一種新型脫硫催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑的制備方法，具體為一種新型脫硫催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脫硫催化劑可降低石灰石漿液表面張力，使臨界晶核半徑減小，強(qiáng)化硫酸氫根的氧化使硫酸鈣和亞硫酸鈣易析出石膏，硫酸鈣等處于非飽和狀態(tài)，阻礙了化學(xué)硬垢的生成。
[0003]脫硫催化劑表面具有活性，可以催化氧化，能促進(jìn)二氧化硫的直接反應(yīng)，加速碳酸鈣的溶解，促進(jìn)迅速亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，強(qiáng)化硫酸鈣的沉淀，降低液氣比，減少鈣硫比，減少水分的蒸發(fā)。當(dāng)煙氣入口二氧化硫濃度增加，高于設(shè)計(jì)值時(shí)，吸收塔反應(yīng)池內(nèi)PH值降低，需要更大的Ca/S比時(shí)，在吸收塔反應(yīng)池容積不需擴(kuò)大的情況下，亞硫酸鈣能夠快速溶解，增加鈣離子濃度，保持漿液PH值在正常范圍，對(duì)PH值有一定的緩沖作用。延長(zhǎng)工作段漿液的運(yùn)行時(shí)間，減少配漿次數(shù)，可使設(shè)備結(jié)垢明顯減少，垢層變薄，停機(jī)后用水沖洗，垢層容易脫落。對(duì)脫硫系統(tǒng)結(jié)垢起分散性和活動(dòng)性，減少結(jié)垢的淤積，減少漿液中氯離子的含量，對(duì)脫硫設(shè)備中各種材質(zhì)的腐蝕、結(jié)垢速率均有不同程度的減少，其中碳鋼減少最多，腐蝕、結(jié)垢速率分別可減少74%和79%，聚氯乙烯可減少48%和55%。脫硫催化劑的加入，可起到阻垢防腐緩蝕的作用，減少脫硫噴嘴的堵塞、結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少漿液循環(huán)栗及葉輪的結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少脫硫系統(tǒng)中備品備件維修和更換。拓寬脫硫材料的選擇范圍，提高系統(tǒng)的可靠性。在不同的工況下可減少和停用漿液循環(huán)栗及氧化風(fēng)機(jī)，提高脫硫效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，適合煤中的含硫量變化，及適用高硫煤。在煙氣脫硫應(yīng)用中，具有廣闊的市場(chǎng)推廣優(yōu)勢(shì)，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，脫硫催化劑在電廠、水泥、玻璃、鋼鐵、冶金、造紙和化工領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型脫硫催化劑的制備方法，可以提高脫硫效率，無(wú)需進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容改造，提尚一.氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強(qiáng)化對(duì)一■氧化硫的吸收而提尚脫硫率，在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合S02溶解產(chǎn)生的大量H+離子，使H+離子從液膜傳遞到液相主體，漿液PH也不會(huì)因S02的溶解而下降過(guò)快，同時(shí)氣相阻力減小，促進(jìn)二氧化硫的吸收。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種新型脫硫催化劑的制備方法，該方法包括:
1、將水和含鋅化合物、含鉛化合物、含鉀化合物、含二氧化硅材料混合以便形成其混合溶液，將混合溶液進(jìn)行自然沉淀反應(yīng)，將沉淀反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行2?3次過(guò)濾；
2、將過(guò)濾后的混合物干燥以形成第一經(jīng)燃燒混合物；
3、將層柱粘土、氧化鋁源、水和酸溶液接觸形成漿液，并將步驟I得到的沉淀產(chǎn)物與所述漿液混合，形成載體混合物，再將載體混合物成型、干燥和焙燒，形成載體；
4、向步驟3得到的載體上引入含有活性金屬的化合物并干燥、焙燒，得到脫硫催化劑前體；5、將步驟4得到的脫硫催化劑前體在含氫氣下還原，得到一種新型脫硫催化劑。
[0006]進(jìn)一步的，在步驟I中所述鉛化合物和含鋅化合物加入量使得到的脫硫催化劑中，以所述脫硫催化劑的總重量為基準(zhǔn)，氧化鉛的含量為5?20%，氧化鋅的含量為35?70%，氧化鉀的含量為2?10%，氧化硅2?10%，優(yōu)選地，所述含鉛化合物和含鋅化合物加入量使得到的脫硫催化劑中，以所述脫硫催化劑的總重量為基準(zhǔn)，氧化鉛的含量為10?18%，氧化鋅的含量為50?65%，氧化鐘的含量為4~6%，氧化娃4~6%。
[0007]作為更進(jìn)一步的優(yōu)選，在步驟I中所述氧化鋅的硫榮大于8%，更優(yōu)選地，所述氧化鋅的硫榮大于13%。
[0008]在步驟3中，所述活性金屬為鈦、鋯、釩、錳、釤、鈮、鋅、鉻、鈷、鎳、鐵和錳中的一種或多種。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以提高脫硫效率，無(wú)需進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容改造，提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強(qiáng)化對(duì)二氧化硫的吸收而提高脫硫率，在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合二氧化硫溶解產(chǎn)生的大量H +離子，使H +離子從液膜傳遞到液相主體，漿液pH也不會(huì)因二氧化硫的溶解而下降過(guò)快，同時(shí)氣相阻力減小，促進(jìn)二氧化硫吸收;可提高脫硫劑的利用率，從而減少其用量，催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度，強(qiáng)化石灰石溶解，在固液界面處，催化劑能提供有利于碳酸鈣溶解的酸性環(huán)境，減小液相阻力，促進(jìn)石灰石的溶解；本發(fā)明還可提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機(jī)脫水效率，確保設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行阻礙結(jié)垢。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的僅僅是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例，基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0011 ] 一種新型脫硫催化劑的制備方法，該方法包括:
