焦化煤气PDS法脱硫
PDS法煤气脱硫技术的应用情况

曹贵杰(河北迁安中化煤化工有限责任公司)我公司一期建成2座JN60-82型焦炉,年产焦炭110万吨,煤气发生量为5万m3/h,煤气净化采用PDS法脱硫工艺。
二期建设规模相同,并增加2套干熄焦装置,目前正在建设中。
1 PDS法煤气脱硫工艺的特点(1)工艺流程短,催化剂用量少,以焦炉煤气中的氨为碱源,原材料及动力消耗少,硫化氢、氰化氢的脱除效率高。
(2)脱硫塔采用科斯特填料,比表面积大,气液接触好,传质系数高,耐老化,抗腐蚀,设备维护费用低。
(3)脱硫塔前设有预冷塔,可保证进入脱硫塔煤气温度的稳定。
(4)采用耐腐蚀的铸铁泡罩蒸氨塔处理剩余氨水,氨汽直接导入脱硫塔前的煤气中,补充脱硫所需的氨源。
(5)终冷塔上段为碱液净化段,可进一步脱除煤气中的硫化氢,有效减轻了粗苯装置的腐蚀。
终冷塔净化段排出的碱液送蒸氨塔,以分解氨水中的固定铵盐,从而控制蒸氨废水中的氨氮含量,减轻污水处理装置的负担。
(6)为防止塔底沉积,预冷塔和脱硫塔底都设有排液管。
泡沫泵出口至泡沫槽设有回流管,可随时检查管道堵塞情况。
2 存在问题与改进措施经过1年的运行,我们对出现的问题进行了改进,取得了较好的效果。
(1)原设计脱硫塔煤气进口管的高度与脱硫液出口液封高度只相差200mm,致使脱硫液倒灌,后将脱硫塔出口液封高度降低了300mm,有效避免了脱硫液的倒灌现象。
(2)熔硫釜底部的三通球阀改为带蒸汽夹套的球阀,以防止堵塞。
(3)熔硫釜底放硫管由直角弯管改为倾斜的直管,并用蒸汽夹套保温。
(4)进入再生塔的压缩空气管与蒸汽(氮气)管加阀门连接,以便用蒸汽(氮气)清扫管道。
(5)更换泡沫泵,原设计选用扬程25m、流量25m3/h的泡沫泵,现改为扬程48m、流量3425m3/h 。
(6)为观察清液流出情况,熔硫釜清液管改加漏斗。
(7)在泡沫槽与泡沫泵进口之间加过滤器,防止再生塔防腐层脱落损坏泡沫泵。
3 操作制度(1) pH值。
煤气通过脱硫塔与脱硫液接触时,硫化氢从气相转入液相,进行一级离解、二级离解,最终发生离子反应。
我国焦炉煤气脱硫技术现状

我国焦炉煤气脱硫技术现状1、概述焦炉煤气是重要的中高热值气体燃料,既可用于钢铁生产,也可供城市居民使用,还可作为原料气用于生产合成氨、甲醇等产品,不论采用何种方式利用焦炉煤气,其硫含量都必须降低到一定程度。
炼焦煤料中含有0.5%~l.2%的硫,其中有20%~45%的硫以硫化物形式进入荒煤气中形成硫化氢气体,另外还有相当数量的氰化氢。
焦炉产生的粗煤气中含有多种杂质,需要进行净化。
焦炉煤气中一般含硫化氢4~8g/m3,含氨4~9g/m3,含氰化氢0.5~1.5g/m3。
硫化氢(H2S)及其燃烧产物二氧化硫(SO2)对人体均有毒性,氰化氢的毒性更强。
氰化氢和氨在燃烧时生成氮氧化物(NOX),二氧化硫与氮氧化物都是形成酸雨的主要物质,煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。
此外,对轧制高质量钢材所用燃气的含硫量也有较高的要求,煤气中H2S的存在,不仅会腐蚀粗苯系统设备,而且还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物,影响油水分离。
因此,脱除硫化氢对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均有重要意义。
2、焦炉煤气脱硫方法近几年,钢铁企业的快速发展带动了焦化行业的发展,其中随着世界环保意识的加强,国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术得以迅速开发和改良,先后出现了干式氢氧化铁法、湿式碱法、改良ADA法等脱硫方法。
总的来说,煤气的脱硫方法按吸收剂的形态,可分为干法和湿法两大类。
