【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硫化氢脱除剂及其制备方法和硫化氢脱除方法。
技术介绍
1、硫化氢是一种有毒恶臭气体，危害极大。凡含硫化合物参加的各类反应都有可能生成硫化氢，工业中的硫化氢主要产生于炼油厂、天然气净化厂、煤气净化厂等。低浓度的硫化氢能够使工业生产中的金属催化剂失去催化能力、设备腐蚀。当硫化氢含量比较高时，能够危及生命。目前，常用的硫化氢脱除技术主要有干法脱除和湿法脱除两大类。硫化氢湿法脱除工艺设备大，消耗成本高，且硫化氢脱除效率低，存在塔内传质阻力及堵塞问题，常用于粗脱硫。硫化氢干法脱除工艺由于工艺简单，操作方便，设备安装简单，投资成本低，负荷小，净化程度高，广泛应用于气体中低浓度硫化氢的脱除。
2、目前，硫化氢干法脱除工艺主要有氧化铁法和氧化锌法。氧化铁法采用氧化铁硫化氢脱除剂，氧化铁硫化氢脱除剂包括非成型氧化铁硫化氢脱除剂和成型氧化铁硫化氢脱除剂，氧化铁法为气-固相非催化反应，反应机理是氧化铁硫化氢脱除剂的氧化铁与水和硫化氢反应生成硫化铁和硫化亚铁，使用过程中需要对氧化铁硫化氢脱除剂进行周期性再生，通过再生反应将硫化铁和硫化亚铁氧化为氧化铁。氧化锌法采用氧化锌硫化氢脱除剂，氧化锌硫化氢脱除剂分为常温型和高温型，氧化锌法的反应机理是氧化锌硫化氢脱除剂的氧化锌与硫化氢反应生成硫化锌。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供新型的硫化氢脱除剂及其制备方法和硫化氢脱除方法。
2、第一个方面，提供了一种硫化氢脱除剂，包括：活性炭基体；以及尖晶石铁氧体，负
3、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的实施例，该硫化氢脱除剂还包括：碱土金属氧化物，负载于所述活性炭基体表面并与所述尖晶石铁氧体混合。
4、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的实施例，所述碱土金属氧化物为氧化镁和氧化钙中的至少一种。
5、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的实施例，所述碱土金属氧化物均匀分散在所述尖晶石铁氧体中，而使得该硫化氢脱除剂的xrd谱图上不出现碱土金属氧化物的特征峰。
6、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的实施例，按重量份计，所述活性炭基体与所述尖晶石铁氧体的含量分别为：活性炭基体：87份–93份；尖晶石铁氧体：5份-10份。
7、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的实施例，按重量份计，所述碱土金属氧化物的含量为：碱土金属氧化物：2份-3份。
8、第二个方面，提供了一种硫化氢脱除剂的制备方法，包括：获取活性炭基体；配置浸渍液，所述浸渍液主要含有第一溶液和第二溶液，所述第一溶液为m的硝酸盐溶液和/或m的醋酸盐溶液，其中m为cu和zn中的至少一种，所述第二溶液为硝酸铁溶液，所述浸渍液中m与铁的摩尔比为1:2；将所述浸渍液浸渍到所述活性炭基体上，然后进行干燥、焙烧，焙烧温度为400℃–500℃，焙烧时间为1h-3h，从而制备得到上述第一个方面的硫化氢脱除剂。
9、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的制备方法的实施例，所述活性炭基体粒度为3mm–5mm，径向抗压强度≥100n/cm，比表面积为1000m2/g–1400m2/g，孔容为0.6m3/g–0.8m3/g，四氯化碳吸附值为70%–85%，碘值为900mg/g–1200 mg/g，饱和吸水量为0.9g/g–1.2g/g。
10、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的制备方法的实施例，所述活性炭基体由竹质活性炭经预处理而成，所述预处理包含：将竹质活性炭在惰性气体氛围下，以850℃–900℃的温度用水蒸气活化1h–2.5h，再将活化后的竹质活性炭用去离子水洗涤2次–4次，控制炭水质量为1:1–1:3，然后干燥。
11、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的制备方法的实施例，所述浸渍液还含有第三溶液，所述第三溶液为碱土金属的硝酸盐溶液，所述碱土金属的硝酸盐溶液通过所述焙烧形成负载于所述活性炭基体表面并与所述尖晶石铁氧体混合的碱土金属氧化物。
12、根据本专利技术中硫化氢脱除剂的制备方法的实施例，所述浸渍液中还含有聚乙烯醇溶液。
13、第三个方面，提供了一种硫化氢脱除方法，将含有硫化氢、氧气和水的烟气通过上述第一个方面的硫化氢脱除剂，从而对所述烟气中的硫化氢进行催化反应脱除。
