[发明专利]一种用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐或其单体的水溶液

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐或其单体的水溶液，属于大气污染物控制的技术领域。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种嗅觉阈值低、可燃且剧毒的腐蚀性酸性气体，广泛存在于天然气以及焦炉煤气等工业气体中。由于其毒性及腐蚀性，硫化氢会造成催化剂中毒、管道及设备腐蚀等现象，影响化工生产的顺利进行。此外，被排放到环境中的硫化氢会对人类的生命健康及生活造成巨大威胁。在燃烧后，硫化氢会转变为主要空气污染物之一二氧化硫(SO₂)，进而污染大气环境。因此，硫化氢是必须脱除的环境污染物之一。目前，硫化氢的脱除工艺分为干法和湿法两种。干法是指使用活性炭、金属氧化物等材料对硫化氢进行吸附或氧化，进而达到脱硫目的。湿法以醇胺溶液吸收法为主，是应用最为广泛的方法之一。但是，醇胺溶液存在易挥发、再生能耗高及设备运行费用昂贵等缺陷，寻找高效节能的脱硫剂仍是研究者的重要课题之一，而硫化氢的氧化脱除由于其反应迅速，可再生，可回收硫磺等特性广受人们的关注。

多金属氧酸盐分为杂多酸和同多酸，其阴离子结构分为Keggin、Dawson等六种基本结构。杂多化合物是由杂多阴离子、反荷阳离子和结晶水组成，以其独特的催化活性和氧化还原性受到研究者的广泛关注，被普遍应用于化学催化领域。杂多酸/过氧化氢体系已成为燃油精细脱硫的重要方向之一。然而，利用杂多化合物的氧化还原性将其应用于硫化氢氧化脱除的研究目前仅有少数研究报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐或其单体的水溶液。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐或其单体的水溶液，利用多金属氧酸盐或其可溶性单体与质量分数为30％过氧化氢水溶液混合稀释制得，该脱硫剂外观颜色澄清均一。再生方法通过滴加质量分数为30％过氧化氢水溶液实现。

所述用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐的水溶液制备方法如下：

将同多钼酸、Keggin或Dawson结构的磷钼酸或钼酸钠、钼酸铵可溶性单体与质量分数为30％为过氧化氢以钼原子与过氧离子1:2的摩尔比混合溶解稀释即可得到用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐的水溶液，用于硫化氢脱除。

硫化氢脱除后的多金属氧酸盐的水溶液脱硫后的再生方法如下：

向已吸收硫化氢一段时间的用于硫化氢脱除的多金属氧酸盐的水溶液中滴加稍过量的质量分数为30％过氧化氢水溶液，静置后，即可轻易无损再生。

本发明的过氧多金属氧酸盐或其单体水溶液，作为氧化脱硫剂，可用于含硫化氢气体的净化脱硫。具体应用时，以过氧多金属氧酸盐或其单体水溶液为脱硫剂，方法如下：将一定浓度的过氧多金属氧酸盐或其单体水溶液置于吸收器中，温度由恒温水浴控制。通过一定流量的含硫化氢气体，采用H₂S气体分析仪对尾气H₂S气体浓度进行动态检测。尾气使用NaOH溶液进行吸收处理。吸收一段时间后，脱硫剂颜色转为深蓝，尾气中硫化氢气体浓度升高，超过一定数值后，停止通气。向脱硫后的过氧多金属氧酸盐或其单体水溶液中滴加较配制时稍过量的30％过氧化氢水溶液，静置一段时间，脱硫剂颜色由深蓝转为浊黄色，即可无损再生。

所述的多金属氧酸盐或其单体的水溶液的浓度为0.005-0.1mol/L，体积为10-50mL。

所述的吸收器为玻璃鼓泡吸收器，单级或双级吸收。

所述的含硫化氢气体载气为N₂或空气，流量为50-200mL/min，硫化氢浓度为500-2000mg/m³。

所述的吸收温度为常温至80℃。

所述的再生静置时间为10-20分钟。