鐵系陶粒脫硫劑的制備與應(yīng)用研究

李理+趙鑫

【摘 要】硫化氫廢氣的凈化辦法多為回收類辦法，對(duì)于量大、濃度較高的含H2S氣體，通常經(jīng)過吸收、氧化等進(jìn)程收回硫磺，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多。氧化鐵脫硫劑因其硫容大、價(jià)格低、可在常溫下空氣再生等特點(diǎn)而深受很多企業(yè)的青睞。但也存在著強(qiáng)度差、遇水粉化、脫硫精度不高（1ppm）等不足之處，影響了其工業(yè)應(yīng)用。為解決這些不足，使得鐵系脫硫劑能夠擁有更廣闊的用武之地，選用赤坭作為活性成分，以還原法油頁巖廢渣陶粒作為載體進(jìn)行填充脫硫塔脫硫。增加了硫容，增大了強(qiáng)度，增加了脫硫劑的再生能力。

【Abstract】 Hydrogen sulfide gas purification method is mainly recovery method.For large amount， high concentration of H2S containing gas， usually through absorption， oxidation and other processes to get sulfur，which is widely used in industrial production. Iron oxide desulfurizer favored by many enterprises because of its high sulfur content， low price， can be recycled at room temperature and other characteristics. But there are also some disadvantages affected its industrial application， such as poor strength， water spray， low precision of desulfurization （1ppm） and so on. To find a way to solve these deficiencies， and make iron series desulfurization agent can be more widely used， red mud is chosen as the active ingredient， to restore the oil shale waste slag ceramsite as a carrier to fill the desulfurization tower，which Increased the sulfur capacity， the intensity and the desulfurizer regeneration.

【關(guān)鍵詞】脫硫劑；赤泥；油頁巖廢渣陶粒

【Keywords】desulfurization agent；red mud； oil shale waste slag ceramsite

【中圖分類號(hào)】X701.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0164-02

1 引言

我國作為當(dāng)今世界上最大的能源大國，環(huán)保問題已經(jīng)迫在眉睫。硫化氫是煙氣中最需要控制的有毒氣體之一，當(dāng)今有效去除硫化氫氣體的有效方法有濕法脫硫、干法、半干法脫硫。頁巖煉油廠瓦斯脫硫裝置使用的脫硫劑由于生產(chǎn)條件影響，需要硫容較高，并且強(qiáng)度較大的脫硫劑，所以針對(duì)這些條件我們研究了新型脫硫劑，并現(xiàn)場(chǎng)對(duì)脫硫劑能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)[1]。

2 應(yīng)用試驗(yàn)方案及試驗(yàn)效果分析

通過查閱書籍與科技信息，確定了以氧化鐵鞍山產(chǎn)的赤泥為主要脫硫原料、骨料選用自產(chǎn)還原法頁巖廢渣陶粒的試驗(yàn)方案，添加了少量添加劑，制得了各種配方的脫硫劑，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)瓦斯進(jìn)行了脫硫效果的測(cè)試[2]。

2.1 硫劑脫硫原理

以消石灰和硫酸亞鐵為主要原料制備水合氧化鐵（FeOOH或Fe2O3·H2O），利用水合氧化鐵的活性脫除硫化氫氣體，其脫硫原理如下：

FeSO4·7H2O+Ca（OH）2=CaSO4+Fe（OH）2+7H2O

4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O

2FeOOH+3H2S=Fe2S3+4H2O

2.2 脫硫劑實(shí)驗(yàn)室制備方法

化工原料配還原陶粒法脫硫劑制備：

將一定量的赤泥與消石灰混合，加入一定量的水?dāng)嚢璩珊螅偌尤胩妓徕c、硫酸鈣、硫酸銅添加劑進(jìn)行攪拌，均勻后再添加還原法頁巖陶粒進(jìn)行掛料，掛料均勻且變成黃紅色后自然晾干或100℃烘箱內(nèi)烘干。 陶粒直徑選擇3mm～8mm，比重選擇0.85～0.95之間。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

選取循環(huán)瓦斯管線上的采樣點(diǎn)作為新脫硫劑脫硫效果的試驗(yàn)點(diǎn)[3]。采用不同配方及填料形式進(jìn)行了試驗(yàn)，具體試驗(yàn)內(nèi)容如下：

實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了試驗(yàn)配方的選取，對(duì)赤泥和氫氧化鈣的摩爾比、有效成分與陶粒之間的比例進(jìn)行了調(diào)配。具體配方見表1。

以上述各種配比的脫硫劑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)脫硫試驗(yàn)，對(duì)脫硫效果進(jìn)行分析與比較，具體數(shù)據(jù)見圖1。

由1～5號(hào)樣品脫硫時(shí)間與脫硫率的數(shù)據(jù)曲線圖可以看出，1號(hào)樣品和4號(hào)樣品的脫硫工作時(shí)間較短，僅僅在60分鐘左右；2號(hào)樣品較好，脫硫工作時(shí)間超過2h；3號(hào)和5號(hào)樣品最好，工作時(shí)間均超過了4h。從實(shí)驗(yàn)中可以看出陶粒用量大，容積增大，其原料用量相對(duì)減少，其效果反而變好，所以說還原法油頁巖陶粒增加了硫容，使得脫硫劑性能大大增強(qiáng)[4]。

2.4 脫硫劑脫硫效果現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

取50ml的陶粒脫硫劑放置在U型脫硫管中，在頁巖煉油廠加熱爐循環(huán)瓦斯管線上選擇了取樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)選擇硫化氫氣體較為穩(wěn)定，并且濃度較高的管線，試驗(yàn)流程見圖2。

3 結(jié)論

用還原法陶粒制得的鐵系脫硫劑在頁巖煉油循環(huán)瓦斯氣脫硫的小型實(shí)驗(yàn)取得良好的效果，其脫硫效果比正常的脫硫劑效果要好，而且節(jié)省赤泥原料用量，其強(qiáng)度經(jīng)過檢測(cè)完全超出了原有柱型脫硫劑、稻殼脫硫劑效果[5，6]。

【參考文獻(xiàn)】

【1】邢同春.關(guān)于干式氫氧化鐵脫硫的分析[J].煤氣與熱力，1990，10（6）：18-19.

【2】張宗平.常溫氧化鐵脫硫法在油頁巖干餾瓦斯中的應(yīng)用[J].露天采礦技術(shù)，2007（4）：68-70.

【3】于紹忠，滿瑞林.赤泥用于熱電廠煙氣脫硫研究[J].礦冶工程，2005，6（25）：63-65.

【4】王娜，馬國明. 活性Fe2O3脫硫劑脫除頁巖干餾瓦斯氣中H2S的能力分析[J]. 露天采礦技術(shù)，2008（8）：86-88.

【5】蒲延芳，聞學(xué)兵，趙文濤. 干法脫除H2S的研究進(jìn)展[C]. 全國氣體凈化信息站2009年技術(shù)交流會(huì)論文，2009：41-44.

【6】張家忠，寧平.干法脫除硫化氫技術(shù)[J].云南環(huán)境科學(xué)，2004，2（23）：41-44.