2.1 焦炉煤气干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,多采用固定床原理,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但是由于气固吸附反应速度较慢,因此该工艺运行的设备一般比较庞大,再者由于吸附剂硫容的限制,脱硫剂更换频繁,消耗量大,而且脱硫剂不易再生,致使运行费用增高,劳动强度大,同时不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境,因此,在大型焦化和钢铁行业,如果焦炉煤气不进行深加工(如焦炉煤气制甲醇),一般不考虑干法脱硫;中小型焦化厂主要采用干法工艺。
pds法脱硫原理

pds法脱硫原理
PDS法脱硫是一种通过溶液注入的方法来进行脱硫的技术,
具体原理如下:
1. 基本原理:PDS法脱硫是通过将一组特殊配方的氧化剂
(通常是二氧化硫和二氧化氮的混合物)溶解在水中,形成硫酸和硝酸的溶液。
当燃料燃烧产生的二氧化硫遇到这种溶液时,会发生反应生成硫酸,从而将二氧化硫转化为可溶性的硫酸盐。
2. 反应机理:PDS法脱硫的反应机理主要包括以下几个步骤: - SO2吸收:氧化剂溶液中的硫酸和硝酸会与燃烧过程中产
生的SO2发生反应,生成可溶性的硫酸盐(如硫酸钠)。
- 氧化反应:溶液中的氧化剂能够将SO2进一步氧化为硫酸。
- 反应生成物处理:生成的硫酸及其他反应生成物可以通过
各种方法进行处理和回收,用于实现硫酸或其他高价值产品的回收。
3. 设备构成:PDS法脱硫主要包括氧化剂储存和输送系统、
喷射系统、吸收塔、循环液处理系统和反应生成物处理系统等组成。
其中,喷射系统将氧化剂溶液以适量和适速喷入燃烧器中,吸收塔用于与烟气进行接触和反应,循环液处理系统用于处理反应产物和回收和再利用溶液。
总的来说,PDS法脱硫通过氧化剂溶液与燃烧过程中产生的
SO2进行反应,将SO2转化为可溶性的硫酸盐,以达到脱除
燃料中的硫化物的目的。
该方法具有脱硫效率高、适用范围广、
操作简单等优点,被广泛应用于工业燃煤锅炉、电厂和工业排放源的脱硫处理中。
PDS-600脱硫技术在焦炉煤气净化中的应用

体杂质 )和 向溶液 中加 碱等措施 ,但效果依 然 不 明显 ,设备 腐蚀 严 重 ,脱硫 效果 差 ,同时还存
在许 多 安全 隐患 。
( ) 影 响压缩 机正 常运 行 2
在装 置试 车初 期 ,系 统通 氮气 运行 ,压 缩机
运行十分平稳 ,既无振动又无异常噪声 ,运行近 1 个月没有任何故障。但切人焦炉气后仅几天压
[ 修稿 日期 ]20 -11 0 91 —7
[ 作者简 介]孙 中良(9 1 ) 男 , 18 一 , 山东兖州人 , 工程师 。
1a多 的被 动生 产 实践 表 明 ,焦炉 气 必 须 进
・
3 2・
中 氮 肥
第 3期
行 深度 净化处 理才 能满 足 甲醇 生产 的需要 。我公 司技术 人员对 此进 行 了精 心 的研究 ,并对 国 内多
缩机 便产 生大 的振 动 ,段 间超 温 ,打气 量严 重不
铁锰 、氧化锌脱硫剂和铁钼催化剂等均已经 因吸 硫饱和而提前更换 ,有 的甚至 已更换 了 2 ,由 次
此发 生 的脱硫 催化 剂 更换 费用 非 常高 。
2 P Sl 0脱硫 技 术的 选用 D _0 5
[ 收稿 日期 ]2 0 — .6 0 91 1 0
( 菁钴 法 ) 的不足 ,采 用定 向合 成 技术 ,对具 酞 有 催化 活性 的物质 进行筛选 ,选 出更 具活性 的二 双 核酞菁 钴砜 十磺 酸铵 作 为催 化 剂 。P S60催 D -0
化 剂在脱 硫和 氧化 过程 中均 有催 化作 用 ,具 有用
入 口 H S质 量浓 度
空塔 气速 溶 液总碱 度 gL /)
10 / .0gm
