一种耐温型络合铁脱硫剂及其制备方法和应用与流程

allin2026-09-20  8


本发明涉及脱硫剂,具体说是一种耐温型络合铁脱硫剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的易燃性气体,属于重点监管的工业排放污染物之一。在煤炭、石油、化工等领域,许多工厂尾气中都含有硫化氢气体。另外,硫化氢溶于水后为氢硫酸,呈酸性,而且对工业设备和管道腐蚀性极大,如果设备管道中长时间存在硫化氢气体,会严重缩短管道寿命,增加企业的运行成本。

2、目前,工业上主要采用湿法脱硫脱除硫化氢。湿法脱硫是将硫化氢气体通入含有一定化学成分的溶液中,溶液中的化学成分与硫化氢反应或结合,从而将硫化氢去除。湿法脱硫既有物理吸附,也有化学吸附,具有成本低、脱除硫化氢效率高的优点。目前脱硫剂适宜工作的环境一般为40℃以下,工业上需要通冷却水对脱硫液或待脱硫气体进行降温,但是在夏天温度通常超过40℃,有的甚至能达到50℃,采用冷却水降温不仅费时费力,而且提高了成本。

3、专利cn 115337775 b公开了一种络合铁脱硫剂,采用可溶性铁盐或可溶性亚铁盐、富里酸及其盐、海藻酸钠、亚氨基二琥珀酸及其盐等复配而成,其中海藻酸钠的加入能够起到很好的分散与稳定的作用,同时海藻酸钠中的羧基可以和铁离子鳌合,对提高脱硫效果有一定的帮助。但是海藻酸钠吸水后膨胀严重,导致体系过度粘稠,使脱硫剂在使用过程中不能保持体系均一,严重影响了使用效果。cn 115318098 b公开了一种络合铁脱硫剂,采用可溶性铁盐或可溶性亚铁盐、富里酸及其盐、聚马来酸、亚氨基二琥珀酸及其盐等复配而成。该脱硫剂可以在55℃以上的高温条件下使用,聚马来酸是海藻酸钠较好的替代品,不会导致体系粘稠,但是聚马来酸分子亲水性较好,而富里酸为两亲性分子,其结构中除了含有亲水性羧基之外,还含有苯环和长链烷基等疏水性结构,与聚马来酸相容性不是很好,导致体系均一性不好。

4、因此,工业上急需开发一种耐高温、稳定性好、并且使用后容易处理的络合铁脱硫剂。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明的目的是提供一种耐温型络合铁脱硫剂及其制备方法和应用。

2、本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

3、一种耐温型络合铁脱硫剂,采用正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸和可溶性铁盐鳌合得到。

4、本发明还包括一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,包括以下步骤:

5、①以重量份计,将2~4份长链正烷酸加入到200~280份第一氯化钠水溶液中,在搅拌下加入6~12份1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和4~9份n-羟基丁二酰亚胺,在15~35℃下搅拌20~60分钟,得到混合液,备用;

6、在搅拌下,将所得混合液分3~6次到400~600份羧甲基壳聚糖溶液中,加入完毕在20~50℃搅拌18~24小时,得到反应液用分子量3500d的透析袋透析,冻干得到正烷酸改性羧甲基壳聚糖;

7、所述第一氯化钠水溶液的质量浓度为0.5~2mol/l;

8、所述羧甲基壳聚糖溶液为羧甲基壳聚糖溶于质量浓度0.5~2mol/l的第二氯化钠水溶液中得到;其中羧甲基壳聚糖和第二氯化钠水溶液的质量比为15~20:350~400;

9、②将30~45份富里酸、20~34份聚马来酸加入到1000份水中,搅拌溶解,加入14~17份可溶性铁盐、0.5~1份可溶性铜盐,搅拌溶解,加入5~20份步骤①所得正烷酸改性羧甲基壳聚糖,搅拌溶解,用碱调节ph值至8.5~10,得到一种耐温型络合铁脱硫剂。

10、优选地,所述长链正烷酸是正十二烷酸或正十四烷酸。

11、优选地,所述羧甲基壳聚糖的取代度≥90%,等电点3~4。

12、优选地,所述第一氯化钠的质量浓度为1mol/l。

13、优选地,可溶性铁盐为氯化铁或硝酸铁。

14、优选地,所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠或碳酸钾。

15、优选地,所述可溶性铜盐为氯化铜或硝酸铜。

16、本发明还包括上述一种耐温型络合铁脱硫剂的应用,用于脱除硫化氢气体。

17、本发明相比现有技术具有以下优点:

18、本发明的耐温型络合铁脱硫剂,采用正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸中的羧基和铁离子鳌合得到,其中正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸均具有较好的温度稳定性,在温度较高的条件下与硫化氢快速反应,从而实现高效脱硫,在60℃时仍然能进行快速脱硫和再生反应,能够满足绝大多数生产上高温脱硫的需求,如在60℃以上的温度下进行脱硫反应时,可以采取减少脱硫剂的使用天数或者增加使用量进行调整。

19、本发明以正烷酸改性羧甲基壳聚糖替代海藻酸钠,原料羧甲基壳聚糖水溶性优异,用正烷酸改性后对其水溶性影响不大,可以避免现有技术中添加海藻酸钠溶于水后过度膨胀、粘稠的问题,而且正烷酸改性羧甲基壳聚糖为两亲性物质,与聚马来酸、富里酸相容性更好,可以有效解决聚马来酸、富里酸同时存在的情况下体系不均一的问题。除此之外,两亲性的正烷酸改性羧甲基壳聚糖在溶液体系中可以形成稳定的微凝胶体系,但是不会导致体系过度粘稠,使体系具有更高的催化活性和稳定性,耐温性能‌更好。



技术特征:

1.一种耐温型络合铁脱硫剂,其特征在于:采用正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸和可溶性铁盐鳌合得到。

2.权利要求1所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:所述长链正烷酸是正十二烷酸或正十四烷酸。

4.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:所述羧甲基壳聚糖的取代度≥90%,等电点3~4。

5.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:所述第一氯化钠的质量浓度为1mol/l。

6.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:可溶性铁盐为氯化铁或硝酸铁。

7.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠或碳酸钾。

8.根据权利要求2所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的制备方法,其特征在于:所述可溶性铜盐为氯化铜或硝酸铜。

9.权利要求1所述的一种耐温型络合铁脱硫剂的应用,其特征在于:用于脱除硫化氢气体。


技术总结
本发明公开了一种耐温型络合铁脱硫剂及其制备方法和应用,涉及脱硫剂技术领域,所述耐温型络合铁脱硫剂采用正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸和可溶性铁盐鳌合得到;其中正烷酸改性羧甲基壳聚糖、富里酸、聚马来酸均具有较好的温度稳定性,在温度较高的条件下与硫化氢快速反应,从而实现高效脱硫,在60℃时仍然能进行快速脱硫和再生反应,能够满足绝大多数生产上高温脱硫的需求,如在60℃以上的温度下进行脱硫反应时,可以采取减少脱硫剂的使用天数或者增加使用量进行调整。

技术研发人员:史晓华,史建明,史文硕
受保护的技术使用者:明硕环境科技集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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