本發(fā)明屬于廢氣處理領(lǐng)域,涉及一種氯化氫氣體的純化方法,尤其涉及一種含有硫化氫和有機(jī)物的氯化氫氣體的純化方法。
背景技術(shù):
隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展和人類(lèi)生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注對(duì)于有機(jī)污染物的治理。有機(jī)污染物的存在會(huì)影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量,降低產(chǎn)品的純度;此外,有機(jī)污染物的揮發(fā)除了具有毒性或惡臭外,還是光化學(xué)煙霧的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
在有機(jī)物制備生產(chǎn)過(guò)程中(如磷腈化合物、無(wú)鹵阻燃物以及氯甲烷等)常會(huì)產(chǎn)生大量的氯化氫氣體,這些氯化氫氣體中同時(shí)還夾雜很多其他氣體雜質(zhì),如硫化氫以及甲烷等其他有機(jī)廢氣。目前,由于無(wú)機(jī)有機(jī)廢氣的成分復(fù)雜,處理難度大,副產(chǎn)氯化氫的處理方法基本上都是用水吸收為副產(chǎn)鹽酸,產(chǎn)品質(zhì)量較低,銷(xiāo)售及應(yīng)用范圍受鹽酸總體產(chǎn)能過(guò)剩、氯堿廠(chǎng)合成鹽酸質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)以及運(yùn)輸條件等影響,存在諸多限制。高純氯化氫氣體應(yīng)用廣泛,可用于合成氯乙烯單體、金屬氯化物、氯烴、三氯氫硅等產(chǎn)品以及作為氧氯化制氯氣的原料,其附加值遠(yuǎn)超過(guò)副產(chǎn)鹽酸。因此,尋求一種合適的處理方法,將副產(chǎn)氯化氫氣體進(jìn)行品質(zhì)提升具有重要的現(xiàn)實(shí)意義以及廣闊的應(yīng)用前景。
CN 101935020A公開(kāi)了一種除去甲烷氯化物中副產(chǎn)氯化氫的純化方法,通過(guò)3組預(yù)吸附塔和1組精吸附塔結(jié)合的方式除去其中的甲烷氯化物、二氧化碳以及水等雜質(zhì),得到的氯化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.5%,水分小于50ppm,二氧化碳小于10ppm。
CN 101613084A通過(guò)精餾結(jié)合吸附的方式回收二氟一氯甲烷中副產(chǎn)的氯化氫,經(jīng)純化后氯化氫的含量達(dá)到99.8%,含氟量小于50ppm。
CN 1173766A公開(kāi)了一種除去氟氯烴生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)氯化氫的脫氟方法,使用顆粒氧化鋁為吸附劑的主要成分,經(jīng)處理后使氯化氫中含氟量小于10ppm。
CN 101200286A公開(kāi)了一種有機(jī)氯產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中氯化氫的純化方法,使用苯乙烯-二乙苯共聚或二乙苯自聚的大孔吸附樹(shù)脂為吸附劑,去除苯及氯化苯類(lèi)有機(jī)雜質(zhì)。
US 3976447公開(kāi)了一種使用堿金屬氟化物或堿土金屬氟化物為吸附劑處理含有大量(約20%)氟化氫以及其它雜質(zhì)的氯化氫氣體,主要的目的為氟的回收,處理后氯化氫中氟含量大于1%。
US 4092403公開(kāi)了一種去除氯化氫中氟化氫的方法,在100~200℃下使用Alcoa F-1型氧化鋁,將3個(gè)吸附柱串聯(lián),純化后含氟量小于3ppm。
然而,上述方法均不適用于含硫組分以及微量有機(jī)物的HCl氣體,所述HCl氣體中所含的硫組分易造成催化吸收過(guò)程中催化劑的失活,減少催化劑的壽命,因此在進(jìn)行HCl過(guò)程中需要先去除其中所包含的硫。
CN 103846003A公開(kāi)了一種脫除硫化氫氣體的方法;將0.001g~0.010g多金屬氧酸鹽作為濕法脫硫劑,溶于10mL~180mL蒸餾水中,在10℃~65℃下溫度和常壓條件下,將含有硫化氫的混合氣體通入上述溶液,脫除硫化氫;多金屬氧酸鹽結(jié)構(gòu)通式為Cu3(L)6[H3(PMo12O40)2]·nH2或Cu3(L)6[H5(SiW12O40)2]·nH2O,其中L表示C8H10N4。
CN 101628197A公開(kāi)了一種通過(guò)吸附硫化氫進(jìn)行的氣體純化,其使用包括高純度硅膠、二氧化鈦或高度交聯(lián)的非化學(xué)反應(yīng)性樹(shù)脂的、在硫負(fù)載時(shí)具有低的二氧化碳吸附容量損失的吸附劑,從富含氫的氣流中除去硫化氫。
然而上述脫出硫化氫的方法對(duì)于同時(shí)還含有有機(jī)物的氯化氫氣體,效果并不理想。
因而,如何尋找一種可以有效脫除氯化氫氣體中的硫化氫以及有機(jī)物等,制得具有高純度的氯化氫氣體,是亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有氯化氫純化或者除雜方法無(wú)法同時(shí)有效脫除其中的硫化氫和有機(jī)物等成分的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種氯化氫氣體的純化方法。本發(fā)明通過(guò)采用經(jīng)過(guò)改性的介孔吸附劑除去氯化氫氣體中的硫化氫組分,再通過(guò)負(fù)載錳沸石的催化劑對(duì)除去硫化氫的氯化氫氣體進(jìn)行催化氧化,去除其中的有機(jī)物,可以得到高純的氯化氫氣體。且整個(gè)純化過(guò)程操作簡(jiǎn)單,易于在工業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所述方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于50℃~200℃下接觸改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)負(fù)載錳沸石的催化劑催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)吸附劑去除水和CO2后,制得氯化氫氣體。
