[發明專利]一種高硫容氧化鋅精脫硫劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711097581.5
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107596904B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 彭奔;彭曉虎;鐘武;邱樹梁;廖怡安;蔣波
• 申請（專利權）人: 湖南環達環保有限公司
• 主分類號: B01D53/82
• 分類號: B01D53/82;B01D53/52
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

本發明涉及一種高硫容氧化鋅精脫硫劑，按重量份計，其原料組成包括活性氧化鋅粉末90?98份和膠黏劑2?8份，所述活性氧化鋅粉末包括活性氧化鋅粉末A和活性氧化鋅粉末B；其中，活性氧化鋅粉末A占活性氧化鋅粉末總質量的92?98%，其氧化鋅含量為92?95%，堆密度為0.25?0.40kg/l；活性氧化鋅粉末B占活性氧化鋅粉末總質量的2?8%，其氧化鋅含量為85?90%，堆密度為0.10?0.25kg/l。本發明解決了現有混捏法中因原料混合不易均勻而造成的脫硫劑的加工、結構、性能不理想或有缺陷等問題。本發明精脫硫劑只包含兩種組分，制備過程中不須添加助劑、造孔劑、助擠劑、潤滑劑，活性氧化鋅的含量高，活性位多且分散度大，脫硫效果好，在一定的工況條件下H₂S穿透硫容可達30%以上，脫硫精度≤0.03ppm。

技術領域

本發明涉及一種高硫容氧化鋅精脫硫劑及其制備方法，屬于氣體凈化技術領域。

背景技術

脫硫劑用于脫除燃料、原料或氣體物料中的游離硫或者硫化物，在石油化工、煤化工、化肥、環保等行業得到大量的應用。現有技術中脫硫劑產品種類較多，按其所含活性組分可分為活性炭脫硫劑、分子篩脫硫劑、氧化錳脫硫劑、氧化鐵脫硫劑及氧化鋅脫硫劑等。

與上述各種脫硫劑相比，氧化鋅脫硫劑具有脫硫效果好、使用簡便、性能穩定、對工藝條件的要求比較寬松等特點。氧化鋅脫硫劑的制備方法主要分為兩種：沉淀法和混捏法。

沉淀法的工藝流程可簡要描述如下：鋅鹽溶液與沉淀劑(一般為碳酸鹽或氫氧化物)反應生成碳酸鋅或氫氧化鋅沉淀，沉淀物經洗滌、過濾、干燥、焙燒后再與助劑、粘結劑、造孔劑等其他組分捏合，捏合物擠條成型后再進行干燥、焙燒便得脫硫劑成品，中國專利CN201410356116.9、CN201410559638.9、CN201610154640.7及美國專利US9421516B2均采用該方法制備氧化鋅脫硫劑。沉淀法雖然技術成熟，但存在下列不足：(1)不節能：生產過程中需要消耗大量的熱能和電能；(2)不環保：生產過程中會產生大量的廢水；(3)不經濟：設備投資及維護費用高；(4)不高效：生產工藝流程長，使用設備多，且操作繁瑣。

混捏法屬于一種固相反應法，氧化鋅脫硫劑的活性組分(或其前驅體)氧化鋅或碳酸鋅、助劑、粘結劑、造孔劑等通過物理作用在混碾機內混合、捏合，捏合物經擠條、干燥、焙燒便得脫硫劑成品。該方法制備工藝簡單，投資小，能耗低，生產過程無廢水產生，既節能環保又經濟高效，應用較為廣泛。中國專利CN200810113028.0、CN200810113029.5、CN201010274016.3、CN201110429682.4、CN201510293596.3及美國專利US8314047B2、US8236262B2、US8702974B2均采用該方法制備氧化鋅脫硫劑。

與沉淀法相比，混捏法具有較大的優勢，但其本身仍存在下列不足：(1)實際生產中為保證產量，原料在混碾機內不能長時間停留，其混合往往不夠均勻，因此部分粒徑一致或相近的原料微粒在捏合過程形成了嚴實的粒團，其內部孔隙少，造成脫硫劑孔容小，從而降低了脫硫劑的硫容和脫硫精度；(2)混捏結束后部分原料粉末仍處于干態下(混捏過程中加入的水未能擴散到該部分原料粉末中)，而這些干粉末在后續擠條過程中容易磨損擠條機螺桿，影響設備壽命。此外，原料粉末之間的空隙存在著一定量的空氣，在擠壓過程中，空隙中的部分空氣不能及時逸出而留在了擠出物中，當壓力移去時，擠出物內部空氣就會膨脹致使擠出物松裂。

為解決上述問題，技術人員在氧化鋅脫硫劑的生產中加入了助擠、造孔劑、助擠劑、潤滑劑等(例如中國專利CN200810113028.0、CN200810113029.5、CN201110429682.4)，但這種做法卻存在兩大缺陷：一是造孔劑、助擠劑、潤滑劑皆為非活性組分，其加入的種類和數量越多，脫硫劑的活性組分就越少，其硫容就越低；二是不同原料的表面光滑度一般差異較大，因此所加原料的種類越多，各種原料之間的表面結合力就越低，需要添加的粘結劑就越多，從而導致脫硫劑的活性組分減少，硫容亦相應降低。

發明內容