出 口 H S质 量浓 度 ≤2 .0 m / 2 00 gm 07 / . 9m s 3 . ( ・ ) 0 3m / m h 1 3 L ( aC , 量 I5 6~ 2 N O 含 > 液体 喷淋 密度
焦化煤气PDS法脱硫工艺探讨

焦化煤气PDS法脱硫工艺探讨【摘要】未经净化的焦炉煤气中含有多种气体组分,尤其是含有焦油、萘、氰化氢(HCN)、硫化氢及多种结构复杂的有机硫。
不但污染空气,对人体也有较大毒害性。
探讨了PDS脱硫工艺的机理和流程,并作了必要的分析。
【关键词】焦化煤气;PDS脱硫1 PDS的结构特点PDS即为双核酞菁钴磺酸钠,其分子结构为(MPc—PcM)。
在工业脱硫装置上应用PDS法时,已证实对H多液相氧化反应具有极高的催化活性。
从量子化学理论上分析,PDS脱硫催化剂由于贯通于整个分子的大Π电子共扼体系与中心金属离子的可变价性能及酞菁环对中心金属离子不同价态的稳定作用相结合,构成了该脱硫剂特殊的催化性能。
磺化酞菁钴由邻苯二甲酸酐、尿素、氯化钴在钼酸铵催化下反应生成酞菁钴再磺化,亦可在三氯苯溶剂中反应后再磺化而得磺化酞菁钴。
分别产生8种不同构型的化合物。
这些不同的化合产物可与氧形成络合物,但稳定性有所不同:它们分别是:(1)双核酞菁钴六磺酸;(2)单核酞菁钴砜六磺酸;(3)酞菁钴—三磺酸双核酞菁钴砜五磺酸;(4)双核酞菁钴砜十磺酸。
钴原子结合氧原子能越多,说明络合物分子氧化硫离子的能力越强。
双核酞菁钴砜十磺酸铵分子中结合了8个氧,具有最强的催化能力。
所以,高活性乃至超活性的PDS,其有效成分是较多的双核酞菁钴砜十磺酸铵、酞菁钴—三磺酸双核酞菁钴砜五磺酸、双核酞菁钴砜六磺酸铵,而少含不与氧形成稳定络合物的单核酞菁钴砜六磺酸铵。
2 PDS催化脱硫机理研究表明,对同一金属离子来说,其双核酞菁化合物比单核酞菁化合物具有更高的活性。
在其催化反应中,催化剂与反应物系(HS-O2等)间的纵向电子转移是同等的,而催化剂分子的电子横向转移却有区别。
单核金属酞菁化合物间只能通过溶剂分子搭桥形成结构较松散的超分子体系,才能实现中心金属离子间的电子转移,而在双核金属酞菁化合物分子中却可以通过其遍布整个分子的大Π电子共轭体系有机地实现。
由此不难发现,PDS脱硫催化剂在催化液相H2S的氧化反应中之所以能快速反应,且表现出极高的催化活性,是由于双核金属酞菁化合物催化下的液相H2S多氧化反应过程为自由基反应。
焦炉煤气DDS脱硫技术(简装)

焦炉煤气DDS脱硫技术二零一八焦炉煤气DDS脱硫技术1、DDS脱硫技术简介1.1 概述DDS脱硫技术是“铁-碱溶液催化法煤气脱硫技术”的简称,是一种全新的湿法生物化学脱硫技术,用含DDS脱硫催化剂和亲硫耗氧性耐热耐碱菌及有关辅助材料的碱性溶液吸收煤气中的无机硫、有机硫、HCN和极少量的CO2,进行脱硫。
其脱硫原理和概念与传统的湿法脱硫技术有所不同。
1.2 DDS脱硫反应原理DDS脱硫剂是模仿人体正常血红蛋白的载氧性能研制出来的脱硫催化剂,它是含有铁的有机络合物的多聚合物。
DDS催化剂既能脱除无机硫又能脱除少量有机硫。
同时在吸收过程中会产生一些不溶性铁盐沉淀,好氧菌在DDS络合铁配体的协助下可以将这些不溶性铁盐瓦解,使之以活性铁离子的形式返回溶液中,保证溶液中各种形态铁离子的稳定存在。
DDS脱硫液在酚类物质与铁离子的共同催化下,用空气氧化再生,副产硫膏,再生DDS脱硫液循环使用。
其反应过程可归纳为:吸收反应、再生反应、生物降解反应。
1)吸收反应可以简单归结如下为五类反应:(1) H2S、CO2与碱及铁离子的反应。
(2) CS2、COS的水解反应。
(3) R-SH、 SH 与铁离子的反应。
(4) SO2与H2S的氧化还原反应。
(5) 少量铁离子在碱性溶液中的降解反应。
2)再生反应可以简单归结为如下三类反应:(1) NaHCO3与Na2CO3的转换过程(2) Fe3+氧化溶液中的S2-及HS-离子自身被还原为Fe2+,Fe2+再被空气中的氧及醌类物质氧化为Fe3+的反应。