本發(fā)明中,氯化氫氣體首先接觸改性介孔吸附劑去除硫化氫,改性介孔吸附劑上負(fù)載的ZnO可與改性劑三乙醇胺發(fā)生協(xié)同作用,使改性介孔吸附劑對(duì)氯化氫氣體中含量較少的硫化氫具有較好的吸附效果。脫除了硫化氫的氯化氫氣體不會(huì)使催化劑在催化吸收過(guò)程中失活。同時(shí),負(fù)載錳沸石的催化劑對(duì)氯化氫氣體中的有機(jī)物具有較好的去除效果,將有機(jī)物催化氧化成二氧化碳和水,再經(jīng)吸附劑去除水和CO2后,進(jìn)而可以制得高純的氯化氫氣體。
本發(fā)明中所述ppm表示“mg/L”,ppb表示“μg/L”。
以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,但不作為本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制,通過(guò)以下技術(shù)方案,可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(1)所述待處理的氯化氫氣體中含有硫化氫和有機(jī)物。
優(yōu)選地,步驟(1)所述待處理的氯化氫氣體中硫化氫的含量≤100ppm,例如100ppm、90ppm、80ppm、70ppm、60ppm、50ppm、40ppm、30ppm、20ppm或10ppm等以及更低含量,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為≤70ppm,進(jìn)一步優(yōu)選為≤50ppm。
優(yōu)選地,步驟(1)所述待處理的氯化氫氣體中有機(jī)物的含量為≤50ppm,例如50ppm、40ppm、30ppm、20ppm或10ppm等以及更低含量,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為≤30ppm,進(jìn)一步優(yōu)選為≤15ppm。
本發(fā)明中,所述待處理氯化氫氣體中所含有機(jī)物可為烯烴、炔烴、芳烴以及含氧有機(jī)物等。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(1)所述改性介孔分子篩以經(jīng)三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有ZnO。
本發(fā)明中,所述M41S介孔分子篩可以為各種常規(guī)的M41S介孔分子篩材料,優(yōu)選情況下,可MCM-41、MCM-48或MCM-50中任意一種或至少兩種的組合,進(jìn)一步優(yōu)選為MCM-41。
優(yōu)選地,所述改性介孔分子篩中ZnO的負(fù)載量為改性介孔分子篩質(zhì)量的30wt%~70wt%,例如30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%或70wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為40wt%~60wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為50wt%~60wt%。
本發(fā)明中,所述改性介孔分子篩中ZnO的負(fù)載量需控制在改性介孔分子篩質(zhì)量的30~70wt%內(nèi),在此范圍內(nèi),ZnO可與改性劑三乙醇胺發(fā)生協(xié)同作用,使改性介孔吸附劑對(duì)氯化氫氣體中含量較少的硫化氫具有較好的吸附效果,但吸附效率并非呈逐漸上升趨勢(shì),其吸附效率在負(fù)載量30~70wt%的范圍內(nèi)先增加后降低,當(dāng)負(fù)載量為50~60wt%時(shí),所述吸附劑對(duì)氯化氫氣體中所含的硫化氫具有最優(yōu)的吸附效率。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(1)所述改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與氨水混合,制成混合溶液;
(b)將M41S介孔分子篩研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,第一次恒混攪拌,再向其中加入正硅酸乙酯,第二次恒溫?cái)嚢?,抽濾,洗滌,干燥,焙燒制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將鋅鹽負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,焙燒得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(a)中所述氨水的濃度為5wt%~20wt%,例如5wt%、7wt%、9wt%、11wt%、13wt%、15wt%、17wt%、19wt%或20wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為5wt%~15wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為5wt%~10wt%。
優(yōu)選地,步驟(a)中所述三乙醇胺的添加量為使混合溶液中三乙醇胺的濃度為30wt%~60wt%,例如30wt%、33wt%、35wt%、37wt%、40wt%、43wt%、45wt%、47wt%、50wt%、53wt%、55wt%、57wt%或60wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為35wt%~50wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為40wt%~50wt%。
優(yōu)選地,步驟(a)中所述混合的溫度為15℃~30℃,例如15℃、17℃、20℃、23℃、25℃、27℃或30℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為15℃~25℃,進(jìn)一步優(yōu)選為20℃~25℃。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述M41S介孔分子篩的用量為三乙醇胺質(zhì)量的3倍~7倍,例如3倍、4倍、5倍、6倍或7倍等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為3倍~5倍,進(jìn)一步優(yōu)選為4倍~5倍。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述M41S介孔分子篩為經(jīng)過(guò)活化處理后的M41S介孔分子篩。
