一種常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脫硫劑，尤其涉及一種用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)硫如羰基硫、二硫化碳、低碳硫醇等廣泛存在于煉油廠、天然氣凈化廠、煤氣凈化廠等氣體加工產(chǎn)業(yè)里。在許多生產(chǎn)環(huán)境如冶金、農(nóng)藥、橡膠和粘膠纖維等工業(yè)領(lǐng)域中，都使用有機(jī)硫，環(huán)境中也有微量的有機(jī)硫。這些有機(jī)硫?qū)θ梭w和環(huán)境造成很大的危害。在化工生產(chǎn)過程中有機(jī)硫會腐蝕設(shè)備，造成催化劑中毒，進(jìn)而提高工業(yè)生產(chǎn)的成本。其脫除方法有干法脫除和濕法脫除兩大類，干法廣泛應(yīng)用于氣體中低濃度硫化物的脫除，其中活性炭由于比表面積大，來源廣泛受到重視。由于有機(jī)硫呈中性或者極弱的酸性，化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，因而活性炭僅僅作為物理吸附劑來脫除有機(jī)硫，存在邊吸附邊解吸的現(xiàn)象，脫除率低，硫容低的問題。
[0003]為了提高活性炭的脫除率和硫容，對活性炭進(jìn)行改性的方法分為兩類，一種是表面物理結(jié)構(gòu)特性的改性，如采用微波處理。另一種是表面化學(xué)性質(zhì)的改性，如采用堿或負(fù)載金屬及其化合物等方法，改變其表面的酸堿性XN 101318130A提供了一種用有機(jī)堿、無機(jī)堿和金屬鹽改性的活性炭用于脫除羰基硫，羰基硫的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90% XN 101972658提供了一種無機(jī)堿和金屬鹽改性活性炭，用于脫除羰基硫，去除率達(dá)到90%以上。上述方法均以增加活性炭表面的堿性為目標(biāo)，在酸性氣體與有機(jī)硫共存的環(huán)境中，使用效果不佳。
[0004]因此，有必要尋找更加合適的能有效脫除有機(jī)硫的改性活性炭來滿足市場需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對目前已有的脫硫劑成本制備較高，脫硫效果不好等問題，提供一種以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，經(jīng)過金屬改性，成本低廉，方法簡單，去除率和硫容大大提高，應(yīng)用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0008](I)炭化
[0009]將干燥、粉碎并過篩的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)原料置于水熱反應(yīng)釜中，加水，固液質(zhì)量比為1:500?1:3，攪拌均勻;將反應(yīng)釜置于160?200°C烘箱中，加熱10?50小時(shí)，冷卻至室溫，將固體物過濾分離、洗滌、干燥得炭化物；
[0010](2)c-硅溶膠液
[0011 ]將步驟(I)得到的炭化物中加入I?20 %氫氧化鈉溶液，炭化物與氫氧化鈉質(zhì)量比為1: 0.1?1:2，75?95°C加熱攪拌6?8小時(shí)，形成C-硅溶膠液；
[0012](3)金屬氧化物改性
[0013]在溫度為45?65°C的攪拌情況下，將0.5?2mol/L的金屬鹽溶液緩慢滴加入步驟
(2)的C-硅溶膠液中，金屬鹽溶液與C-硅溶膠液質(zhì)量比為1:0.5?2，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌I?6小時(shí)，然后60?80°C下干燥8?48小時(shí)，粉碎，用去離子水洗滌至中性，100°C下干燥2h，轉(zhuǎn)移至管式爐中200?600°C灼燒得改性生物質(zhì)活性炭，該產(chǎn)品即是常溫氣相有機(jī)硫脫除劑。
[0014]作為對本發(fā)明的限定，本發(fā)明步驟(I)中所述的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)原料為秸桿、稻殼或稻草。
[0015]作為對本發(fā)明的限定，本發(fā)明步驟(3)中所述金屬鹽為可以和硫元素形成絡(luò)合健的金屬元素鐵、鈷、鉻、銀、銅、鎳、鋅或鉑的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化鹽或醋酸鹽的一種或幾種。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明得到的有益效果是:
[0017]本發(fā)明選取農(nóng)作物秸桿、稻殼和稻草類農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)為原料，其本身含有纖維素、半纖維素、可溶性糖類，這些都是制備活性炭合適的碳原料，灰分中的硅在堿性條件下溶出，是一種優(yōu)良的粘合劑和凝膠基質(zhì)。而且使用廢棄生物質(zhì)原料，能大大降低成本，方法簡單，同時(shí)利用可以和有機(jī)硫形成η絡(luò)合健的金屬元素進(jìn)行改性，變活性炭的物理吸附為特性吸附，大大提高脫硫劑的去除率和硫容，是一種優(yōu)良的應(yīng)用于常溫氣相有機(jī)硫脫除的脫除劑。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面再結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但應(yīng)了解的是，這些實(shí)施例僅為例示說明之用，而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。
[0019]實(shí)施例1
[0020]一種用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法，可通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
[0021](I)炭化
[0022I干燥、粉碎并過50目篩的稻殼置于水熱反應(yīng)Il中，其中加水，固液質(zhì)量比為1:500，攪拌均勻;將反應(yīng)釜置于200°C烘箱中，加熱50小時(shí)，冷卻至室溫，將固體物過濾分離、洗滌、干燥得炭化物；
[0023](2)制備C-硅溶膠液
[0024]將炭化物中加入20%氫氧化鈉溶液，炭化物與氫氧化鈉質(zhì)量比為1:0.1,75°C加熱攪拌6小時(shí)，形成C-硅溶膠液；
[0025](3)金屬氧化物改性
[0026]在溫度為45°C的攪拌情況下，將2mol/L的硫酸銅鹽溶液緩慢滴加入C-硅溶膠液中，硫酸銅溶液與C-硅溶膠液質(zhì)量比為1:0.5,滴加完畢后，繼續(xù)攪拌I小時(shí)，然后80°C下干燥8小時(shí)，粉碎，用去離子水洗滌至中性，100°C下干燥2小時(shí)，轉(zhuǎn)移至管式爐中300°C灼燒2小時(shí)，得改性生物質(zhì)活性炭。該脫硫劑在溫度為25°C，空速為3000h—1，用于含量為267mg/m3羰基硫脫除時(shí)，可以將其脫除至lmg/m3，穿透硫容是78.41mg/g。
[0027]實(shí)施例2
[0028]—種用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法，可通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
[0029](I)炭化
[°03°]干燥、粉碎并過50目篩的稻桿置于水熱反應(yīng)爸中，其中加水，固液質(zhì)量比為1:500，攪拌均勻;將反應(yīng)釜置于160°C烘箱中，加熱10小時(shí)，冷卻至室溫，將固體物過濾分離、洗滌、干燥得炭化物；
[0031](2)制備C-硅溶膠液
[0032]將炭化物中加入20%氫氧化鈉溶液，炭化物與氫氧化鈉質(zhì)量比為I: 2，95°C加熱攪拌6小時(shí)，形成C-硅溶膠液；
[0033](3)金屬氧化物改性
[0034]在溫度為65°C的攪拌情況下，將0.5mol/L的硝酸銀溶液緩慢滴加入C-硅溶膠液中，硝酸銀溶液與C-硅溶膠液質(zhì)量比為1: 2，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌I小時(shí)，然后60°C下干燥48小時(shí)，粉碎，用去離子水洗滌至中性，100°C下干燥2小時(shí)，轉(zhuǎn)移至管式爐中300°C灼燒2個(gè)小時(shí)，得改性生物質(zhì)活性炭。該脫硫劑在溫度為25°C，空速為3000h—1，用于含量為340mg/m3二硫化碳脫除時(shí)，可以將其脫除至lmg/m3，穿透硫容是34.8mg/g。
[0035]實(shí)施例3
[0036]—種用于常溫氣相有機(jī)硫脫除劑的制備方法，可通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
[0037](I)炭化
[0038]經(jīng)干燥、粉碎并過50目篩的玉米稻桿置于水熱反應(yīng)爸中，其中加水，固液質(zhì)量比為1:3，攪拌均勻;將反應(yīng)釜置于200°C烘箱中，加熱10小時(shí)，冷卻至室溫，將固體物過濾分離、洗滌、干燥得炭化物；
[0039](2)制備C-硅溶膠液