一種鈰鑭基脫硫劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鈰鑭基脫硫劑及其制備方法，所述的鈰鑭基脫硫劑，即首先采用干混法，將氧化鈰、氧化鑭以及造孔劑、粘接劑混合得到粉體混合物；然后，將所得的粉體混合物采用行星球磨機進(jìn)行混合，所得的球磨粉體在真空干燥箱中控制溫度為150℃下干燥2h擠條成型，然后將其放置于馬弗爐中控制10℃/min的速率升溫至600-1000℃下恒溫?zé)Y(jié)4h，自然冷卻后即得鈰鑭基脫硫劑，其中所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為15：4.5-6.5：1-1.5:1。本發(fā)明的鈰鑭基脫硫劑脫硫效率高，制備方案簡單，應(yīng)用前景廣闊，具有很高的社會經(jīng)濟(jì)價值。
【專利說明】一種鈰鑭基脫硫劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈰鑭基脫硫劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常煤氣中除C0、H、CH和其他氣態(tài)碳?xì)浠衔锿猓€有C0S、H2S、粉塵、鹵化物、堿
金屬及焦油蒸汽等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會對后續(xù)系統(tǒng)特別是燃?xì)廨啓C產(chǎn)生腐蝕和磨損，也會對環(huán)境產(chǎn)生危害。
[0003]整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC)發(fā)電系統(tǒng)是一種高效率、低污染的新型潔凈發(fā)電技術(shù)，而在IGCC發(fā)電系統(tǒng)中，粗煤氣的凈化是一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)主要包括除塵和脫硫，目前常見的脫硫方式有低溫脫硫和高溫脫硫兩種方式，兩種方式均在相關(guān)場合得到了應(yīng)用，其中高溫脫硫因其可以提高效率，簡化工藝和降低成本具有較明顯的優(yōu)勢，然而高溫脫硫的關(guān)鍵又在于脫硫劑的研制，以氧化鈰為主的脫硫劑在近年來受到眾多研究者的廣泛關(guān)注，氧化鈰基脫硫劑也被譽為第二代高溫煤氣脫硫劑，為更高效的脫除煤氣中的污染物，研制效果更明顯的，脫硫效率更聞的脫硫劑是聞溫脫硫的關(guān)鍵，而聞效氧化物脫硫劑混合利用各自優(yōu)勢將是一個很好的研究方向。
[0004] 為了使IGCC機組正常運行并達(dá)到較高的可靠性，必須在煤氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C之前，對其進(jìn)行脫硫凈化處理。IGCC發(fā)電系統(tǒng)脫硫采取的高溫脫硫方式中，脫硫劑是關(guān)鍵，目前公開的專利有：
1.沈陽航空工業(yè)學(xué)院的余江龍、謝巍、常麗萍、謝克昌、王德海等發(fā)明的以粉煤灰為載體的高溫煤氣脫硫劑及其脫硫裝置，專利號：200710158238. 7 ；
2.太原理工大學(xué)的鄭仙榮、常麗萍、王建成、鮑衛(wèi)仁、謝克昌、靳慶麥等發(fā)明的氧化鋅中高溫煤氣精脫硫劑及制備方法，專利號：200910175382. 0 ；
3.上海大學(xué)的郭曙強、李德頎、丁偉中、潘晉波、李玉龍等發(fā)明的錳鑭高溫煤氣脫硫劑及制備方法，專利號=201010616929. 9 ；
4.太原理工大學(xué)的郭波、常麗萍、苗茂謙、張志蘭等發(fā)明的鈰鐵氧化物高溫煤氣脫硫劑及制備，專利號:200710139672. 0 ；
5.北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司的劉玉珍、李景斌等發(fā)明的一種改進(jìn)型高溫脫硫劑及其制備方法，專利號：200810113632. 3。
[0005]上述脫硫劑專利集中于氧化鋅、氧化鈰等，其脫硫效率一般為80%_90%左右，未能發(fā)揮多種金屬互相混合以提高脫硫效率的優(yōu)勢。本發(fā)明將氧化鈰和氧化鑭按照一定比例混合制備得到脫硫劑，具有易合成、低成本、高效率等優(yōu)點，提出了一種新的高溫脫硫劑的制備方法及其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋪倆基脫硫劑，該鋪倆基脫硫劑具有易合成、生產(chǎn)成本低、脫硫效率高等優(yōu)點。[0007]本發(fā)明的目的之而在于提供上述的一種鈰鑭基脫硫劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種鈰鑭基脫硫劑，通過包括如下步驟的方法制備：
即首先，采用干混法，將氧化鈰、氧化鑭以及造孔劑、粘接劑混合得到粉體混合物；
然后，將所得的粉體混合物采用行星球磨機進(jìn)行混合，所得的球磨粉體在真空干燥箱中控制溫度為150°C下干燥2h擠條成型，然后將其放置于馬弗爐中控制10°C /min的速率升溫至600-1000°C，優(yōu)選為800°C下恒溫?zé)Y(jié)4h，自然冷卻后即得鈰鑭基脫硫劑，取出密閉干燥保存；
所述的造孔劑為分子量為1 X 105-2X 105的分析純直鏈淀粉；
所述的粘接劑為化學(xué)純高嶺土，優(yōu)選分子量為258. 09 ；
所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為 15 :4. 5-6. 5 ： 1-1. 5:1。
[0009]上述的一種鈰鑭基脫硫劑可廣泛應(yīng)用到IGCC煤氣脫硫凈化中，也可應(yīng)用到許多工業(yè)場合，對環(huán)境污染物的排放控 制將顯示出很好的效果，具有很高的推廣價值和應(yīng)用前
