第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
一、氧化鐵脫硫劑定義
氧化鐵脫硫劑是一種固體脫硫劑，其原理是將廢氣中的含硫化合物吸附到脫硫劑的小孔中，從而凈化氣體。
當(dāng)脫硫劑達(dá)到飽和后，即其不再具有脫硫能力時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行再生，如采用水蒸汽進(jìn)行汽提再生。但是，氧化鐵脫硫劑在長(zhǎng)時(shí)間使用后，其活性會(huì)不斷下降，如其中的小孔被一些雜質(zhì)物所堵塞，這時(shí)脫硫劑就失活了。廢脫硫劑可以回收其中的活性成分。
二、相關(guān)產(chǎn)品定義
1、脫硫劑
脫硫劑一般指脫除燃料、原料或其他物料中的游離硫或硫化合物的藥劑；在污染物的控制和處理中主要指能去除廢氣中硫氧化物（包括SO2和SO3）所用的藥劑。各種堿性化合物都可作為脫硫劑。
去除煙道廢氣中二氧化硫的脫硫劑，采用最多的是廉價(jià)的石灰、石灰石和用石灰質(zhì)藥劑配制的堿性溶液。脫硫劑能吸收煙氣中大部分的二氧化硫固定在燃料渣內(nèi)?；S、冶煉廠等常采用碳酸鈉、堿性硫酸鋁等溶液作為脫硫劑處理含二氧化硫的尾氣，并可解吸回收利用。
2、脫砷劑
石油烴中的砷化物嚴(yán)重影響其加工，主要表現(xiàn)為砷化物對(duì)催化劑的中毒作用。脫砷劑可在常溫下脫除丙烯、丙烷、催化裂化尾氣、液態(tài)烴等物料中的砷化氫(AsH3)，同時(shí)也可有效脫除原料中的硫化物(H2S、COS)。
3、脫氯劑
脫氯劑具有高凈化度，適用范圍廣等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的脫氯劑。它能使原料氣中的氯降至0.1ppm以下，重量氯容>14%（視工藝條件而定）。適用于較廣的氣源的脫氯，可用于合成氣，氫氮?dú)?，二氧化碳，一氧化碳，烴類等多種氣體的脫氯，尤其適宜作低變，甲烷化催化劑的保護(hù)劑。一般氣體中的氯均為氯化氫的形式存在，可采用化學(xué)吸收的方法，將其脫除。
三、氧化鐵脫硫劑性能及應(yīng)用
氧化鐵脫硫劑是一種干法脫硫劑，最早用于城市煤氣凈化，改進(jìn)的干箱鐵堿法只用于城市煤氣凈化和中小型尿素裝置CO2中的H2S的脫除。常溫（20～40℃）和低溫（120～140℃）使用水合鐵FeOOH，國(guó)內(nèi)發(fā)展很快。中溫（250～350℃）為Fe2O3，使用前還原為Fe3O4，吸收硫后成為FeS和FeS2，還有一種在150～180℃使用的Na2CO3·Fe2O3，有機(jī)硫水解后再被氧化，最終被Na2CO3吸收后生成Na2SO4，高溫（>500℃）使用負(fù)載氧化鐵或或鐵酸鹽。
氧化鐵脫硫劑的基本脫硫原理：
低溫脫硫劑：2FeOOH+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O
再生：Fe2S3+1.5O2=2FeOOH+3S
中溫脫硫：Fe3O4＋H2＋3H2S＝3FeS＋H2O
FeS+H2S＝FeS2+H2
再生：3FeS＋4H2O＝Fe3O4＋3H2S＋H2
2FeS＋3.5O2=Fe2O3+2SO2
2Fe3O4+0.5O2=3Fe2O3
高溫脫硫：Fe＋H2S＝FeS＋H2
常溫氧化鐵脫硫劑初期反應(yīng)快速，具有自催化性質(zhì)，對(duì)PH2S為一級(jí)反應(yīng)。成型催化劑因受外擴(kuò)散和孔擴(kuò)散組滯，反應(yīng)速率與氣體線速的0.57次方成正比，與粒度成反比。
3、物化指標(biāo)
氧化鐵脫硫劑的主要物化指標(biāo)
4、氧化鐵脫硫法特點(diǎn)
各種氧化鐵脫硫法特點(diǎn)
5、應(yīng)用
氧化鐵脫硫劑主要適用于城市煤氣、化肥和其它化學(xué)工業(yè)場(chǎng)所煤氣或合成原料氣的精脫硫。也適用于冶金、紡織、化纖、輕工、軍工、電子、環(huán)保等部門的水煤氣、焦?fàn)t氣、油田氣、液化氣、沼氣、廢氣等氣體中的硫化氫的脫除。
第二節(jié) 行業(yè) 發(fā)展歷程
近幾十年來(lái)，伴隨著全球工業(yè)化的發(fā)展和環(huán)境的惡化，酸雨已成為當(dāng)今世界面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。目前，我國(guó)的酸雨面積已達(dá)到國(guó)土面積的三分之一，成為世界上降水酸化程度最嚴(yán)重的地區(qū)之一。
酸雨導(dǎo)致環(huán)境惡化，糧食、蔬菜、水果減產(chǎn)，金屬和建筑材料被腐蝕，并嚴(yán)重影響人們的健康。酸雨形成的主要原因就是以煤炭為主能源，燃燒過(guò)程中大量的二氧化硫排放。
據(jù)了解，煙氣凈化技術(shù)是隨著各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排的重視，近幾十年來(lái)得到快速發(fā)展的。其中脫硫技術(shù)就是脫除煙氣中的二氧化硫。根據(jù)煙氣中二氧化硫性質(zhì)的差異及脫除工藝的特點(diǎn)，煙氣脫硫技術(shù)可分為濕法和干法兩大類。目前在天然氣、石化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的氧化鐵脫硫技術(shù)屬于干法脫硫。
