CN103920454A - 一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂及其制备方法，本发明涉及脱硫剂及其制备方法。本发明要解决现有脱硫剂的常温脱硫性能差，活性组分利用率低，制备工艺复杂，使用成本高的技术问题。复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液和沉淀剂制备而成；或者复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液、助剂和沉淀剂制备而成；方法：一、制备前驱体；二、焙烧。本技术制备工艺简单、成本低、制备条件易于控制、合成周期短，提高了常温脱硫性能和单位活性组分利用率，降低了生产成本，适于工业化大批量生产。本发明脱硫剂可作为化工原料气中含硫恶臭物质的脱除净化剂，及污水处理厂、垃圾填埋场等含硫恶臭气体的去除。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫剂及其制备方法。
背景技术
含硫恶臭物质广泛存在于天然气、煤气、合成气和炼厂气等气体中，此外污水处理厂和垃圾填埋场等环保设施运行过程中也会产生大量的硫系恶臭气体，这类气体的毒性强、危害大，污染环境，损害人体健康，属严格控制的危险气体。随着国家标准、行业标准要求的日益严格，以煤、石油、天然气等为原料的化工生产过程，为保护多种高效催化剂、吸附剂，提高产品质量并防止设备腐蚀，均需要对原料气进行精脱硫。由于人们环保意识和环保标准的日益严格，对污水处理厂和垃圾填埋厂排放到环境中的含硫恶臭气体的控制越来越严格。
现有的铜基脱硫剂：(1)CN101665715油品常温脱硫剂及其制备方法，该油品常温脱硫剂主要由氧化铜与氧化锌混合粉、三氧化二铁、活性氧化锌、氧化铝、羧甲基纤维素钠和硅藻土，加入氢氧化钾水溶液搅拌混合，然后经挤压成型、烘干、焙烧即成。其不足之处是使用物理混合成型焙烧，成分复杂，活性组分分散效果不好。(2)CN102115685A天然气常温精脱硫化氢的方法，该脱硫剂是以颗粒或成型活性炭为载体，负载活性组份CuO制备而成。不足之处是活性炭载体负载制备的脱硫剂使用时必须对天然气进行预处理，才能保证天然气中硫化氢的脱除效果，使用工艺繁索，大大限制了其使用范围。(3)CN101332401浸渍法合成纳米氧化铜介孔脱硫剂的方法，该纳米氧化铜介孔脱硫剂，以介孔材料为脱硫剂载体，采用浸渍法将纳米氧化铜负载于介孔材料上。该方法不足之处是介孔材料为载体使用成本高，浸渍法合成脱硫剂制备时间长，活性组分负载率不高，影响其脱硫性能。(4)CN101041119纳米氧化铜的应用及其制备方法，该脱硫剂中氧化铜是唯一成分。该方法不足之处是使用过程中脱硫剂活性组分利用率低，氧化铜价格较贵，使用成本偏高。
目前活性炭、铁基和锌基等脱硫剂可在常温条件下实现脱硫，在污染物治理、原料气净化等方面均有应用，但常温脱硫效果并不显著，且不能同时具有较高的脱硫精度和硫容，尤其在环境治理中因其性价比低，所以应用较少。生物法多用于环境中硫系恶臭物质的去除，虽然工艺简单，运行成本低，但脱硫精度不够高，易产生二次污染，尤其对高浓度硫系恶臭物质的去除效果差，因此很难满足人们日益严格的环保要求。
发明内容
本发明要解决现有脱硫剂的常温脱硫性能较差，活性组分利用率低，制备工艺复杂，使用成本高的技术问题，而提供一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂及其制备方法。
一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液和沉淀剂制备而成，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为45％～60％，SiO2为40％～55％。
上述一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
步骤一中沉淀剂控制溶液pH为9～10。
一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液、助剂和沉淀剂制备而成，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为40％～55％，助剂氧化物为1％～10％，SiO2为35％～50％。
上述一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
步骤一中沉淀剂控制溶液pH为9～10。
本发明提供一种脱硫精度高，硫容量大，成本低，适于工业化大批量生产，可常温脱除含硫恶臭物质的复合铜基脱硫剂及制备方法。
前驱体沉淀物组成：硅酸盐固溶体沉淀物(前载体液和几种金属离子反应形成)和碱性金属沉淀物(未与硅酸钠反应的金属离子与沉淀剂反应形成)。此沉淀在高温焙烧后生成CuO–XnOm-SiO2(X代表助剂金属元素)形式，硅酸盐固溶体经焙烧脱硫活性非常好。
金属离子和沉淀剂是并流缓慢加入到前载体(硅酸钠)溶液里的，其生成前驱体沉淀颗粒较小，金属离子和沉淀剂加入方式会对脱硫活性有很大影响。
前驱体沉淀时温度会对颗粒大小有影响，因此反应温度是一关键技术，为70℃～90℃。
金属离子氧化物占总脱硫剂质量比重比较重要。(氧化铜占脱硫剂比重为40-55％，助剂氧化物占脱硫剂比重1-10％，SiO2占脱硫剂比重为35-50％)。
沉淀剂为氢氧化钠时，沉淀颗粒较小，脱硫效果好。
本发明的有益效果是：
本本发明与现有技术浸渍法合成纳米氧化铜介孔脱硫剂的方法相比，本发明避免使用现有价格昂贵的SiO2多孔载体，采用前载体(硅酸钠)，工业成本很低，大大降低了使用成本。与纯纳米氧化铜脱硫剂相比较，晶粒尺寸更小，脱硫活性明显提高。另外，本方法是形成固溶体混合物沉淀，材料焙烧后，与浸渍法相比，提高了活性组分的负载量和分散性，使脱硫活性大大提高，同时材料焙烧时有水蒸气蒸出，易形成微孔有助于脱硫性能提高，而浸渍法载体孔道易被活性金属氧化物堵塞。本技术采用共沉淀法制备，制备工艺简单、成本低、制备条件易于控制、合成周期短，大大提高了脱硫性能和单位活性组分利用率，降低了生产成本。
本发明制备的脱硫剂用于煤、石油、天然气为原料制备的化工原料气中含硫恶臭物质的脱除净化剂，也可用于污水处理厂、垃圾填埋场等含硫恶臭气体的去除。
附图说明
图1为实施例四制备的复合铜基脱硫剂的氧谱图，图2为铜谱图，图3为硫谱图；
图4为实施例四制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)TEM图，图5为SEM图；