(3) 醌氧化溶液中的S2-、HS-及Fe2+离子自身被还原为酚,酚再被氧化为醌的酚醌转换的过程。
3)生物降解过程的降解反应可以简单归结为如下三类反应:(1) 细菌与不溶性铁盐[Fe(OH)2、FeCO3、FeO、FeS]结合并返回到溶液中。
(2) 在DDS配体作用下瓦解不溶性铁,重新结合为DDS铁的形式。
(3) 载氧菌氧化溶液中的S2-及HS-离子。
PDS法焦炉煤气脱硫工艺分析

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工艺原理:
总反应方程式 2H2S + O2 → 2S + 2H2O 这方程式是整个脱硫的目的和整体过程,也是经常被大多数人忽略的一个反应方程 式,总方程式决定了总体思维模式。 3.2脱硫原理 对于无机硫: H2S+Na2CO3 → NaHS + NaHCO3 这是典型的复分解反应,也是酸碱中和反应,无须任何催化剂,即使加入催化剂, 也不能影响到反应平衡。 对于有机硫: RSH + Na2CO3 → RSNa + NaHCO3 虽然有机硫的平衡常数比无机硫小,但酸碱中和的推动力,能够使反应进行的深度 也很高。 3.3再生原理 对于无机硫: NaHS + 1/2 O2 → S + NaOH 对于有机硫: 2RSNa + 1/2 O2+ H2O → RSSR + 2NaOH
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工艺流程图:
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工艺分析:
PDS脱硫工艺是以酞菁钴磺酸盐系化合物的混合物为催化 剂的湿式氧化法脱硫工艺,其工艺过程与HPF工艺类同。 最初使用的PDS是双核酞菁钴六磺酸铵,后改进到二双核 酞菁钴砜+磺酸铵,其活性比原PDS提高一倍。PDS法硫 容量可大于0.5g/L,不发生堵塞,副产品盐类增长速度缓 慢,脱硫率大于97%,脱氰率大于95%,有机硫的脱除率 大于40%,PDS结合栲胶法可以达到更好的脱硫效果,该 工艺的缺点是产生大量废液不好处理,目前独立焦化厂使 用此工艺的较多。
PDS法焦炉煤气脱硫工艺分析
应化3141 张斌
关键词:焦炉煤气;PDS脱硫
人机化 含含 体硫氢 有有 也。及 焦多 未 有不多 油种 经 较但种 气 净 大污结 萘体 化 毒染构 氰组 的 害空复 化分 焦 性气杂 氢, 炉 。,的 ,尤 煤 对有 硫其 气 中
煤气站PDS湿式脱硫系统

煤气站 PDS+栲胶法湿式脱硫系统操 作规程一、概述: 1、任务:经一次加压机加压后的煤气进入脱硫塔下部与塔内喷淋而 下的脱硫液逆流接触, 煤气中 H2S 和 CO2 等酸性气体被吸收, 脱除 H2S 后的净煤气从塔顶经丝网除沫器分离夹带的液沫后, 送出脱硫工段供 用户使用。
2、原理: 经一次加压机加压后温度为 30~40℃的煤气依次进入 2 台并联 的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分 H2S,其基本反应为: H2S(气)←→H2S(液) Na2CO3+2H2S → NaHS+NaHCO3 在 PDS 催化剂的作用下, 可脱除无机硫与有机硫, 同时促使 NaHCO3 进一步参加反应: NaHS+NaHCO3+(x-1)S ←→Na2Sx+CO2+H2O PDS 特有的催化氧化(再生)作用: Na2Sx+1/2O2+H2O ←→ 2NaOH+xS↓ NaHS+1/2O2 ←→ NaOH+S↓ 脱硫液吸收 H2S 的过程还伴随以下副反应: 2NaHS+2O2 → Na2S2O3+H2O2HCN+Na2CO3 → 2NaCN+CO2+H2O NaCN+S → NaCNS二、工艺流程: 一次加压机 捕滴器 脱硫塔 脱硫煤气低压主管富液池硫沫槽再生槽厢压机贫液槽软化水硫活化槽脱硫剂 蒸汽2.1煤气系统: 煤气系统:经加压机加压后的煤气进入脱硫塔下部与塔内喷淋而下的脱硫 液逆流接触, 煤气中 H2S 和 CO2 等酸性气体被吸收, 脱除 H2S 后的净煤气从 塔顶经丝网除沫器分离夹带的液沫后,送出脱硫工段供用户使用。
