專利名稱：含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煙道氣干法脫硫的方法，具體涉及一種含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法。
化石燃料燃燒廢氣(或稱煙道氣)含有SOx，采用干法脫硫是目前的發(fā)展趨勢。環(huán)境工程(1995.10,VOL 13,NO5)公開了一篇《流化床CuO煙氣脫硫試驗研究》，脫硫原理是CuO與SOx生成硫酸鹽，吸收劑CuO在反應(yīng)器中呈固定床狀態(tài)，也可以采用流化床CuO工藝，吸收劑在反應(yīng)器內(nèi)呈流化床狀態(tài)。失效的吸收劑CuO可用氫氣、甲烷一氧化碳等氣再生后循環(huán)使用。在此再生過程中，得到富含SO2的混合氣，以便硫的回收。其缺點是作為吸收劑的CuO成本高。
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種降低成本、以廢冶廢的以含鉻廢催化劑作為脫硫吸收劑的應(yīng)用方法。
含鉻廢催化劑作為脫硫吸收劑的應(yīng)用方法如下1．視含鉻廢催化劑粒度大小決定是否需要破碎操作，無論是否經(jīng)過破碎，均需通過篩分除去粉化部分，以降低床層壓降；2．視中毒類型及程度，選用合適的前處理方法及活化條件，一般可采用水煮除去SiO2/K2O/Na2O等表面覆蓋物，然后干燥，活化；3．經(jīng)過前處理，活化的廢催化劑與煙道氣接觸催化脫除煙道氣中的SOx；4．吸附飽和的脫硫劑進行再生，再生氣體既可用還原性氣體，硫以SO2或S的形式放出，也可用氧化性氣體，硫以SO3的形式放出；5．脫硫和再生既可用固定床，亦可用移動床，采用固定床時需兩組交替使用，一組脫硫，另一組再生，每組床的數(shù)目取決于所處理煙道氣的流量和催化床的體積；采用移動床時，通過控制脫硫劑在移動床中移動的速度可保證一定的脫硫率。
所述的含鉻廢催化劑為失效的中溫變換Fe2O3/Cr2O3催化劑，不同型號的中變催化劑的組成如下Fe2O3Cr2O3MgO K2O CaOB10450-60 7-917-200.5-0.7B10665-7012-14 3.5-4.5 0.2-0.90.7-0.9B10770-7210-12WB-I66-7010-12 2.5-2.5 0.5-0.8上述廢催化劑的活化溫度為300-650℃，脫硫劑與煙氣中SO2的反應(yīng)溫度為250-500℃，脫附再生溫度為400-650℃。再生氣氛既可以用還原性氣體，亦可用氧化性氣體。還原性氣體(CO、H2、CH4等等)再生時，需配以水蒸氣保護(H2O/CO=3-5摩爾比)，或采用惰性氣體沖稀，防止CO將氧化鐵還原成元素鐵。硫以SO2釋放出來，既可生產(chǎn)高濃度SO2，也可將其轉(zhuǎn)化成SO3，或還原成元素硫。氧化性氣體(如空氣、氧氣等等)再生時，硫以SO3釋放出來，可用水或稀硫酸吸收制硫酸。


圖1為移動床脫硫的流程圖。
如圖所示，1為反應(yīng)器，2為再生器，A為凈化前煙氣，B為凈化后煙氣，C為新鮮脫硫劑，D為再生尾氣，E為再生氣。
工業(yè)煙道氣A通過脫硫反應(yīng)器1，與脫硫劑逆流接觸反應(yīng)，煙氣中絕大部分SO2被吸收脫除，凈化后煙氣B放空。再生新鮮脫硫劑C從脫硫反應(yīng)器1上部連續(xù)加入，首先與出口煙道氣B反應(yīng)，保證排放尾氣低的SO2濃度，脫硫劑下行過程中，對SO2的催化吸收漸趨飽和，到達出口，從再生器2的頂部加入再生，分解產(chǎn)生的含硫氣體被再生氣口帶去加以回收，下行至出口與不含硫的氣體接觸保證再生完全，然后去脫硫器頂部，借助調(diào)節(jié)移動床中脫硫劑的移動速度，可維持一定的脫硫率。
實施例1實驗室固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)徑10mm，裝填使用兩年后卸下的廢合成氨中溫變換催化劑B104，未活化，反應(yīng)器溫度恒定370℃，模擬煙氣含SO2500PPm,O25％，平衡N2流量330ml/min，催化劑裝填量1.5g，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持8.2小時，爾后再生4小時(溫度580℃，再生氣5％ O295％ N2)，后進行第二次吸收操作，同樣的煙氣成份，流量，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持7.1小時。