自上世紀(jì)80年代，我國(guó)就開始氧化鐵脫硫劑的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，目前國(guó)產(chǎn)氧化鐵脫硫劑在石化、天然氣、冶金、紡織等 行業(yè) 的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。
尤其是近些年城市天然氣使用的快速發(fā)展，使得國(guó)內(nèi)氧化鐵脫硫劑在應(yīng)用及技術(shù)研發(fā)方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
第三節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
在現(xiàn)有的干法脫硫工藝中，氧化鐵脫硫工藝成熟，且脫硫劑成本低。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和可靠性高，并具有良好工況的適應(yīng)性。多塔并用，可充分滿足了系統(tǒng)對(duì)裝置操作彈性的要求。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可以全部開啟或關(guān)閉若干個(gè)塔來(lái)滿足系統(tǒng)流量的波動(dòng)。
目前常用的制備干法脫硫劑方法為：
1、以天然沼鐵礦為原料
將直徑1～2mm顆粒含量大于85%的天然沼鐵礦按比例摻混木屑(疏松劑)和熟石灰。其質(zhì)量比為：沼鐵礦95%，木屑4%～4.5%，熟石灰0.5%～1%，用水均勻調(diào)濕至含水30%~40%，拌合均勻。
2、以人工氧化鐵為原料
將顆粒直徑為0.6～2.4mm的鐵屑與木屑按質(zhì)量比1:1摻混(可根據(jù)具體情況，范圍稍有波動(dòng))，灑水后充分翻曬進(jìn)行人工氧化，控制三氧化二鐵與氧化亞鐵含量比大于1.5作為氧化合格標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)脫硫箱之前再加入0.5%的熟石灰。
3、以顏料廠和硫酸廠的下腳鐵泥或鋼鐵廠的紅泥等為原料
鐵泥與一倍的木屑摻混，經(jīng)人工涼曬氧化后，也可作脫硫劑使用。
第四節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
常溫氧化鐵脫硫劑采用沉淀法制備，一般制成條狀，為保持脫硫劑呈γ－FeOOH狀態(tài)，只經(jīng)干燥而無(wú)需焙燒。中溫型氧化鐵脫硫劑添加少量添加劑，采用共沉淀法制備，經(jīng)焙燒后再成型?，F(xiàn)在發(fā)展較快的是高溫鐵酸鹽氧化鐵脫硫劑。美國(guó)先開發(fā)了ZnFe2O4脫硫劑，用于煤氣化系統(tǒng)的脫硫。
中國(guó)的氧化鐵脫硫劑側(cè)重于常溫用的γ－FeOOH，其硫容高，可再生，出口硫接近1ug/g，頗受中小型工廠青睞。可用于甲醇合成氣及尿素CO2的脫硫。
中溫氧化鐵脫硫劑制造工藝流程：
硫劑原料→中和沉淀→熱煮→洗滌→過(guò)濾→干燥→碾壓→壓片成型→焙燒→中溫氧化鐵脫硫劑
第五節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
1、新工藝的研發(fā)與改進(jìn)
固體氧化鐵脫硫劑長(zhǎng)期以來(lái)因硫容量低，用于高含硫氣體時(shí)，存在著在高空速下氣體凈化度不高的問(wèn)題，限制了氧化鐵脫硫劑的應(yīng)用。為此， 研究 氧化鐵脫硫劑的新配方，并改進(jìn)其制備工藝，由此得到改進(jìn)后的高效氧化鐵脫硫劑，成為 行業(yè) 企業(yè)及相關(guān) 研究 部門的今后的 研究 重點(diǎn)。
2、法脫硫與濕法脫硫技術(shù)結(jié)合應(yīng)用
對(duì)于一些對(duì)煤氣中的H2S比較敏感的 行業(yè) ，可以結(jié)合干法脫硫與濕法脫硫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將兩種脫硫方法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，利用濕法脫硫先將煤氣中的大部分H2S脫除，然后，再利用氧化鐵干法脫硫?qū)γ簹庵械腍2S進(jìn)行精脫，從而，達(dá)到較高的脫硫凈度。這樣既利用了濕法脫硫可以在線調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，又利用了干法脫硫脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，并克服了由于氧化鐵干法脫硫脫硫劑硫容因素造成的脫硫劑失效過(guò)快的問(wèn)題。
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