1、將水和含鋅化合物、含鉛化合物、含鉀化合物、含二氧化硅材料混合以便形成其混合溶液，將混合溶液進(jìn)行自然沉淀反應(yīng)，將沉淀反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行2?3次過(guò)濾;所述含鉛化合物和含鋅化合物的加入量可以在較寬的范圍內(nèi)選擇，只要能夠形成鋅鉛固溶體即可，優(yōu)選情況下，步驟I中所述鉛化合物和含鋅化合物加入量使得到的脫硫催化劑中，以所述脫硫催化劑的總重量為基準(zhǔn)，氧化鉛的含量為5?20%，氧化鋅的含量為35?70%，氧化鉀的含量為2?10%，氧化硅2?10%，優(yōu)選地，所述含鉛化合物和含鋅化合物加入量使得到的脫硫催化劑中，以所述脫硫催化劑的總重量為基準(zhǔn)，氧化鉛的含量為10?18%，氧化鋅的含量為50?65%，氧化鉀的含量為4~6%，氧化娃4~6% ；
本步驟所述的氧化鋅的硫榮大于8%，更優(yōu)選地，所述氧化鋅的硫榮大于13%;
2、將過(guò)濾后的混合物干燥以形成第一經(jīng)燃燒混合物；
3、將層柱粘土、氧化鋁源、水和酸溶液接觸形成漿液，并將步驟I得到的沉淀產(chǎn)物與所述漿液混合，形成載體混合物，再將載體混合物成型、干燥和焙燒，形成載體；
4、向步驟3得到的載體上引入含有活性金屬的化合物并干燥、焙燒，得到脫硫催化劑前體；本步驟所述的活性金屬為鈦、鋯、釩、錳、釤、鈮、鋅、鉻、鈷、鎳、鐵和錳中的一種或多種；
5、將步驟4得到的脫硫催化劑前體在含氫氣下還原，得到一種新型脫硫催化劑。
[0012]本發(fā)明可以提尚脫硫效率，無(wú)需進(jìn)彳丁設(shè)備擴(kuò)容改造，提尚一■氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強(qiáng)化對(duì)二氧化硫的吸收而提高脫硫率，在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合二氧化硫溶解產(chǎn)生的大量H +離子，使H +離子從液膜傳遞到液相主體，漿液pH也不會(huì)因二氧化硫的溶解而下降過(guò)快，同時(shí)氣相阻力減小，促進(jìn)二氧化硫吸收;可提高脫硫劑的利用率，從而減少其用量，催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度，強(qiáng)化石灰石溶解，在固液界面處，催化劑能提供有利于碳酸鈣溶解的酸性環(huán)境，減小液相阻力，促進(jìn)石灰石的溶解;本發(fā)明還可提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機(jī)脫水效率，確保設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行阻礙結(jié)垢。
[0013]本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括: 1)將水和含鋅化合物、含鉛化合物、含鉀化合物、含二氧化硅材料混合以便形成其混合溶液，將混合溶液進(jìn)行自然沉淀反應(yīng)，將沉淀反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行2?3次過(guò)濾； 2)將過(guò)濾后的混合物干燥以形成第一經(jīng)燃燒混合物； 3)將層柱粘土、氧化鋁源、水和酸溶液接觸形成漿液，并將步驟I得到的沉淀產(chǎn)物與所述漿液混合，形成載體混合物，再將載體混合物成型、干燥和焙燒，形成載體； 4)向步驟3得到的載體上引入含有活性金屬的化合物并干燥、焙燒，得到脫硫催化劑前體； 5)將步驟4得到的脫硫催化劑前體在含氫氣下還原，得到一種新型脫硫催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟I中所述鉛化合物和含鋅化合物加入量使得到的脫硫催化劑中，以所述脫硫催化劑的總重量為基準(zhǔn)，氧化鉛的含量為5?20%，氧化鋅的含量為35?70%，氧化鉀的含量為2?10%，氧化硅2?10%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，所述氧化鋅的硫榮大于8%。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種新型脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，所述氧化鋅的硫榮大于13%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脫硫催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟3中，所述活性金屬為鈦、鋯、釩、錳、釤、鈮、鋅、鉻、鈷、鎳、鐵和錳中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及催化劑的制備方法，具體為一種新型脫硫催化劑的制備方法，本發(fā)明可以提高脫硫效率，無(wú)需進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容改造，提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強(qiáng)化對(duì)二氧化硫的吸收而提高脫硫率，在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合二氧化硫溶解產(chǎn)生的大量H？+離子，使H？+離子從液膜傳遞到液相主體，漿液pH也不會(huì)因二氧化硫的溶解而下降過(guò)快，同時(shí)氣相阻力減小，促進(jìn)二氧化硫吸收；本發(fā)明還可提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機(jī)脫水效率，確保設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行阻礙結(jié)垢。
【IPC分類】B01J23/14, B01J23/20, B01J37/08, B01J23/34, B01J23/26, B01J23/835, B01J37/00, B01J23/22, B01J37/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105665031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610174369
【發(fā)明人】姬珂, 李偉, 王杰興
【申請(qǐng)人】山東成泰化工有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日