问题：氧化锌脱硫剂的制造方法
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时间：2007-08-22 14:49:54 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

氧化锌脱硫剂以氧化锌为主要成分，有时添加CuO、MnO2、MgO或Al2O3为促进剂以改进低温脱硫活性和增加破碎强度，并以矾土水泥或纤维素为粘结剂，有时还加入某种造孔剂以改变脱硫剂的结构，是一种转化吸收型固体脱硫剂。由于氧化锌能与H2S反应生成难于解离的ZnS，净化气中总硫可降到0.3ug/g以下，重量硫容高达25％以上，但不能再生，一般用于精脱硫过程。ZnO也能吸收一般的有机硫化物，反应方程式如下：
ZnO＋H2S＝ZnS＋H2O
ZnO＋COS＝ZnS＋CO2
ZnO＋C2H5SH＝ZnS＋C2H4＋H2O
ZnO＋C2H5SH＋H2＝ZnS＋C2H6＋H2O
2ZnO＋CS2＝2ZnO＋CO2
氧化锌吸收H2S后生成β－ZnS，气平衡常数为Kp=PH2O/PH2S，一般认为ZnO脱除H2S时为一级反应。金属氧化物与H2S结合能力（脱硫精度）为CuO>ZnO>NiO>CaO>MnO>Ni>Cu>
MgO。ZnO脱硫能力仅次于CuO，某些常温氧化锌脱硫剂中添加CuO就是为了提高其脱硫能力。
国内研究表明，脱硫过程不同于催化过程，ZnO或COS不仅进入ZnO固体颗粒毛孔后在内表面吸附，而且渗透到ZnO晶粒内部进行反应。减小粒度虽能降低孔扩散阻力，但氧化锌脱硫是由外向内生成一致密β－ZnS层包裹在ZnO上，ZnS的硫离子可渗透到ZnO微晶内部与氧粒子交换，直至整个六方晶系ZnO完全转化为立方晶系ZnO为止。
氧化锌脱硫剂的制造方法：
氧化锌脱硫剂制备方法分为沉淀法和干混法两大类。共沉淀法以金属锌为原料，用硫酸溶解后再用纯碱沉淀为ZnCO3，洗涤过滤除去SO42-，干燥并部分焙烧成ZnO，然后与添加剂掺混后成球，再经干燥和焙烧，过筛后即为脱硫剂成品。干混法是将ZnO和相应的各种添加剂按一定比例配料后混碾，然后加水湿碾，挤条成型后经干燥与焙烧，再经过筛除去不合格粒度即为成品。
氧化锌脱硫剂可以用来保护低变催化剂，也可用于天然气或轻油原料的净化，氧化锌脱硫剂脱硫精度高，残留量少，但是不可再生。国外的年需求量在2万吨左右。国外生产脱硫剂的公司主要由ICI、UCI、BASF等。
氧化锌脱硫剂正在向低密度、低温或常温、高强度以及兼具转化有机硫的方向发展。其堆积密度可降低至0.80~0.88kg/L，中国的脱硫剂使用温度分为300～400℃，200～250℃，80～120℃和常温四大类，使用领域主要是天然气、油田气、轻油和甲醇合成气、CO2、丙烯等。
由于氧化锌脱硫剂不可再生，其脱硫成本高于氧化铁或改性活性炭脱硫剂。但其脱硫精度可以达到0.05ug/g，故适用于制氢原料、合成气及丙烯的精脱硫。脱硫剂的硫容与使用温度有关，室温下约10％，200℃时为20％，250℃以上达到25％。饱和硫容又比穿透硫容高出5％左右。早期产品的堆密度可以达到1.3kg/L以上，现已降低到1.0kg/L左右。在性能上近年又开发出了兼具转化和吸收性能的氧化锌脱硫剂，可用于炼厂气、焦化干气和白油的脱硫。在使用上氧化锌脱硫剂可与其它脱硫剂或转化催化剂配合使用以达到预期的效果。
单用氧化锌：用于含少量H2S及RSH的天然气
活性炭－氧化锌串联：用于含硫较高的天然气
Co-Mo/Al2O3－氧化锌串联：用于含复杂有机硫的气液烃
Co-Mo/Al2O3－湿法脱硫－氧化锌串联：用于总有机硫较高的液态烃
预加氢转化－气提－加氢转化－氧化锌：用于含有机硫较高的液态烃
Fe2O3·MnO2/Al2O3-锰矿－氧化锌：用于焦炉气
湿法脱硫－氧化锌：用于重油和煤部分氧化法所得煤气脱硫
中温氧化铁－氧化锌：用于城市煤气甲烷化
常温氧化铁－常温氧化锌：CO2精脱硫用
COS水解－湿法脱硫－氧化锌：煤及重油制合成气
COS水解－氧化锌：煤及重油制甲醇合成气
氧化铁－COS水解－氧化铁－氧化锌：FT合成油
目前中国已投用的大型化肥厂共装填氧化锌脱硫剂1000多吨，总需求量为1500～2500吨。
氧化锌脱硫剂的发展趋势是降低使用温度与堆密度，提高脱硫精度与抗破碎强度，扩大使用领域。
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