優(yōu)選地,所述活化處理為:將M41S介孔分子篩于400℃~600℃下焙燒3h~5h,優(yōu)選為于450℃~550℃下焙燒3h~4h,進(jìn)一步優(yōu)選為于500℃~550℃下焙燒3h~4h。其中,焙燒溫度可為400℃、430℃、450℃、470℃、500℃、530℃、550℃、570℃或600℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用;焙燒時(shí)間可為3h、3.5h、4h、4.5h或5h等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述第一次恒溫?cái)嚢璧臏囟葹?0℃~60℃,例如40℃、43℃、45℃、47℃、50℃、53℃、55℃、57℃或60℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為45℃~55℃,進(jìn)一步優(yōu)選為50℃~55℃。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述第一次恒溫?cái)嚢璧臅r(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為30min~50min,進(jìn)一步優(yōu)選為30min~40min。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述正硅酸乙酯的加入量為三乙醇胺質(zhì)量的1倍~5倍,例如1倍、2倍、3倍、4倍或5倍等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為2倍~4倍,進(jìn)一步優(yōu)選為3倍~4倍。
本發(fā)明中,正硅酸乙酯的加入可以提高M(jìn)41S介孔分子篩的接枝改性效率,促進(jìn)對(duì)硫化氫的吸附效率。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述第二次恒溫?cái)嚢璧臏囟葹?0℃~60℃,例如40℃、43℃、45℃、47℃、50℃、53℃、55℃、57℃或60℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為45℃~55℃,進(jìn)一步優(yōu)選為50℃~55℃。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述第二次恒溫?cái)嚢璧臅r(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為30min~50min,進(jìn)一步優(yōu)選為30min~40min。
本發(fā)明中,在改性介孔分子篩的制備過(guò)程中分兩次進(jìn)行攪拌同樣也可提高M(jìn)41S介孔分子篩的接枝改性效率。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述干燥溫度為60℃~90℃,例如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為70℃~90℃,進(jìn)一步優(yōu)選為70℃~80℃。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述干燥溫度的時(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為30min~50min,進(jìn)一步優(yōu)選為30min~40min。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述焙燒溫度為500℃~700℃,例如500℃、530℃、550℃、570℃、600℃、630℃、650℃、670℃或700℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為500℃~600℃,進(jìn)一步優(yōu)選為500℃~550℃。
優(yōu)選地,步驟(b)中所述焙燒時(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為30min~50min,進(jìn)一步優(yōu)選為30min~40min。
優(yōu)選地,步驟(c)中所述鋅鹽為硝酸鋅和/或氯化鋅,優(yōu)選為氯化鋅。
優(yōu)選地,步驟(c)中所述鋅鹽的用量為按ZnO計(jì)使ZnO的負(fù)載量為改性介孔分子篩質(zhì)量的30wt%~70wt%,例如30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%或70wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為40wt%~60wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為50wt%~60wt%。
優(yōu)選地,步驟(c)中所述焙燒溫度為400℃~600℃,例如400℃、430℃、450℃、470℃、500℃、530℃、550℃、570℃或600℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為450℃~550℃,進(jìn)一步優(yōu)選為450℃~500℃。
優(yōu)選地,步驟(c)中所述焙燒時(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為30min~50min,進(jìn)一步優(yōu)選為30min~40min。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(1)中所述接觸改性介孔吸附劑吸附硫化氫的溫度為50℃~150℃,例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為100℃~150℃。
