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，需要對其進(jìn)行再生，如采用水蒸汽進(jìn)行汽提再生。但是，氧化鐵脫硫劑在長時間使用后，其活性會不斷下降，如其中的小孔被一些雜質(zhì)物所堵塞，這時脫硫劑就失活了。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PH2S為一級反應(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，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)境問題之一。目前，我國的酸雨面積已達(dá)到國土面積的三分之一，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)是隨著各國對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排的重視，近幾十年來得到快速發(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，我國就開始氧化鐵脫硫劑的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，目前國產(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)對裝置操作彈性的要求。系統(tǒng)在運(yùn)行時可以全部開啟或關(guān)閉若干個塔來滿足系統(tǒng)流量的波動。
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)，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。美國先開發(fā)了ZnFe2O4脫硫劑，用于煤氣化系統(tǒng)的脫硫。
中國的氧化鐵脫硫劑側(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?？捎糜诩状己铣蓺饧澳蛩谻O2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→過濾→干燥→碾壓→壓片成型→焙燒→中溫氧化鐵脫硫劑
第五節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析
1、新工藝的研發(fā)與改進(jìn)
固體氧化鐵脫硫劑長期以來因硫容量低，用于高含硫氣體時，存在著在高空速下氣體凈化度不高的問題，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
對于一些對煤氣中的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快的問題。
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