2.2溶液、空气系统: 溶液、空气系统:吸收 H2S 后富液从塔底出来,流入富液槽,用富液泵将 富液打入自吸空气喷射器,空气被自吸进入喷射器与富液一起喷入再生槽。
在再生槽内,溶液经空气氧化后得到再生。
再生后的空气及废气从塔顶放散, 再生后贫液在再生槽扩大部分与硫泡沫分层分离后, 经液位调节器调节位差, 自流入贫液槽,进入循环系统参与脱硫。
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煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随煤气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,危害人们的生存环境,我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。
1、煤气脱硫方法发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气,假如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。
所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫技术煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
2.1氧化铁脱硫技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下:(1)脱硫过程2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+6H2OFe(OH)3+H2S2Fe(OH)2+S+2H2OFe(OH)2+H2SFeS+2H2O(2)再生过程2Fe2S2+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH)2+4S氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程,如果再生过快,放热剧烈,脱硫剂容易起火燃烧,这种火灾现象曾在多个企业发生。
2.2活性炭脱硫技术活性炭脱硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用,活性炭的催化活性很强,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,与煤气中少量的O2发生氧化反应,反应生成的单质S吸附于活性炭表面。
当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时,脱硫效率明显下降,必须进行再生。
活性炭的再生根据所吸附的物质而定,S在常压下,190℃时开始熔化,440℃左右便升华变为气态,所以,一般利用450-500℃左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当脱硫剂温度提高到一定程度时,单质硫便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成固态硫。
活性炭脱硫的脱硫反应过程如下:2H2S+O2S+2H2O3、湿法脱硫技术湿法脱硫应用较早的方法是氨洗中和法,自从上世纪50年代初国外出现ADA法以来,我国也先后研制开发了改良型ADA法、MSQ法、KCS法以及栲胶法等脱硫技术。