優(yōu)選地,所述待處理的氯化氫氣體接觸改性介孔吸附劑去除硫化氫后,其中硫化氫的濃度≤10ppb,例如10ppb、9ppb、8ppb、7ppb、6ppb、5ppb、4ppb、3ppb、2ppb或1ppb等以及更低,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(2)中所述負(fù)載錳沸石的催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成。
優(yōu)選地,所述載體為蜂窩活性炭、多孔陶瓷、泡沫金屬網(wǎng)或介孔二氧化鈰任意一種或至少兩種的組合,所述組合典型但非限制性實(shí)例有:蜂窩活性炭和多孔陶瓷的組合,多孔陶瓷和泡沫金屬網(wǎng)的組合,泡沫金屬網(wǎng)和介孔二氧化鈰的組合,蜂窩活性炭、多孔陶瓷和泡沫金屬網(wǎng)的組合,蜂窩活性炭、多孔陶瓷、泡沫金屬網(wǎng)和介孔二氧化鈰的組合等,優(yōu)選為介孔二氧化鈰。
本發(fā)明所述催化劑以介孔二氧化鈰作為載體,催化效果最優(yōu),因介孔二氧化鈰具備較大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),有利于活性組分分散,并且可以減物料流的阻力,消除空間反應(yīng)位阻,在室溫下對(duì)有機(jī)物表現(xiàn)出良好的活性。
優(yōu)選地,所述催化助劑為過(guò)渡金屬氧化物。
優(yōu)選地,所述過(guò)渡金屬氧化物為氧化鉻、氧化鈷、氧化鈰、氧化鎳、氧化鐵或氧化鎂中任意一種桌至少兩種的組合,所述組合典型但非限制性實(shí)例有:氧化鉻和氧化鈷的組合,氧化鈰和氧化鎳的組合,氧化鐵和氧化鎂的組合,氧化鉻、氧化鈷和氧化鈰的組合,氧化鈷、氧化鈰、氧化鎳和氧化鐵的組合,氧化鉻、氧化鈷、氧化鈰、氧化鎳、氧化鐵和氧化鎂的組合等,優(yōu)選為氧化鉻和氧化鈷的組合。
優(yōu)選地,所述負(fù)載錳沸石的催化劑中活性組分錳沸石的含量為5wt%~15wt%,例如5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%或15wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為5wt%~10wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為7wt%~10wt%。
本發(fā)明中,所述催化劑中活性組分錳沸石的含量需控制在一定范圍內(nèi),若錳沸石的含量低于5wt%,所述催化劑無(wú)法對(duì)氯化氫氣體的微量有機(jī)物無(wú)法有效的凈化;若錳沸石的含量過(guò)高,并不為使催化效率逐漸增加,相反,吸附效率達(dá)到一定值后會(huì)有所下降。因此,將活性組分錳沸石的含量控制于5~15wt%內(nèi),可以達(dá)到較好的催化效果,又以負(fù)載量在7~10wt%內(nèi)效果最優(yōu)。
優(yōu)選地,所述負(fù)載錳沸石的催化劑中催化助劑的含量為1wt%~6wt%,例如1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%或6wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為2wt%~4wt%,進(jìn)一步優(yōu)選為2wt%~3wt%。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(2)中所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法包括以下步驟:
(A)將過(guò)渡金屬的含氧酸鹽、載體和前驅(qū)體溶液混合接觸,加熱,得到催化劑前驅(qū)體;
(B)將步驟(A)中得到的催化劑前驅(qū)體焙燒加熱,制得負(fù)載錳沸石的催化劑催。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(A)中所述過(guò)渡金屬為鉻、鈷、鈰、鎳、鐵或鎂中任意一種或至少兩種的組合,所述組合典型但非限制性實(shí)例有:鉻和鈷的組合,鈰和鎳的組合,鐵和鎂的組合,鉻、鈷和鈰的組合,鎳、鐵和鎂的組合,鉻、鈷、鈰、鎳和鐵的組合,鉻、鈷、鈰、鎳、鐵和鎂的組合等,優(yōu)選為鉻和鈷的組合。
優(yōu)選地,步驟(A)中所述過(guò)渡金屬的含氧酸鹽與載體的質(zhì)量比為1:(5~10),例如1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(A)中所述前驅(qū)體溶液的制備方法為:將高錳酸鉀溶于水中制得濃度為1.5mol/L~2mol/L的高錳酸鉀水溶液,向其中添加濃度為5mol/L~10mol/L的硝酸溶液,混合,得到前驅(qū)體溶液。其中,高錳酸鉀水溶液的濃度可為1.5mol/L、1.6mol/L、1.7mol/L、1.8mol/L、1.9mol/L或2.0mol/L等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用;硝酸溶液的濃度可為5mol/L、6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L或10mol/L等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:(15~30),1:15、1:17、1:20、1:23、1:25、1:27或1:30等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為1:(15~25),進(jìn)一步優(yōu)選為1:(15~20)。
優(yōu)選地,步驟(B)中所述焙燒溫度為300℃~500℃,例如300℃、330℃、350℃、370℃、400℃、430℃、450℃、470℃或500℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為400℃~500℃,進(jìn)一步優(yōu)選為450℃~500℃。