實施例2實驗室固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)徑10mm，裝填使用兩年后卸下廢合成氨中溫變換催化劑B106，首先450℃活化1小時(活化氣體5％O2+95％N2)。然后進行吸收脫硫反應(yīng)，反應(yīng)器溫度恒定370℃，模擬煙氣含SO2500PPm，O 25％，流量330ml/min，催化劑裝填量1.5g，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持10.5小時，爾后再生4小時(溫度580℃，再生氣5％ O2+95％N2)，后進行第二次操作，同樣的煙氣成份，流量，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持9.8小時。
實施例3實驗室固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)徑10mm，裝填使用兩年后卸下廢合成氨中溫變換催化劑B107，首先沸水煮0.5小時，110℃烘2小時，450℃活化1小時(活化氣體5％O2+95％N2)，反應(yīng)器溫度恒定370℃，模擬煙氣含SO2500PPm,O25％，平衡N2流量330ml/min，催化劑裝填量1.5g，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持11.1小時，爾后再生4小時(溫度580℃，再生氣5％ O2平衡氣N2)，后進行第二次吸收操作，同樣的煙氣成份，流量，催化吸收脫除煙氣中85％以上的SO2可維持10.7小時。
本發(fā)明的最大優(yōu)點在于以廢棄的含鉻催化劑為脫硫，大大降低了脫硫成本，達到以廢治廢的目的。
權(quán)利要求
1．一種含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法，包括脫硫劑的預(yù)處理、脫硫吸收及脫硫劑再生，其特征在于采用含鉻廢催化劑作為脫硫劑。
2．如權(quán)利要求1所述的含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于所述的方法步驟是(1)．視含鉻廢催化劑粒度大小決定是否需要破碎操作，無論是否經(jīng)過破碎，均需通過篩分篩分除去粉化部分，以降低床層壓降；(2)．視中毒類型及程度，選用合適的前處理方法及活化條件，一般可采用水煮除去SiO2/K2O/Na2O等表面覆蓋物，然后干燥，活化；(3)．經(jīng)過前處理，活化的廢催化劑與煙道氣接觸催化脫除煙道氣中的SOx；(4)．吸附飽和的脫硫劑進行再生，再生氣體既可用還原性氣體，硫以SO2或S的形式放出，也可用氧化性氣體，硫以SO3的形式放出；(5)．脫硫和再生既可用固定床，亦可用移動床，采用固定床時需兩組交替使用，一組脫硫，另一組再生，每組床的數(shù)目取決于所處理煙道氣的流量和催化床的體積；采用移動床時，通過控制脫硫劑在移動床中移動的速度可保證一定的脫硫率。
3．如權(quán)利要求1或2所述的含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于所述的催化劑活化溫度為300-600℃，吸收反應(yīng)溫度為250-500℃，再生溫度為400-650℃。
全文摘要
一種含鉻廢催化劑作為脫硫劑的應(yīng)用方法，包括廢催化劑的破碎、篩分、水煮、干燥、活化、吸收、再生等步驟，該法以廢治廢，大大降低了脫硫成本。
文檔編號B01D53/04GK1237471SQ9810907
公開日1999年12月8日 申請日期1998年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月2日
發(fā)明者劉振宇, 劉守軍, 朱珍平, 牛宏賢 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所