一种脱除高炉煤气中有机硫的方法.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CN112608772A(43)申请公布日2021.04.06(21)申请号202011589198.3(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)发明人王学谦蔡君王郎郎(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.C10K1/00(2006.01)C10K1/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种脱除高炉煤气中有机硫的方法(57)摘要本发明公开了一种脱除高炉煤气中有机硫的方法，属于光催化剂技术领域，本发明方法首先采用水热法制备得到复合材料，然后采用浸渍法制备多元复合材料；利用多元复合光催化剂对高炉煤气进行处理，实现高炉煤气中有机硫的脱除；复合催化剂具有比表面积增加，光生载流子复合率降低等特点，大大提高了光催化效率，本发明的二氧化钛基多元复合材料具有大的比表面积和优异的光催化性能，能高效的脱除高炉煤气中的COS。CN112608772ACN112608772A权利要求书1/1页1.一种脱除高炉煤气中有机硫的方法，其特征在于：利用光催化剂对高炉煤气进行处理，实现高炉煤气中有机硫的脱除，其中复合光催化剂的制备方法如下：（1）将4‑6g尿素置于马弗炉中在550‑650℃下处理0.3‑0.6h，或者将4‑6g三聚氰胺置于马弗炉里中在500‑600℃下处理2‑4h，得到g‑C3N4粉末；然后取g‑C3N4粉末0.1‑0.3g放入20mL乙二醇中搅拌混匀，制得g‑C3N4溶液；（2）取5‑7mLg‑C3N4溶液与30‑40mL去离子水混合，超声60min后，加入10‑20mL无水乙醇，继续超声1h形成混合溶液；取0.2‑0.3g钛酸四丁酯滴加到上述混合溶液中，磁力搅拌30‑60min后进行超声，搅拌超声交替进行，超声30min，循环2‑3次后将悬浮液置于150℃‑200℃下微波水热处理20‑60min；处理结束后自然冷却至常温，所得产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤3‑4次，干燥即得TiO2/g‑C3N4复合催化剂；（3）取TiO2/g‑C3N4复合催化剂0.5‑1g于三角烧瓶中，加入15‑25mL过渡金属溶液，混匀后，将混合悬浮液放置于70‑90℃油浴锅中加热搅拌1h后离心，取沉淀；用去离子水和无水乙醇交替洗涤3‑5次后60℃下真空干燥24h，制得三元复合光催化剂M/TiO2/g‑C3N4，M为Mn、Fe、Ni或Cu。2.根据权利要求1所述的脱除高炉煤气中有机硫的方法，其特征在于：步骤（2）中以2‑10℃/min的升温速率升温至150℃‑200℃。3.根据权利要求1所述的脱除高炉煤气中有机硫的方法，其特征在于：过渡金属溶液为MnCl3、FeCl3、NiCl2、CuCl2中的一种，过渡金属溶液的质量浓度为1%‑10%。2CN112608772A说明书1/5页一种脱除高炉煤气中有机硫的方法技术领域[0001]本发明属于吸附‑光催化‑大气处理技术领域，具体涉及一种利用吸附光催化剂催化降解脱除高炉煤气中有机硫的方法。背景技术[0002]随着能源的消耗，节约能源和减轻环境污染为当今提倡并推行的洁净煤技术。高的有机硫含量不仅导致煤气管道和设备等腐蚀加剧，还会造成燃料气燃烧后SO2排放超标。因此，煤制气脱硫技术是煤炭洁净转化和利用中必需的关键技术之一。目前，针对高炉煤气的脱硫技术尚未有成熟的技术路线，主要技术难题为高炉煤气中硫的存在形式较为复杂，既有无机硫（H2S），又富含COS、CS2等有机硫，有机硫吸附法和催化转化法的反应温度普遍偏高，且易造成反应器腐蚀、催化剂中毒等系列问题，严重制约了高炉煤气的资源化利用。在高炉煤气中，硫化物以羰基硫（COS）、二硫化碳（CS2）、硫化氢（H2S）、硫醇和硫醚等形式存在，主要以COS、HS、CS为主，其中COS约占总硫量的45%85%。通常情况下，有机硫的脱除工艺较22~无机硫更为复杂，成本更高，因此低成本、高效、安全的脱除高炉煤气中的硫化物仍然是一项重大技术难题和挑战。而实现精脱硫的关键就是有效的去除COS，也是工业原料气深度净化过程中的主要问题。[0003]传统的COS脱除方法主要分为干法和湿法。湿法工艺相对较为成熟，但在脱硫过程中使用的设备庞大、脱硫负荷大、传质阻力大，而且还存在硫回收难度高等问题，主要用于粗脱硫，目前主要有化学吸收法、物理吸收法、吸收氧化法；干法脱硫与湿法脱硫相比，工艺流程相对简单、成本低，对无机硫和有机硫的脱除进度相对均较高，目前主要运用的方法有吸附法、光解法、加氢法、水解法；目前应用最多的是水解法，但是传统的水解法还需要一定的反应温度等条件，需要有一定的能耗等。发明内容[0