優(yōu)選地,步驟(B)中所述焙燒時(shí)間為30min~60min,例如30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為40min~55min,進(jìn)一步優(yōu)選為50min~55min。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,步驟(2)所述催化氧化的溫度為100℃~150℃,例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用,優(yōu)選為120℃~150℃,進(jìn)一步優(yōu)選為130℃~140℃。
優(yōu)選地,步驟(2)所述吸附劑為在150℃~200℃下經(jīng)氯氣處理1~2h的沸石分子篩,其中處理溫度可為150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用;處理時(shí)間可為1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述沸石分子篩為13X沸石分子篩。
本發(fā)明中,所述沸石分子篩尤其是13X沸石分子篩,不與氯化氫發(fā)生反應(yīng),且吸水能力大,對(duì)二氧化碳也同樣具有良好的吸附效果,并具備足夠的強(qiáng)度,且不會(huì)給氯化氫氣體帶入金屬離子和粉塵,易再生。
本發(fā)明中,所述沸石分子篩在高溫氯氣中處理1h~2h,可以沸石分子篩的粉塵率減少,強(qiáng)度增強(qiáng),能滿(mǎn)足干燥及吸附要求。
優(yōu)選地,步驟(2)所述制得的氯化氫的純度≥99.9wt%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明通過(guò)采用經(jīng)過(guò)改性的介孔吸附劑除去氯化氫氣體中的硫化氫組分,改性介孔吸附劑上負(fù)載的ZnO可與改性劑三乙醇胺發(fā)生協(xié)同作用,使改性介孔吸附劑對(duì)氯化氫氣體中含量較少的硫化氫具有較好的吸附效果,是氯化氫中硫化氫的濃度≤10ppb;同時(shí),脫除了硫化氫的氯化氫氣體不會(huì)使催化劑在催化吸收過(guò)程中失活。
(2)本發(fā)明通過(guò)負(fù)載錳沸石的催化劑對(duì)除去硫化氫的氯化氫氣體進(jìn)行催化氧化,并經(jīng)吸附劑去除水和CO2后,可以制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體;
(3)本發(fā)明所述、整個(gè)純化過(guò)程操作簡(jiǎn)單,易于在工業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為更好地說(shuō)明本發(fā)明,便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但下述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子,并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍,本發(fā)明保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
本發(fā)明具體實(shí)施例部分提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所述方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于50℃~200℃下接觸改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)負(fù)載錳沸石的催化劑催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)吸附劑去除水和CO2后,制得氯化氫氣體。
其中,所述待處理的氯化氫氣體中硫化氫的含量≤100ppm,有機(jī)物的含量為≤50ppm。
步驟(1)中所述改性介孔分子篩以經(jīng)三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量30wt%~70wt%的ZnO;
改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與氨水混合,制成混合溶液;
(b)將M41S介孔分子篩研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,第一次恒混攪拌,再向其中加入正硅酸乙酯,第二次恒溫?cái)嚢瑁闉V,洗滌,干燥,焙燒制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將鋅鹽負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,焙燒得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
步驟(2)中所述負(fù)載錳沸石的催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成。所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法包括以下步驟:
(A)將過(guò)渡金屬的含氧酸鹽、載體和前驅(qū)體溶液混合接觸,加熱,得到催化劑前驅(qū)體;
(B)將步驟(A)中得到的催化劑前驅(qū)體焙燒加熱,制得負(fù)載錳沸石的催化劑催。
以下為本發(fā)明典型但非限制性實(shí)施例:
實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量55wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與濃度為8wt%的氨水于23℃下混合,制成混合溶液,其中三乙醇胺的濃度為45wt%;
(b)將三乙醇胺質(zhì)量4倍的M41S介孔分子篩(在500℃~550℃下焙燒3h~4h)研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,于50~55℃下第一次恒混攪拌30min~40min,再向其中加入三乙醇胺質(zhì)量3倍的正硅酸乙酯,于50~55℃下第二次恒混攪拌30min~40min,抽濾,洗滌,于70℃~80℃下干燥30min~40min,于530℃下焙燒30min~40min制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將氯化鋅負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,于470℃焙燒30min~40min得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量50wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與濃度為5wt%的氨水于20℃下混合,制成混合溶液,其中三乙醇胺的濃度為40wt%;
