一種絡合鐵脫硫劑及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種絡合鐵脫硫劑及其使用方法，屬于氣體凈化技術領域。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有技術中有關于絡合鐵脫硫劑方面的研究：
[0003] 美國Wheelabrator清潔空氣系統(tǒng)公司開發(fā)的L0-CAT工藝脫硫液采用的鐵螯合劑 是乙二胺四乙酸和N-羥乙基乙二胺三乙酸，對鐵具有很好的螯合能力，脫硫效率很高；但 脫硫操作成本較高，硫容較低。
[0004] Shell Oil和Dow Chemical公司開發(fā)的SulFerox工藝，以及維也納技術大學和奧 地利聯(lián)合工程公司合作開發(fā)的Sulfint工藝脫硫液采用的鐵螯合劑脫硫液采用的鐵螯合 劑都是Η)ΤΑ，其特點是降解程度小、螯合容量大，增加了絡合鐵在脫硫液中的濃度，減少了 液體循環(huán)量。
[0005] 北京大學化學與分子工程學院開發(fā)的DDS脫硫工藝脫硫液中鐵螯合劑采用卟啉、 血紅素等，該方法脫硫效率高，環(huán)保無污染；但脫硫液穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種絡合鐵脫硫劑，本發(fā)明還提供了該脫硫劑的使用方法，適合 于超重力場下脫除硫化氫氣體。
[0007] 本發(fā)明提供了一種絡合鐵脫硫劑，它由下列組分組成：可溶性鐵鹽、鐵鹽螯合劑、 硫化物吸收劑、穩(wěn)定劑、復合型硫顆粒沉降劑和多功能緩蝕劑；脫硫劑中可溶性鐵鹽中含有 Fe3+與Fe 2+;螯合劑與鐵鹽的摩爾比為1. 2:1~3:1 ;各組分配比如下：
[0008] 可溶性鐵鹽：2. 2~12份，
[0009] 鐵鹽螯合劑：5~20份；
[0010] 硫化物吸收劑：15~70份；
[0011] 穩(wěn)定劑：0. 1~15份；
[0012] 復合型硫顆粒沉降劑：0· 05~2份；
[0013] 多功能緩蝕劑：0· 05~5份。
[0014] 進一步地，所述的可溶性鐵鹽中Fe3+與Fe2+的摩爾比為1:3~5:1，其中 提供Fe 3+的為FeNH 4(S04)2 · 12H20或Fe2(S04)3中的至少一種，其中提供Fe 2+的為 Fe(NH4)2(S04)2 · 6H20〇
[0015] 進一步地，所述的螯合劑為 EDTA、Na4EDTA、NTA、Na3NTA、HEDTA、Na3HEDTA、DTPA、 HEDP、TEA、檸檬酸、檸檬酸鈉、磺基水楊酸、磺基水楊酸鈉、葡萄糖酸中的一種或幾種。
[0016] 進一步地，所述的硫化物吸收劑為NaOH、Na2C03、NaHC0 3、KOH、K2C03、KHC03中的一 種或幾種。
[0017] 進一步地，所述的穩(wěn)定劑為咪唑、苯甲酸鹽、堿金屬氯化鹽、堿金屬硫代硫酸鹽中 的一種或幾種。
[0018] 進一步地，所述的復合型硫顆粒沉降劑由絮凝引發(fā)劑、絮凝凝聚劑、絮凝沉降劑組 成：
[0019] 所述絮凝引發(fā)劑為升華硫、殼聚糖中的一種或兩種，含量為硫顆粒沉降劑的 12%~20% ;
[0020] 所述絮凝凝聚劑為A1C13、硅酸鈉中的一種或兩種，含量為硫顆粒沉降劑的3%~ 32% ；
[0021] 所述絮凝沉降劑為PAM、直鏈癸醇、聚乙二醇醚、直鏈十六醇中的兩種或兩種以上， 含量為硫顆粒沉降劑的55 %~84%。
[0022] 進一步地，所述的多功能緩蝕劑由穩(wěn)定絡合鐵主緩蝕劑、穩(wěn)定絡合鐵助緩蝕劑、殺 菌型緩蝕劑、穩(wěn)定電位緩蝕劑組成：
[0023] 所述主緩蝕劑為堿金屬硫酸鹽、鎢酸鹽中的一種或兩種以上的混合物，含量為多 功能緩蝕劑的27 %~57% ;
[0024] 所述助緩蝕劑為堿金屬苯甲酸鹽、硅酸鹽中的一種或兩種以上的混合物，含量為 多功能緩蝕劑的3%~15% ;
[0025] 所述殺菌型緩蝕劑為溴化鉀、碘化鉀、甲醛中的一種或兩種以上的混合物，含量為 多功能緩蝕劑的18 %~66% ;
[0026] 所述穩(wěn)定電位緩蝕劑為十二烷基磺酸鈉、對甲苯磺酸鈉中的一種或兩種，含量為 多功能緩蝕劑的3%~11 %。
[0027] 本發(fā)明提供了一種絡合鐵脫硫劑的使用方法，包括以下步驟：
[0028] (1)將儲液罐中的絡合鐵脫硫劑以20~80L/h的流量栗入脫硫超重力旋轉填料 床與氣體流量為2Nm 3/h含硫化氫氣體在轉鼓的填料內(nèi)逆流接觸，硫化氫氣體被脫硫劑中 的堿性溶液吸收轉化為HS，被脫硫劑中的Fe 3+L氧化為硫單質，脫硫劑中的Fe3+L被還原為 Fe2+L ；