图6为实施例四制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)H2还原的TPR图；
图7为实施例四制备的复合铜基脱硫剂的XRD图，其中曲线1代表纯氧化铜，曲线2代表复合铜基脱硫剂；
图8为实施例四制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)孔径分布图；
图9为实施例四制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)吸附脱附曲线图(N2氛围下)，其中“■”代表吸附曲线，“○”代表脱附曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液和沉淀剂制备而成，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为45％～60％，SiO2为40％～55％。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：沉淀剂为尿素溶液、NaOH溶液或NaHCO3溶液。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.062mol/L～0.124mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L～1.0mol/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：制备具体实施方式一所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的方法具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤一中沉淀剂为尿素溶液、NaOH溶液或NaHCO3溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.062mol/L～0.124mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L～1.0mol/L。其它与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液、助剂和沉淀剂制备而成，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为40％～55％，助剂氧化物为1％～10％，SiO2为35％～50％。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铈、硝酸铁、硝酸锰或硝酸钴。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六不同的是：硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：制备具体实施方式六所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式九不同的是：步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铈、硝酸铁、硝酸锰或硝酸钴，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。其它与具体实施方式九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为尿素溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.124mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为742min，硫容为212mg/g，单位活性组分的硫容为318mg/g。
实施例二：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.124mol/L，沉淀剂浓度为1.0mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为607min，硫容为173mg/g，单位活性组分的硫容为259mg/g。
实施例三：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaHCO3溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.124mol/L，沉淀剂浓度为1.0mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为302min，硫容为86mg/g，单位活性组分的硫容为129mg/g。
实施例四：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.062mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为1130min，硫容为322mg/g，单位活性组分的硫容为644mg/g。
本实施例制备的复合铜基脱硫剂的氧谱图如图1所示，铜谱图如图2所示，硫谱图如图3所示；
本实施例制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)TEM图如图4所示，SEM图如图5所示；
本实施例制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)H2还原的TPR图如图6所示；
本实施例制备的复合铜基脱硫剂的XRD图如图7所示，其中曲线1代表纯氧化铜，曲线2代表复合铜基脱硫剂；
本实施例制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)孔径分布图如图8所示；
本实施例制备的复合铜基脱硫剂(未吸附)吸附脱附曲线图(N2氛围下)如图9所示，其中“■”代表吸附曲线，“○”代表脱附曲线。
实施例五：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液与助剂的混合液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铈，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为219min，硫容为63mg/g，单位活性组分的硫容为94.5mg/g。