(b)將三乙醇胺質(zhì)量5倍的M41S介孔分子篩(在450℃~500℃下焙燒3h~4h)研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,于45℃~50℃下第一次恒混攪拌40min~50min,再向其中加入三乙醇胺質(zhì)量4倍的正硅酸乙酯,于45℃~50℃下第二次恒混攪拌40min~50min,抽濾,洗滌,于80℃~90℃下干燥40min~50min,于550℃下焙燒40min~50min制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將氯化鋅負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,于450℃焙燒40min~50min得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量60wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與濃度為10wt%的氨水于25℃下混合,制成混合溶液,其中三乙醇胺的濃度為50wt%;
(b)將三乙醇胺質(zhì)量3倍的M41S介孔分子篩(在550℃~600℃下焙燒3h)研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,于55℃~60℃下第一次恒混攪拌30min,再向其中加入三乙醇胺質(zhì)量5倍的正硅酸乙酯,于55℃~60℃下第二次恒混攪拌30min,抽濾,洗滌,于70℃~75℃下干燥55min~60min,于500℃下焙燒55min~60min制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將硝酸鋅負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,于500℃焙燒45min得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
實(shí)施例4:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量40wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法包括以下步驟:
(a)將三乙醇胺與濃度為15wt%的氨水于15℃下混合,制成混合溶液,其中三乙醇胺的濃度為35wt%;
(b)將三乙醇胺質(zhì)量7倍的M41S介孔分子篩(在400℃~450℃下焙燒5h)研磨至粉末狀,加入至步驟(a)中配制的混合溶液中,于40℃~45℃下第一次恒混攪拌60min,再向其中加入三乙醇胺質(zhì)量2倍的正硅酸乙酯,于40℃~45℃下第二次恒混攪拌60min,抽濾,洗滌,于60℃~65℃下干燥60min,于600℃下焙燒45min制得改性M41S介孔分子篩載體;
(c)將氯化鋅負(fù)載于步驟(b)中制得的改性M41S介孔分子篩載體上,于550℃焙燒45min得到負(fù)載有ZnO的改性M41S介孔分子篩為載體。
實(shí)施例5:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量70wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法除了步驟(1)中氨水的濃度為20wt%,混合溫度為30℃,混合溶液中三乙醇胺的濃度為60wt%;步驟(2)中正硅酸乙酯為三乙醇胺質(zhì)量的1倍,焙燒溫度為700℃,焙燒時(shí)間為60min;步驟(3)中焙燒溫度為400℃,焙燒時(shí)間為60min外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例1中相同。
實(shí)施例6:
本實(shí)施例提供了一種改性介孔分子篩,其以三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩為載體,負(fù)載有改性介孔分子篩質(zhì)量30wt%的ZnO。
該改性介孔分子篩的制備方法除了步驟(1)中混合溶液中三乙醇胺的濃度為30wt%外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例1中相同。
實(shí)施例7:
本實(shí)施例提供了一種負(fù)載錳沸石的催化劑,所述催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成;其中,所述載體為介孔二氧化鈰,所述催化助劑為氧化鉻和氧化鈷的組合,活性組分錳沸石的含量為8wt%,催化助劑的含量為3wt%。
所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法為:
(A)配制前驅(qū)體溶液:將高錳酸鉀溶于水中制得濃度為1.7mol/L的高錳酸鉀水溶液,向其中添加濃度為8mol/L的硝酸溶液,硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:17,混合,得到前驅(qū)體溶液;
(B)將鉻和鈷的含氧酸鹽、載體介孔二氧化鈰和前驅(qū)體溶液混合接觸,鉻和鈷的含氧酸鹽與載體的質(zhì)量比為1:7,加熱,得到催化劑前驅(qū)體;
(C)將步驟(B)中得到的催化劑前驅(qū)體于470℃下焙燒加熱50min~55min,制得負(fù)載錳沸石的催化劑催。
實(shí)施例8:
本實(shí)施例提供了一種負(fù)載錳沸石的催化劑,所述催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成;其中,所述載體為蜂窩活性炭,所述催化助劑為氧化鈰,活性組分錳沸石的含量為7wt%,催化助劑的含量為2wt%。
所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法為:
(A)配制前驅(qū)體溶液:將高錳酸鉀溶于水中制得濃度為1.5mol/L的高錳酸鉀水溶液,向其中添加濃度為5mol/L的硝酸溶液,硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:15,混合,得到前驅(qū)體溶液;
(B)將鈰的含氧酸鹽、載體蜂窩活性炭和前驅(qū)體溶液混合接觸,鉻和鈷的含氧酸鹽與載體的質(zhì)量比為1:5,加熱,得到催化劑前驅(qū)體;
(C)將步驟(B)中得到的催化劑前驅(qū)體于450℃下焙燒加熱40min~45min,制得負(fù)載錳沸石的催化劑催。
實(shí)施例9:
本實(shí)施例提供了一種負(fù)載錳沸石的催化劑,所述催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成;其中,所述載體為多孔陶瓷,所述催化助劑為氧化鈰和氧化鎳的組合,活性組分錳沸石的含量為10wt%,催化助劑的含量為4wt%。
所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法為:
(A)配制前驅(qū)體溶液:將高錳酸鉀溶于水中制得濃度為2mol/L的高錳酸鉀水溶液,向其中添加濃度為10mol/L的硝酸溶液,硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:15,混合,得到前驅(qū)體溶液;
(B)將鈰和鎳的含氧酸鹽、載體多孔陶瓷和前驅(qū)體溶液混合接觸,鉻和鈷的含氧酸鹽與載體的質(zhì)量比為1:6,加熱,得到催化劑前驅(qū)體;
(C)將步驟(B)中得到的催化劑前驅(qū)體于500℃下焙燒加熱30min~40min,制得負(fù)載錳沸石的催化劑催。
實(shí)施例10:
本實(shí)施例提供了一種負(fù)載錳沸石的催化劑,所述催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成;其中,所述載體為泡沫金屬網(wǎng),所述催化助劑為氧化鐵和氧化鎂的組合,活性組分錳沸石的含量為5wt%,催化助劑的含量為1wt%。
所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法除了步驟(A)中硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:25,步驟(C)中于400℃下焙燒加熱55min~60min外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例7中相同。
實(shí)施例11:
本實(shí)施例提供了一種負(fù)載錳沸石的催化劑,所述催化劑由載體、活性組分錳沸石和催化助劑組成;其中,所述載體為介孔二氧化鈰,所述催化助劑為氧化鉻和氧化鈷的組合,活性組分錳沸石的含量為15wt%,催化助劑的含量為6wt%。
所述負(fù)載錳沸石的催化劑的制備方法除了步驟(A)中硝酸溶液與高錳酸鉀水溶液的體積比為1:30,步驟(C)中于300℃下焙燒加熱60min外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例7中相同。
實(shí)施例12:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于130℃下接觸實(shí)施例1中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤5ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例7中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于135℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.99wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在170℃下經(jīng)氯氣處理1.5h。
實(shí)施例13:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為60ppm~70ppm,有機(jī)物的含量為20ppm~30ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于100℃下接觸實(shí)施例2中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤10ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例8中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于130℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在150℃下經(jīng)氯氣處理2h。
實(shí)施例14:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為40ppm~50ppm,有機(jī)物的含量為10ppm~15ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于150℃下接觸實(shí)施例3中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤10ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例9中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于140℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在200℃下經(jīng)氯氣處理1h。
