一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112608773A(43)申请公布日2021.04.06(21)申请号202011589575.3(22)申请日2020.12.29(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人王学谦周菲王郎郎蔡君(74)专利代理机构昆明同聚专利代理有限公司53214代理人苏芸芸(51)Int.Cl.C10K1/34(2006.01)C10K1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法(57)摘要本发明提供了一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，该方法是将除尘后的高炉煤气冷却至50‑150℃后，通入气固光催化反应器中，在水蒸气、光照、催化剂同时存在条件下对高炉煤气中的有机硫进行光催化氧化和水解反应，将高炉煤气中的有机硫水解氧化为无机硫，反应后气体再通过无机硫脱除装置，脱除无机硫，脱硫处理后的高炉煤气进入煤气管网使用；发明采用两步法对高炉煤气中的有机硫和无机硫进行源头治理，提高了脱硫效果，实现精脱硫；高炉煤气脱硫后再清洁利用，使得燃烧后的SO2浓度可以达到污染物排放限值，从而减少了生态环境污染，提高了资源利用率。CN112608773ACN112608773A权利要求书1/1页1.一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于：将除尘后的高炉煤气冷却至50~150℃后，通入气固光催化反应器中，在水蒸气、光照、催化剂同时存在条件下对高炉煤气中的有机硫进行光催化氧化和水解反应，将高炉煤气中的有机硫水解氧化为无机硫，反应后气体在通过无机硫脱除装置，脱除无机硫，脱硫处理后的高炉煤气进入煤气管网使用。2.根据权利要求1所述的高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于：高炉煤气以‑1空速100~3000h进入气固光催化反应器中，气固光催化反应器中反应温度为50~150℃。3.根据权利要求1所述的高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于：气固光催化反应器中，水蒸气在气体中的体积百分比为5~6%。4.根据权利要求1所述的高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于：气固光催化反应器中的催化剂为BiWO6‑TiO2改性光催化剂、Cu‑KOH/γ‑Al2O3改性光催化剂、Cu‑Ce负载ZrO2催化剂、Bi‑KOH/TiO2改性光催化剂中的一种。5.根据权利要求4所述的高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于，BiWO6‑TiO2改性光催化剂的制备工艺如下：（1）取18~24mL的无水乙醇和5~7mL的酞酸四正丁酯混合，在20~40℃下搅拌30min后加入0.751mL乙酰丙酮和0.751mL硝酸，持续搅拌，氨水调节pH为610，以20℃/h的速率升温~~~至70℃至凝胶状态，得到溶胶状TiO2；（2）向质量浓度为110%的钨酸铋溶液中加入步骤（1）的溶胶状TiO，搅拌均匀，转入高~2压反应釜，在160~220℃下反应12~24h，离心过滤，用体积浓度为25%的乙醇溶液洗涤2~3次后，在6080℃烘干612h，再在350450℃煅烧24h，即得BiWO‑TiO改性光催化剂。~~~~626.根据权利要求1所述的高炉煤气光催化水解精脱硫的方法，其特征在于：气固光催化反应器中设置有紫外灯。2CN112608773A说明书1/5页一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法技术领域[0001]本发明属于气体处理技术领域，具体涉及一种高炉煤气光催化水解精脱硫的方法。背景技术[0002]高炉煤气是炼钢过程中的副产气体，每生产一吨钢铁大概有1300～1600m3高炉煤气产生；高炉煤气中含有很多的杂质，如硫化物、氧气等，其中硫化物不但含量高，而且种类繁多；这些含硫气体往往带有恶臭和剧毒性，对生态环境和人体健康有着严重的影响。其中，有机硫中超过90%以上为COS，这些气体的存在不仅会使工艺过程中的设施被腐蚀和催化剂中毒，而且经直接燃烧还会造成燃烧产物SO2的超标排放。从安全生产和环境保护角度来说，脱硫净化是高炉煤气实现标准排放、资源化利用的前提。高炉煤气脱硫净化部分目前国内还没有现成的可借鉴的技术方案，在超低排放的要求下，钢铁企业迫切需要经济、易行的脱硫工艺。高炉煤气脱硫技术是新的发展方向，高炉煤气因其特殊性，不能直接套用成熟的脱硫技术，探索和开发适合高炉煤气的脱硫工艺是非常必要的。[0003]根据目前有机硫COS等的研究现状，其去除方法通常是采用湿法或以水解为主的干法脱硫法，湿法由于脱除效率有限，主要应用于高炉煤气粗脱硫，而水解可以在低温下进行，60℃就能将90%以上的COS的转化为H2S，为提高COS的脱除率，得到较为广泛的应用。但此方法需要采用多级水解的方式，把一级水解产生的硫化氢脱除，打破水解平衡后，进