[0029] (2)脫除硫化氫后的氣體經(jīng)超重力旋轉填料床內(nèi)置除沫器后排空，絡合鐵脫硫富 液以20~80L/h的流量栗入再生超重力旋轉填料床與空氣在轉鼓的填料內(nèi)逆流接觸，脫硫 劑中的Fe 2+L被空氣中的氧氣重新氧化為Fe3+L，再生溫度為40~50°C ;
[0030] (3)再生后的脫硫劑栗入到儲液罐中，加入復合型硫顆粒沉降劑，使硫磺快速絮凝 沉降到儲液槽底部，然后栗入過濾機中，形成的硫餅進行后續(xù)處理，濾液再回到儲液罐進行 下一個循環(huán)脫硫過程。
[0031] 進一步地，所述絡合鐵脫硫劑中可溶性鐵鹽的總鐵濃度2. 2~12g/L，其中Fe3+與 Fe2+的摩爾比為1:3~5:1 ;螯合劑濃度5~20g/L ;硫化物吸收劑濃度15~70g/L ;穩(wěn)定 劑濃度0. 1~15g/L ;復合型硫顆粒沉降劑濃度0. 05~2g/L ;多功能緩蝕劑濃度0. 05~ 5g/L ;螯合劑與鐵鹽的摩爾比為1. 2:1~3:1 ;溶液pH值為8. 0~9. 5。
[0032] 本發(fā)明的原理是絡合鐵脫硫劑在吸收過程采用堿性溶液吸收硫化氫氣體生成 HS，通過Fe3+L將HS氧化為硫單質，同時Fe 3+L被還原為Fe2+L ;在再生過程Fe2+L被空氣中 的氧氣重新氧化為Fe3+L，脫硫劑得到再生，循環(huán)吸收硫化氫氣體。其主要反應如下：
[0033] (1)H2S的吸收氧化
[0034] H2S (aq) 一 H++HS
[0035] HS +2Fe3+Ln - 2Fe 2+Ln +2H++S I
[0036] (2)Fe2+的氧化再生
[0037] 02 (aq) +4Fe2+Ln +2H20 - 4Fe3+Ln +40H
[0038] 本發(fā)明的有益效果：
[0039] 本發(fā)明是將新型絡合鐵脫硫劑與超重力技術相結合的一種脫除硫化氫的新型工 藝。本工藝的脫硫劑脫硫效率高（單次吸收后硫化氫濃度低于lOppm)，工作硫容高（可達 1. 35g/L)，絡合鐵脫硫劑穩(wěn)定（總鐵濃度可達12g/L)，硫顆粒易沉降（3~8分鐘沉降硫粒 徑集中在140~177微米）；本工藝的超重力技術氣液傳質效率高、液體循環(huán)量少、占地面 積小，整個設備可以撬裝。從而降低設備投資，減少能耗，充分發(fā)揮了新型絡合鐵脫硫劑與 超重力技術相結合的顯著優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0041] 圖中1為儲液罐，2為脫硫超重力旋轉填料床，3為再生超重力旋轉填料床，4為過 濾機，5為含硫化氫氣體，6為凈化氣體，7為空氣，8為排空氣，9為固體硫磺。
【具體實施方式】
[0042] 下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實施例。
[0043] 首先，復合型硫顆粒沉降劑的實例如下：
[0044] 實例a :硫顆粒沉降劑，由下列成分組成：癸醇50mg/L、十六醇40mg/L、PAM 4mg/L、 殼聚糖10mg/L、升華硫10mg/L、娃酸鈉35mg/L ;
[0045] 實例b :硫顆粒沉降劑，由下列成分組成：癸醇24mg/L、十六醇96mg/L、聚乙二醇醚 30mg/L、升華硫 30mg/L、氯化錯 50mg/L ;
[0046] 實例c :硫顆粒沉降劑，由下列成分組成：氯化鋁10mg/L、聚乙二醇醚50mg/L、殼聚 糖 5mg/L、升華硫 10mg/L、PAM 10mg/L、娃酸鈉 15mg/L ;
[0047] 實例d :硫顆粒沉降劑，由下列成分組成：癸醇96mg/L、十六醇24mg/L、聚乙二醇醚 80mg/L、PAM 4mg/L、殼聚糖 40mg/L、升華硫 10mg/L、娃酸鈉 5mg/L、氯化錯 80mg/L ;
[0048] 實例e :硫顆粒沉降劑，由下列成分組成：癸醇60mg/L、十六醇60mg/L、殼聚糖 10mg/L、升華硫 10mg/L、PAM 4mg/L、娃酸鈉 5mg/L。
[0049] 其次，多功能緩蝕劑的實例如下：
[0050] 實例a :苯甲酸鈉0. 2g/L、硫酸鉀lg/L、鎢酸鈉0. lg/L、硅酸鉀0. 2g/L、溴化鉀 0. 5g/L、甲醛lg/L、十二烷基磺酸鈉0. 2g/L
[0051] 實例b :苯甲酸鈉0. 2g/L、硫酸鈉1. 6g/L、鎢酸鈉0. lg/L、硅酸鉀0. 2g/L、溴