本發明涉及脫硫劑,具體是一種廢氣處理用復合脫硫劑及其制備方法。
背景技術:
1、隨著我國工業化進程的加速和能源需求的增長,含硫廢氣(如so2、h2s等)的排放問題日益嚴重,這類氣體不僅對工業設備產生嚴重腐蝕作用,長期存在的硫化物會導致管道、反應器、爐膛和其他重要設備的腐蝕,縮短設備使用壽命,增加維護成本,嚴重時甚至導致設備故障和生產停滯,并且含硫氣體還具有強烈的毒性和刺激性,對人體健康構成威脅,還會導致環境污染,造成嚴重的大氣、土壤和水源污染;因此為了減少廢氣中含硫氣體的排放,廢氣除硫劑的研發和應用顯得尤為重要,現代廢氣處理技術急需一種能夠高效去除廢氣中硫化物、操作簡便、成本可控且環境友好的除硫劑。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種廢氣處理用復合脫硫劑及其制備方法,以解決現有技術中提出的問題。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,包括以下步驟:將改性三嗪類脫硫劑與四氫噻吩混合后,向其中加入甲基二乙醇胺與乙二胺組成的混合溶劑,攪拌分散均勻后,向其中加入三乙二醇、去離子水混合,再次混合30-120min后,加入氫氧化鈉,攪拌均勻后,出料,得到廢氣處理用復合脫硫劑。
3、進一步的,按重量份數計,所述廢氣處理用復合脫硫劑由30-45份改性三嗪類脫硫劑、15-22份四氫噻吩、10-15份甲基二乙醇胺、8-12份乙二胺、3-6份三乙二醇、28-35份去離子水、1-3份氫氧化鈉。
4、進一步的,所述改性三嗪類脫硫劑的制備方法,包括以下步驟:
5、a.?氮氣氛圍保護,將3-羥基丙胺與二碳酸二叔丁酯加入至四氫呋喃中,20-35℃環境下攪拌1-2h后,向其中加入乙烷三羧酸,升溫至45-66℃,攪拌,回流反應12-24h后,旋蒸去除多余溶劑后,將所得產物分散至鹽酸溶液中,室溫環境下攪拌5-8h后,升溫至68-75℃,攪拌反應至二碳酸二叔丁酯蒸發后,旋蒸去除多余溶劑,收集干燥產物,氮氣氛圍下,升溫至108-110℃,保溫10-15min后,冷卻至室溫,得到中間體;
6、b.?將中間體與3-甲氧基丙胺加入至四氫呋喃中,攪拌混合均勻后,氮氣氛圍保護,升溫至55-65℃,向其中滴加甲醛水溶液,滴加時長為2-4h,滴加結束后,繼續攪拌反應0.5-1h后,旋蒸去除多余溶劑,得到改性三嗪類脫硫劑。
7、進一步的,步驟a中,按重量份數計,所述3-羥基丙胺、二碳酸二叔丁酯、乙烷三羧酸的質量比為1:(2.7-3):(0.65-0.75)。
8、進一步的,步驟b中,按重量份數計,所述中間體、3-甲氧基丙胺的質量比為1:(1.2-1.4)。
9、進一步的,步驟b中,所述甲醛水溶液濃度為35-40wt%。
10、進一步的,步驟b中,所述3-甲氧基丙胺與甲醛水溶液的質量體積比為1g:(1.3-1.5)ml。
11、進一步的,一種廢氣處理用復合脫硫劑,由上述方法制得。
12、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
13、本發明為了提升對廢氣中含硫氣體的處理,制備了一種含改性三嗪類脫硫劑的復合脫硫劑,三嗪類脫硫劑相較于常規的液體脫硫劑具有著脫硫性能好、無異味且具有較好的熱穩定性,但是目前廢氣排放中,由于廢氣種類不一,往往會出現面臨高溫氣體的情況,在高溫下,部分脫硫劑會出現脫硫性能下降的問題,從而使得廢氣中硫含量上升,造成污染排放不合格的缺陷;
14、因此本發明針對三嗪類脫硫劑進行了改性處理;本發明首先使用了3-羥基丙胺作為原料,將其與氨基保護劑二碳酸二叔丁酯反應對其中的氨基保護后,再次與乙烷三羧酸反應后,在酸性環境下釋放氨基后,經高溫蒸發去除二碳酸二叔丁酯后,再次升溫至去除產物中的氯化氫雜質,從而制備得到了含有三臂氨基結構的中間體;
15、在這一基礎上,本發明進一步的將其與含有甲氧基與氨基結構的3-甲氧基丙胺混合后,再次與甲醛反應,利用胺醛縮合法制備得到了三嗪環結構的改性三嗪除硫劑,其中含有三臂氨基結構的中間體可有有效增加所制備得到的脫硫劑的分子量,并且其中引入的大量氮原子,同樣可以起到增加分子穩定性的特性,從而使得最終制備得到的脫硫劑在高溫下仍舊具有出色的脫硫能力,避免了高溫廢氣脫硫效率差的缺陷,降低了對環境的污染。
1.一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:將改性三嗪類脫硫劑與四氫噻吩混合后,向其中加入甲基二乙醇胺與乙二胺組成的混合溶劑,攪拌分散均勻后,向其中加入三乙二醇、去離子水混合,再次混合30-120min后,加入氫氧化鈉,攪拌均勻后,出料,得到廢氣處理用復合脫硫劑。
2.根據權利要求1所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:按重量份數計,所述廢氣處理用復合脫硫劑由30-45份改性三嗪類脫硫劑、15-22份四氫噻吩、10-15份甲基二乙醇胺、8-12份乙二胺、3-6份三乙二醇、28-35份去離子水、1-3份氫氧化鈉。
3.根據權利要求1所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:所述改性三嗪類脫硫劑的制備方法,包括以下步驟:
4.根據權利要求3所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:步驟a中,按重量份數計,所述3-羥基丙胺、二碳酸二叔丁酯、乙烷三羧酸的質量比為1:(2.7-3):(0.65-0.75)。
5.根據權利要求3所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:步驟b中,按重量份數計,所述中間體、3-甲氧基丙胺的質量比為1:(1.2-1.4)。
6.根據權利要求3所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:步驟b中,所述甲醛水溶液濃度為35-40wt%。
7.根據權利要求3所述的一種廢氣處理用復合脫硫劑的制備方法,其特征在于:步驟b中,所述3-甲氧基丙胺與甲醛水溶液的質量體積比為1g:(1.3-1.5)ml。
8.一種如權利要求1-7任意一項所述的制備方法制備得到的廢氣處理用復合脫硫劑。