱硫剂的脱硫时间大大延长；再生时间短，并且将脱硫反应生成的硫单质过滤后再进行再生，能够明显缩短脱硫剂的再生时间。
[0015]本专利技术采用海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物作为有机络合剂，海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物中含有多个氨基和羧基可以和铁离子有效络合，并且其内部为三维网状结构，结构疏松，进行脱硫反应后表面生成的硫单质容易在溶液中团聚成大颗粒硫磺单质，提高后续处理的效率。用户在使用过程中不需要时时投入新的络合铁脱硫剂进行下一次脱硫反应，络合铁脱硫剂在整个脱硫过程中需要量小，降低用户的脱硫成本。
具体实施方式
[0016]本专利技术的目的是提供一种高活性络合铁脱硫剂及其制备方法，以下结合具体实施例来对本专利技术作进一步的描述。
[0017]本专利技术实施例中海藻酸钠购自上海麦克林生化科技股份有限公司，货号：S875337，M/G=1/2；聚乙烯亚胺购自上海翰思化工有限公司，货号：TY60642，分子量1800。
[0018]实施例1一种海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物，按照以下步骤制备得到：
①
制备氧化海藻酸钠：将1kg海藻酸钠分散在48kg去离子水中，在搅拌下向其中加入0.4kg高碘酸钠，避光搅拌反应24小时，加入0.4kg乙二醇，继续搅拌30分钟，向其中加入0.2kg氯化钠，搅拌10分钟后，得到反应液；将反应液倒入98kg乙醇中，过滤，得到氧化海藻酸钠粗品；将所得氧化海藻酸钠粗品溶解于48kg去离子水中，在搅拌下加入0.04kg氯化钠，得到混合液，将所得混合液倒入98kg乙醇中，过滤，滤饼用乙醇洗涤，干燥，得到氧化海藻酸钠；
②
将步骤
①
所得氧化海藻酸钠溶解于98kg去离子水中，加入0.2kg聚乙烯亚胺水溶液，搅拌1小时，加入0.05kg十八烷胺搅拌反应1小时，加入0.15kg硼氢化钠，继续搅拌1小时，将其倒入198kg乙醇中，搅拌30分钟，过滤，所得滤饼依次用质量浓度40%的乙醇水溶液和无水乙醇洗涤，干燥，得到海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高活性络合铁脱硫剂，其特征在于：以重量份计，由以下物质组成：水1000份，可溶性铁盐25~40份，有机络合剂15~25份，无机碱20~30份和稳定剂1~3份；所述可溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁或硝酸铁；所述有机络合剂为海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物；所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物的结构式为：；所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物，先将海藻酸钠氧化，然后在氧化海藻酸钠支链上接枝连接聚乙烯亚胺和十八烷胺，形成三维网状交联聚合物；所述稳定剂为可溶性聚丙烯酸盐、羧甲基壳聚糖和羟乙基磺酸钠混合得到；所述无机碱为水溶性碳酸盐或水溶性强碱。2.根据权利要求1所述的一种高活性络合铁脱硫剂，其特征在于：所述海藻酸钠聚乙烯亚胺交联聚合物按照以下步骤制备得到：
①
制备氧化海藻酸钠：以重量份计，将10~15份海藻酸钠分散在480~520份去离子水中，在搅拌下向其中加入4~5份高碘酸钠，避光搅拌反应24~36小时，加入4~6份乙二醇，继续搅拌30~60分钟，向其中加入2~3份氯化钠，搅拌至少10分钟后，得到反应液；将反应液倒入980~1020份乙醇中，过滤，得到氧化海藻酸钠粗品；将所得氧化海藻酸钠粗品溶解于480~520份去离子水中，在搅拌下加入0.4~0.6份氯化钠，得到混合液，将所得混合液倒入980~1020份乙醇中，过滤，滤饼用乙醇洗涤，干燥，得到氧化海藻酸钠；
②
将步骤
①
所得氧化海藻酸钠溶解于980~1020份去离子水中，加入2~5份聚乙烯亚胺水溶液，搅拌1~2小时，加入0.5~1份十八烷胺搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：史建明，史文硕，
申请(专利权)人：明硕环境科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：