实施例六：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液与助剂的混合液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸钴，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为651min，硫容为186mg/g，单位活性组分的硫容为279mg/g。
实施例七：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液与助剂的混合液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸锰，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为190min，硫容为54mg/g，单位活性组分的硫容为81mg/g。
实施例八：
本实施例一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，硝酸铜溶液与助剂的混合液的体积为100mL，沉淀剂的体积为50mL，硅酸钠溶液的体积为100mL，滴加速度为5mL/min；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为500℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气气氛，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂；
步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铁，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
将本实施例制备的脱硫剂筛分为40目～60目的颗粒，称取0.1g装入长450mm，内径5mm的固定床反应器中测试。室温条件下，空速为15000h-1时，H2S标准气体(995ppm，氮气配制)从石英反应器上部进入，从通入H2S标气开始计时，每隔一定时间，利用美国华瑞公司的(PGM-1700)有毒气体检测仪对出气口中H2S浓度进行检测，直至当出气口中H2S浓度达到10ppm时所制备的复合铜基脱硫剂吸附时间为539min，硫容为154mg/g，单位活性组分的硫容为231mg/g。
Claims (10)
1.一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液和沉淀剂制备而成，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为45％～60％，SiO2为40％～55％。
2.根据权利要求1所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于沉淀剂为尿素溶液、NaOH溶液或NaHCO3溶液。
3.根据权利要求1所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.062mol/L～0.124mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L～1.0mol/L。
4.制备权利要求1所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的方法，其特征在于具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按质量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为50份～60份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
5.根据权利要求4所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，其特征在于步骤一中沉淀剂为尿素溶液、NaOH溶液或NaHCO3溶液，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液浓度为0.062mol/L～0.124mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L～1.0mol/L。
6.一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂由硅酸钠溶液、硝酸铜溶液、助剂和沉淀剂制备而成，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；该复合铜基脱硫剂中按质量百分含量氧化铜为40％～55％，助剂氧化物为1％～10％，SiO2为35％～50％。
7.根据权利要求6所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铈、硝酸铁、硝酸锰或硝酸钴。
8.根据权利要求6所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂，其特征在于硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
9.制备权利要求6所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的方法，其特征在于具体是按照以下步骤进行的：
一、将硝酸铜溶液与助剂的混合液和沉淀剂并流滴加加入到硅酸钠溶液中，搅拌反应1h，控制反应温度为70℃～90℃，再室温老化2h，得到前驱体，其中，滴加速度为5mL/min，按重量份数硅酸钠为40份～50份，硝酸铜为35份～50份，助剂为5份～20份；
二、将步骤一得到的前驱体水洗至pH值为7.0～7.5，然后在温度为110℃条件下干燥2h，再控制焙烧温度为400℃～650℃，焙烧3h，焙烧气氛为空气，制得一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂。
10.根据权利要求9所述的一种常温脱除硫系恶臭物质的复合铜基脱硫剂的制备方法，其特征在于步骤一中沉淀剂为NaOH溶液，助剂为硝酸铈、硝酸铁、硝酸锰或硝酸钴，硅酸钠溶液浓度为0.083mol/L，硝酸铜溶液与助剂的混合液中硝酸铜浓度为0.093mol/L、助剂浓度为0.015mol/L，沉淀剂浓度为0.5mol/L。
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