實(shí)施例15:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為40ppm~50ppm,有機(jī)物的含量為10ppm~15ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于50℃下接觸實(shí)施例4中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤10ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例10中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于120℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在170℃下經(jīng)氯氣處理1.5h。
實(shí)施例16:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為40ppm~50ppm,有機(jī)物的含量為10ppm~15ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于200℃下接觸實(shí)施例5中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤10ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例11中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于150℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在160℃下經(jīng)氯氣處理1.5h。
實(shí)施例17:
本實(shí)施例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為40ppm~50ppm,有機(jī)物的含量為10ppm~15ppm。
所述純化方法為:
(1)將待處理的氯化氫氣體于170℃下接觸實(shí)施例6中制得的改性介孔吸附劑去除硫化氫,得到去除硫化氫后的氯化氫氣體,其中硫化氫含量≤10ppb;
(2)將步驟(1)得到的去除硫化氫后的氯化氫氣體經(jīng)實(shí)施例11中制得的負(fù)載錳沸石的催化劑于100℃下催化氧化去除有機(jī)物,再經(jīng)13X沸石分子篩去除水和CO2后,制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
其中,13X沸石分子篩在180℃下經(jīng)氯氣處理1.5h。
對(duì)比例1:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(1)中去除硫化氫的吸附劑為經(jīng)三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩,但不負(fù)載ZnO外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為20ppm,最終得到的氯化氫氣體的純度為98.3wt%。
對(duì)比例2:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(1)中去除硫化氫的吸附劑為不經(jīng)三乙醇胺改性的M41S介孔分子篩,但負(fù)載55wt%的ZnO外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為25ppm,最終得到的氯化氫氣體的純度為98.6wt%。
對(duì)比例3:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(1)中去除硫化氫的溫度為300℃外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為35ppm,最終得到的氯化氫氣體的純度為97.1wt%。
對(duì)比例4:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(2)中所述催化劑中不負(fù)載錳沸石外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為≤10ppb,最終得到的氯化氫氣體的純度為98.6wt%。
對(duì)比例5:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(2)中所述催化氧化溫度為200℃外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為≤10ppb,最終得到的氯化氫氣體的純度為97.6wt%。
對(duì)比例6:
本對(duì)比例提供了一種氯化氫氣體的純化方法,所用待純化的氯化氫氣體中硫化氫的含量為90ppm~100ppm,有機(jī)物的含量為40ppm~50ppm。
所述純化方法中除了步驟(2)中所述催化氧化溫度為50℃外,其他物料用量與制備過(guò)程均與實(shí)施例12中相同。
本對(duì)比例中去除硫化氫后的氯化氫氣體中硫化氫含量為≤10ppb,最終得到的氯化氫氣體的純度為97.1wt%。
綜合實(shí)施例1-17和對(duì)比例1-6中的結(jié)果可以看出,本發(fā)明通過(guò)采用經(jīng)過(guò)改性的介孔吸附劑除去氯化氫氣體中的硫化氫組分,改性介孔吸附劑上負(fù)載的ZnO可與改性劑三乙醇胺發(fā)生協(xié)同作用,使改性介孔吸附劑對(duì)氯化氫氣體中含量較少的硫化氫具有較好的吸附效果,是氯化氫中硫化氫的濃度≤10ppb;同時(shí),脫除了硫化氫的氯化氫氣體不會(huì)使催化劑在催化吸收過(guò)程中失活。
本發(fā)明通過(guò)負(fù)載錳沸石的催化劑對(duì)除去硫化氫的氯化氫氣體進(jìn)行催化氧化,并經(jīng)吸附劑去除水和CO2后,可以制得純度≥99.9wt%的氯化氫氣體。
本發(fā)明所述、整個(gè)純化過(guò)程操作簡(jiǎn)單,易于在工業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。
申請(qǐng)人聲明,本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法,但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法,即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn),對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。