旦
-5^ O
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種鈰鑭基脫硫劑，由于含有氧化鑭和氧化鈰，氧化鑭是一種良好的結(jié)構(gòu)助劑，使最終所制備的鈰鑭基脫硫劑具有良好的熱穩(wěn)定性，可以滿足更高的煅燒溫度要求。同時，氧化鈰與氧化鑭形成了 CeO2-La2O3復(fù)合物，促使晶體由塊狀向球狀轉(zhuǎn)變，晶體體積增大，使最終所制備的鋪倆基脫硫劑具有更聞的脫硫效率。
[0011]本發(fā)明的最終所制備的鋪倆基脫硫劑，由于其具有良好的熱穩(wěn)定性和聞的脫硫效率，因此可廣泛應(yīng)用到IGCC煤氣脫硫凈化中，也可應(yīng)用到許多工業(yè)場合，對環(huán)境污染物的排放控制顯示出很好的效果，具有很高的推廣價值和應(yīng)用前景。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的鈰鑭基脫硫劑是一種新型復(fù)合金屬氧化物脫硫劑，主要組分氧化鈰被譽為第二代高溫脫硫劑，通過摻入一定量氧化鑭對其進(jìn)行改性，制備而成的鈰鑭基脫硫劑具有較聞的脫硫效率。隨著人們對于環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提聞，污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)也正在提高，本發(fā)明的鈰鑭基脫硫劑能夠很好的服役于高溫脫硫系統(tǒng)中，對于電廠以及相關(guān)燃?xì)夤I(yè)煙氣脫硫具有很好的效果，具有很高的社會經(jīng)濟(jì)價值，市場前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖I、鋪倆基脫硫劑評價系統(tǒng)不意圖；
圖2、實施例I所得的AI-700樣品SEM圖；
圖3、實施例2所得的AI-800樣品SEM圖；
圖4、實施例1、2所得的A1-700樣品、A1-800樣品在不同反應(yīng)溫度下對脫硫效率的影
響；
圖5、實施例3所得的BI樣品SEM圖；
圖6、實施例4所得的B2樣品SEM圖；
圖7、實施例3、4所得的BI、B2樣品在不同反應(yīng)溫度下對脫硫效率的影響?！揪唧w實施方式】
[0014]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明所用的鈰鑭基脫硫劑評價系統(tǒng)示意圖如圖I所示，包括混合氣體瓶I、閥門
2、三通閥3、固定床反應(yīng)器4、加熱爐5、降溫裝置6、硫化氫氣體檢測儀7和尾氣處理槽8，其中固定床反應(yīng)器4分內(nèi)徑D=14mm,長度l=450mm,采用熱電偶控制固定床內(nèi)反應(yīng)溫度；
其工作過程如下：
首先打開加熱爐5，對其進(jìn)行預(yù)熱，加熱到所需溫度，含H2S的模擬IGCC粗煤氣自下而上進(jìn)入固定床反應(yīng)器4與脫硫劑反應(yīng)，然后流入降溫裝置6降低氣體溫度，氣體組分之間不發(fā)生反應(yīng)，出口氣體中硫化氫濃度采用硫化氫氣體檢測儀7進(jìn)行在線檢測，反應(yīng)后的混合氣體進(jìn)入尾氣處理槽。
[0016]脫硫效率根據(jù)（I)式進(jìn)行計算：
【權(quán)利要求】
1.一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的鈰鑭基脫硫劑通過如下步驟的方法制備而得: 首先采用干混法，將氧化鈰、氧化鑭以及造孔劑、粘接劑混合得到粉體混合物； 然后，將所得的粉體混合物采用行星球磨機進(jìn)行混合，所得的球磨粉體在真空干燥箱中控制溫度為150°c下干燥2h擠條成型，然后將其放置于馬弗爐中，控制10°C /min的速率升溫至600-1000°C下恒溫?zé)Y(jié)4h，自然冷卻后即得鈰鑭基脫硫劑； 所述的造孔劑為分子量為1 X 105-2X 105的分析純直鏈淀粉； 所述的粘接劑為化學(xué)純高嶺土； 所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為 15 :4. 5-6. 5 ： 1-1. 5:1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的于馬弗爐中，控制10°C/min的速率升溫至800°C下恒溫?zé)Y(jié)4h，自然冷卻后即得鈰鑭基脫硫劑。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為15 :4. 5 :1: I。
4.如權(quán)利要求2所述的一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為15 :6 :1. 5:1。
5.如權(quán)利要求2所述的一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的氧化鈰、氧化鑭、造孔劑和粘接劑的用量，按質(zhì)量比計算，即氧化鈰：氧化鑭：造孔劑：粘接劑為15 :6. 5 :1: I。
6.如權(quán)利要求3、4或5所述的一種鈰鑭基脫硫劑，其特征在于所述的粘接劑為分子量為258. 09的化學(xué)純高嶺土。
【文檔編號】C10K1/20GK103484170SQ201310460874
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】吳江, 楊金戈, 胡程鎮(zhèn), 任建興, 張沖, 李超恩, 何平, 吳強 申請人:上海電力學(xué)院