与干法脱硫相比,湿法脱硫技术的应用相对要稍晚一些,最早湿法脱硫技术是在焦炉煤气和水煤气的净化方面首先应用,随着人们对发生炉煤气高净化度的要求,湿法脱硫技术才开始应用于发生炉煤气行业。
湿法脱硫技术应用于发生炉煤气净化与其在焦炉煤气和水煤气的净化方面的应用略有不同,脱硫设备、工艺和操作参数都略有调整。
湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。
物理吸收法是采用有机溶剂作为吸收剂,加压吸收H2S,再经减压将吸收的H2S 释放出来,吸收剂循环使用,该法以环丁矾法为代表;化学吸收法是以弱碱性溶剂为吸收剂,吸收过程伴随化学反应过程,吸收H2S后的吸收剂经增温、减压后得以再生,热砷碱法即属化学吸附法;氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,氧化法以改良ADA法和栲胶法为代表。
目前,在发生炉煤气的湿法脱硫技术中,应用较为广泛的是栲胶脱硫法。
它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以NaVO2为氧化剂。
其脱硫及再生反应过程如下:(1)吸收:在吸收塔内原料气与脱硫液逆流接触硫化氢与溶液中碱作用被吸收:H2S+Na2CO2=NaHS+NaHCO2(2)析硫:在反应槽内硫氢根被高价金属离子氧化生成单质硫:NaHS+NaHCO2+2NaVO2======S↓+Na2V2O2+Na2CO2+H2O(3)再生氧化在喷射再生槽内空气将酚态物氧化为醌态:2HQ+1/2O2====2Q+H2O以上过程按顺序连续进行从而完成气体脱硫净化。
另有资料和实验证实,在酚被氧化为醌的同时有双氧水生成,故再生氧化也可按下式表达:2HQ+O2====2Q+H2O2生成双氧水H2O2+V+4====V+5+H2OHS_+V+5====S0↓+V+4图3湿法栲胶脱硫和再生工艺流程(1)气体流程:降温、除尘、除焦油的冷煤气由煤气加压机升压至1800~2000mm水柱,进入脱硫塔底部,自下而上与塔内喷淋的脱硫液逆流接触,将煤气中的H2S 脱除至50mg/Nm3以下,脱硫后的煤气从脱硫塔顶部引出,经捕滴器脱除水份后,送至用户。
(2)溶液流程:从脱硫塔顶喷淋下来的溶液,吸收硫化氢后,称为富液,经脱硫塔液封槽引出至富液槽。
在富液槽内未被氧化的硫氢化钠被进一步氧化,并析出单质硫,此时,溶液中吸收的硫以单质悬浮状态存在。
出富液槽的溶液用再生泵加压后,打入再生槽顶部,经喷射器进入喷射再生槽,同时吸入足够的空气,以达到氧化栲胶和浮选硫膏之目的。
再生好的溶液称为贫液,贫液经液位调节器进入贫液槽,出贫液槽的贫液用脱硫泵打入脱硫塔顶部,经喷头在塔内喷淋,溶液循环使用。
再生槽浮选出的单质硫呈泡沫悬浮于液面上,溢流至硫泡沫槽内,上部清液回贫液槽循环使用,沉淀出的硫膏入熔硫釜生成副产品硫磺。
4、干法脱硫与湿法脱硫技术综合比较4.1干法脱硫的优缺点4.1.1干法脱硫的优点在选用反应活性好硫容高的脱硫剂的前提下,干法脱硫脱硫效率高,比较适宜处理含H2S较低的煤气,因为,煤气中H2S过高会造成脱硫剂很快失效。
4.1.2干法脱硫的缺点(1)干式氧化铁法脱硫设备笨重,脱硫剂再生大多为间歇再生,每次再生完毕,必须用蒸汽将塔内的残余空气吹净,煤气分析合格后,方能倒塔送气,否则会引起爆炸;另外,更换脱硫剂时,操作劳动强度大,操作不当很容易起火燃烧,较为危险。
(2)干式活性法脱硫脱硫剂再生使用的过热蒸汽不易获得,而且再生效果很难达到要求,多数厂家干脆就不再生,而是取出后更换新的活性炭。
干式脱硫,由于硫的吸附,会增加脱硫剂床层的阻力,即而引起煤气压力波动,不利于窑前煤气的正常燃烧;另外,采用干式脱硫,脱硫效率随着脱硫剂应用时间增加而不断降低,不利于控制最终产品质量;而且,由于干法脱硫大多属于间歇再生,为了不影响企业连续生产,必须设置备用脱硫塔,造成设备闲置浪费。
