铁系陶粒脱硫剂的制备与应用研究

【摘 要】硫化氢废气的净化办法多为回收类办法，对于量大、浓度较高的含H2S气体，通常经过吸收、氧化等进程收回硫磺，在工业生产中应用较多。氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点而深受很多企业的青睐。但也存在着强度差、遇水粉化、脱硫精度不高（1ppm）等不足之处，影响了其工业应用。为解决这些不足，使得铁系脱硫剂能够拥有更广阔的用武之地，选用赤坭作为活性成分，以还原法油页岩废渣陶粒作为载体进行填充脱硫塔脱硫。增加了硫容，增大了强度，增加了脱硫剂的再生能力。

【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.

【关键词】脱硫剂；赤泥；油页岩废渣陶粒

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

【中图分类号】X701.3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0164-02

1 引言

我国作为当今世界上最大的能源大国，环保问题已经迫在眉睫。硫化氢是烟气中最需要控制的有毒气体之一，当今有效去除硫化氢气体的有效方法有湿法脱硫、干法、半干法脱硫。页岩炼油厂瓦斯脱硫装置使用的脱硫剂由于生产条件影响，需要硫容较高，并且强度较大的脱硫剂，所以针对这些条件我们研究了新型脱硫剂，并现场对脱硫剂能力进行了实验[1]。

2 应用试验方案及试验效果分析

通过查阅书籍与科技信息，确定了以氧化铁鞍山产的赤泥为主要脱硫原料、骨料选用自产还原法页岩废渣陶粒的试验方案，添加了少量添加剂，制得了各种配方的脱硫剂，在生产现场对瓦斯进行了脱硫效果的测试[2]。

2.1 硫剂脱硫原理

以消石灰和硫酸亚铁为主要原料制备水合氧化铁（FeOOH或Fe2O3・H2O），利用水合氧化铁的活性脱除硫化氢气体，其脱硫原理如下：

FeSO4・7H2O+Ca（OH）2=CaSO4+Fe（OH）2+7H2O

4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O

2FeOOH+3H2S=Fe2S3+4H2O

2.2 脱硫剂实验室制备方法

化工原料配还原陶粒法脱硫剂制备：

将一定量的赤泥与消石灰混合，加入一定量的水搅拌成糊后，再加入碳酸钠、硫酸钙、硫酸铜添加剂进行搅拌，均匀后再添加还原法页岩陶粒进行挂料，挂料均匀且变成黄红色后自然晾干或100℃烘箱内烘干。 陶粒直径选择3mm～8mm，比重选择0.85～0.95之间。

2.3 试验结果c数据分析

选取循环瓦斯管线上的采样点作为新脱硫剂脱硫效果的试验点[3]。采用不同配方及填料形式进行了试验，具体试验内容如下：

实验室进行了试验配方的选取，对赤泥和氢氧化钙的摩尔比、有效成分与陶粒之间的比例进行了调配。具体配方见表1。

以上述各种配比的脱硫剂进行现场脱硫试验，对脱硫效果进行分析与比较，具体数据见图1。

由1～5号样品脱硫时间与脱硫率的数据曲线图可以看出，1号样品和4号样品的脱硫工作时间较短，仅仅在60分钟左右；2号样品较好，脱硫工作时间超过2h；3号和5号样品最好，工作时间均超过了4h。从实验中可以看出陶粒用量大，容积增大，其原料用量相对减少，其效果反而变好，所以说还原法油页岩陶粒增加了硫容，使得脱硫剂性能大大增强[4]。

2.4 脱硫剂脱硫效果现场检测

取50ml的陶粒脱硫剂放置在U型脱硫管中，在页岩炼油厂加热炉循环瓦斯管线上选择了取样点，取样点选择硫化氢气体较为稳定，并且浓度较高的管线，试验流程见图2。

3 结论

用还原法陶粒制得的铁系脱硫剂在页岩炼油循环瓦斯气脱硫的小型实验取得良好的效果，其脱硫效果比正常的脱硫剂效果要好，而且节省赤泥原料用量，其强度经过检测完全超出了原有柱型脱硫剂、稻壳脱硫剂效果[5，6]。

【参考文献】

【1】邢同春.关于干式氢氧化铁脱硫的分析[J].煤气与热力，1990，10（6）：18-19.

【2】张宗平.常温氧化铁脱硫法在油页岩干馏瓦斯中的应用[J].露天采矿技术，2007（4）：68-70.

【3】于绍忠，满瑞林.赤泥用于热电厂烟气脱硫研究[J].矿冶工程，2005，6（25）：63-65.

【4】王娜，马国明. 活性Fe2O3脱硫剂脱除页岩干馏瓦斯气中H2S的能力分析[J]. 露天采矿技术，2008（8）：86-88.

【5】蒲延芳，闻学兵，赵文涛. 干法脱除H2S的研究进展[C]. 全国气体净化信息站2009年技术交流会论文，2009：41-44.

【6】张家忠，宁平.干法脱除硫化氢技术[J].云南环境科学，2004，2（23）：41-44.