14、本专利技术的硫化氢脱除剂中，活性炭基体孔隙结构丰富，在活性炭基体上负载尖晶石铁氧体后，确保尖晶石铁氧体具有较大的比表面积，并保证硫化氢脱除剂的强度和形状。该尖晶石铁氧体以化学式mfe2o4表示，m表示二价金属离子，且m为cu和zn中的至少一种，因此，该尖晶石铁氧体是由氧化铁与氧化铜和/或氧化锌构成的复合金属氧化物，而氧化铁、氧化铜和氧化锌均具备与硫化氢的反应活性，同时，将zn2+或cu2+引入到氧化铁的晶格中，因离子半径的差异造成应变应力，在晶格表面形成氧空位，提高了电子迁移速率，进而可提高硫化氢脱除剂的穿透硫容。实验表明，在活性炭基体上负载该尖晶石铁氧体，常温下对硫化氢气体具有良好的吸附和反应能力。此外，当硫化氢脱除剂还包括负载于所述活性炭基体表面并与所述尖晶石铁氧体混合的碱土金属氧化物时，还可明显地提高硫化氢脱除剂的穿透硫容。
15、本专利技术中硫化氢脱除剂的制备方法能够在活性炭基体上合成尖晶石铁氧体，并避免由于焙烧温度过低导致浸渍液中的前驱体盐（即m的硝酸盐溶液、m的醋酸盐溶液、硝酸铁溶液）不能充分分解，且避免由于焙烧温度过高导致金属氧化物被活性炭中碳元素还原且同时消耗活性炭基体。
16、本专利技术中硫化氢脱除方法，将含有硫化氢、氧气和水的烟气通过本专利技术的硫化氢脱除剂，由于上述烟气为含氧潮湿气流，因此，硫化氢与氧化铁反应生成的硫化铁将转化成feooh（羟基氧化铁），而羟基氧化铁则可与硫化氢继续反应，生成的硫化铁再次分解并形成羟基氧化铁，使得反应进入循环，从而实现了催化反应的连续进行。
17、下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。本专利技术提供的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。
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1.硫化氢脱除剂，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：所述碱土金属氧化物为氧化镁和氧化钙中的至少一种。
3.如权利要求1所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：所述碱土金属氧化物均匀分散在所述尖晶石铁氧体中，而使得该硫化氢脱除剂的XRD谱图上不出现碱土金属氧化物的特征峰。
4.如权利要求1-3中任意一项权利要求所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：按重量份计，所述活性炭基体与所述尖晶石铁氧体的含量分别为：
5.如权利要求4所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：按重量份计，所述碱土金属氧化物的含量为：
6.硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：包括：
7.如权利要求6所述的硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：所述活性炭基体粒度为3mm–5mm，径向抗压强度≥100N/cm，比表面积为1000m2/g–1400m2/g，孔容为0.6m3/g–0.8m3/g，四氯化碳吸附值为70%–85%，碘值为900mg/g–1200 mg/g，饱和吸水量为0.9g/g–1.2g/g。
8.如权利要求6所述
9.如权利要求6所述的硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：所述浸渍液中还含有聚乙烯醇溶液。
10.硫化氢脱除方法，其特征在于：将含有硫化氢、氧气和水的烟气通过如权利要求1-5中任意一项权利要求所述的硫化氢脱除剂，从而对所述烟气中的硫化氢进行催化反应脱除。
...【技术特征摘要】
1.硫化氢脱除剂，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：所述碱土金属氧化物为氧化镁和氧化钙中的至少一种。
3.如权利要求1所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：所述碱土金属氧化物均匀分散在所述尖晶石铁氧体中，而使得该硫化氢脱除剂的xrd谱图上不出现碱土金属氧化物的特征峰。
4.如权利要求1-3中任意一项权利要求所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：按重量份计，所述活性炭基体与所述尖晶石铁氧体的含量分别为：
5.如权利要求4所述的硫化氢脱除剂，其特征在于：按重量份计，所述碱土金属氧化物的含量为：
6.硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：包括：
7.如权利要求6所述的硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：所述活性炭基体粒度为3mm–5mm，径向抗压强度≥100n/cm，比表面积为...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄昆明，张利恒，郭垚兵，李江荣，张怀民，
申请(专利权)人：成都达奇科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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