[发明专利]一种使用V2O5/炭基载体催化剂制备硫磺的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种制备硫磺的方法，具体地说涉及一种V₂O₅/炭基载体催化剂在含CO的气氛中催化还原SO₂制备硫磺的方法。

背景技术

煤炭是我国最主要的一次能源，燃煤排放的SO₂是大气最主要的污染物之一，对环境及人类的危害极大，严格控制SO₂的排放是很有必要的。

目前，工业上最常用的燃煤烟气脱硫技术是采用碱性物质与烟气中的SO₂反应，生成碱金属的硫酸盐以达到脱硫的目的，但生成的这些碱金属硫酸盐大多难以有效利用，一般采用丢弃、填埋或储存来处理，这样会形成大量的固体废弃物，导致新的环境问题，而在一些吸收和吸附工艺中，被固定下来的硫可以通过再生释放出浓的SO₂(Ind.Eng.Chem.Res.，2006，45：4582-4588；新型炭材料，2004，19(3)：179-185)，再生脱附的SO₂可进一步处理，生成资源化产物。

加大回收硫在硫资源开发利用中的比重对于保护环境，增加经济效益，贯彻循环经济，实现“废物”资源化，降低我国硫资源的对外依存度等都是非常有意义的。而最理想的硫资源化方案就是将再生脱 附的SO₂转化为便于运输、储存和加工的固体工业原料硫磺。目前，还原SO₂制备硫磺技术所需的温度较高，大多都在500℃以上(化学通报，1999，8：1-7)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、低温、高效的V₂O₅/炭基载体催化剂在含CO的气氛中催化还原SO2制备硫磺的方法。

本发明的钒炭基催化剂采用等体积浸渍法制备。首先，取一定量预先制好的活性金属组分的溶液，等体积均匀浸渍到炭基载体上，在室温下放置2-5小时，再在50℃下干燥2-12小时，而后在110℃下干燥2-8小时。最后，在300-500℃惰性气氛下煅烧2-6小时，250℃空气中预氧化2-5小时，即可制得V₂O₅担载量为0.1wt％-5wt％的V₂O₅/AC催化剂，具体的制备方法见燃料化学学报，2005，33(1)：6-11。

将SO₂与含CO的气氛混合，使得气氛中CO与SO₂的摩尔比为1-6∶1，在空速500-20000ml/g·h，温度为220-450℃的条件下通过按上述方法制得的钒炭催化剂，于是SO₂被还原为资源化产物硫磺。

如上所述的炭基载体为活性炭，活性焦，蜂窝状活性炭，活性炭纤维。

本发明同现有技术相比有以下优点：

1、该方法可以在较低的温度下制得硫磺。

2、该方法下，硫磺的选择性和产率都较高。

3、避免了二次污染，降低了脱硫的综合成本，具有很大的经济吸引力。

具体实施方式

实施例1

取一定量预先制好钒浓度为0.0778g/ml的NH₄VO₃草酸溶液，等体积均匀浸渍到30-60目的活性炭上，在室温下放置2小时，再在50℃下干燥8小时，而后在110℃下干燥6小时。最后，在300-500℃惰性气氛下煅烧5小时，250℃空气中预氧化5小时即可制得V₂O₅担载量1wt％的V₂O₅/AC催化剂。在CO/SO₂的摩尔比为1.58的气氛下，空速5000ml/g·h，温度为350℃，催化剂活性稳定时，SO₂转化率约为68％，硫磺产率约为68％。

实施例2