4.2湿式栲胶法脱硫优缺点4.2.1湿式栲胶法脱硫优点湿式栲胶法脱硫整个脱硫和再生过程为连续在线过程,脱硫与再生同时进行,不需要设置备用脱硫塔;煤气脱硫净化程度可以根据企业需要,通过调整溶液配比调整,适时加以控制,净化后煤气中H2S含量稳定。
4.2.2湿式栲胶法脱硫缺点设备较多,工艺操作也较复杂,设备投资较大4.3运行成本比较从煤气站脱硫系统运行费用来看,活性炭脱硫和氧化铁法脱硫较湿法栲胶脱硫要略低一些,但考虑干法脱硫需要再生的费用,则干法脱硫和湿法栲胶脱硫方法比较,其运行成本相差不大。
最近,我公司研制成功了一种新型湿法脱硫剂,可以替代价格较贵的栲胶和矾,使湿法脱硫成本大大降低,其运行成本已经低于干法脱硫。
5、干法脱硫与湿法脱硫技术结合应用对于一些对煤气中的H2S比较敏感的行业,可以结合干法脱硫与湿法脱硫技术的优点,将两种脱硫方法结合起来应用,利用湿法脱硫先将煤气中的大部分H2S脱除,然后,再利用干法脱硫对煤气中的H2S进行精脱,从而,达到较高的脱硫净度。
这样既利用了湿法脱硫可以在线调整的优点,又利用了干法脱硫脱硫效率高的优点,并克服了由于干法脱硫脱硫剂硫容因素造成的脱硫剂失效过快的问题。
PDS湿法脱硫工艺的分析与控制王玉艳佟斌(唐钢炼焦制气厂,唐山063039)唐钢炼焦制气厂为减少SO2的排放,对脱硫系统进行了全面改造,新建1套PDS法焦炉煤气脱硫装置。
该项目于2008年12月建成投产,新脱硫系统煤气处理能力为7万m3/h,脱硫液为碳酸钠溶液,同时添加PDS催化剂。
生产实践表明,该系统脱硫效果良好。
1 PDS法脱硫的原理及工艺流程来自粗苯的温度为30~35℃的煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S,其基本反应为:H2S(气)←→H2S(液)Na2CO3+2H2S →NaHS+NaHCO3在PDS催化剂的作用下,可脱除无机硫与有机硫,同时促使NaHCO3进一步参加反应:NaHS+NaHCO3+(x-1)S ←→Na2S x+CO2+H2ONa2S x+1/2O2+H2O ←→2NaOH+xS↓NaHS+1/2O2←→NaOH+xS↓脱硫液吸收H2S的过程还伴随以下副反应:2NaHS+2O2 →Na2S2O3+H2O2HCN+Na2CO3 →2NaCN+CO2+H2ONaCN+S→NaCNS从2台脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入溶液循环槽,用循环泵将脱硫液分别送入2台再生塔底部,与再生塔底部鼓入的压缩空气接触使脱硫液再生。
再生后的脱硫液从塔上部经液位调节器流回脱硫塔循环使用,浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽,用泵将硫泡沫连续送往离心机,离心后的硫膏外运,离心液经过低位槽返回脱硫系统,工艺流程见图1。
图1 PDS法煤气脱硫工艺流程2 脱硫影响因素分析与控制PDS碱法脱硫包括气体进入液体的扩散过程,也包括化学反应过程。
影响扩散的因素有温度、液气比、传质面积、脱硫液浓度等;影响化学反应的因素包括脱硫液组成、温度、化学反应种类、反应进行程度等。
为保证脱硫系统的正常生产,在脱硫过程中必须控制好以下工艺条件。
1) 煤气及脱硫液的温度控制。
因为脱硫塔内的吸收反应是放热反应,因此当脱硫液温度较高时,加速副盐的成长,脱硫效率会随吸收液温度的升高而下降。
我厂的实践表明,脱硫液温度每升高2~3℃,脱硫效率下降4%~5%。
但脱硫液的温度过低会影响再生效果。
因此,我厂将煤气温度保持在30~35℃,脱硫液温度控制在35~40℃,使脱硫液温度高于煤气温度3~5℃,系统中多余的水分被煤气带走,以保证系统的水平衡。