焦炉煤气脱硫效率分析及工艺选择
焦炉煤气制合成气的脱硫及净化工艺技术

焦炉煤气制合成气的脱硫及净化工艺技术摘要:众所周知,中国是一个炼焦大国,在众多焦炉仓促建成之后,由于相应设施不配套,致使一些企业“焦而不化”现象层出不穷,大量的焦炉煤气被直接的燃烧排放,既是对环境的严重污染,也是对资源的极大浪费,因而也被人们称其为“点天灯”。
本文简述了焦炉煤气的一系列净化工艺,并且介绍了采用催化转化与非催化转化制取天然气的工艺流程,希望对于了解焦炉煤气净化技术有借鉴意义。
关键词:焦炉煤气;合成气;脱硫;净化工艺引言焦炉煤气作为焦炭制成过程中煤炭经过高温干馏环节所产生的气态产品,其在炼焦产品总质量中占据着15%-18%的比重,是位于焦炭产品之下的第二大炼焦产品。
据相关统计显示,我国目前焦炉煤气年产量为1331.2亿m3,除去一半用来进行燃料回收,还有665.6亿m3的焦炉煤气可以应用到其他工业领域中,但由于国内焦化产业长期以来将工作重心放于焦炭生产方面,未能对焦炉煤气回收利用充分重视,不少焦化企业处于经济因素的考虑,未能建设起相应的焦炉煤气净化回收装置,大量焦炉煤气未被回收利用,而是直接排放燃烧。
每年未被利用的焦炉煤气高达300多亿m3,经济损失高达数百亿元,在造成极大资源浪费的同时,对周边环境也造成了十分严重的污染。
对此,为了实现焦炉煤气的有效回收利用,满足当前实现绿色工业、循环经济与建设节约型社会的发展要求,本文简要对焦炉煤气净化回收工艺进行介绍,并介绍了相应的应用情况,为日后的焦化工艺提供一定的借鉴参考。
1气体组分焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭经高温干馏出来的气体产物,在干馏温度为550℃,焦炉煤气中有大量的H2S、COS、CS2、NH3、HCN、噻吩、硫磺、硫醚、焦油、萘、苯等化学物质。
焦炉煤气经过净化和提取回收化工产品后成为回炉煤气,回炉煤气的气体组分一般为(%,以体积百分比计):H254-59、CH423-28、CO5.5-7、CO21.5-2.5、N23-5、CnHm2-3、O20.3-0.7。
焦化厂焦炉煤气精脱硫工艺分析与设计技术实施方案

焦化厂焦炉煤气精脱硫工艺分析与设计技术实施方案1.总则:关键词:一级脱硫;二级脱硫;脱硫剂;催化剂;脱硫效果;热平衡在焦炉煤气制甲醇工艺中,由于合成甲醇所用的铜系催化剂对原料气中的硫很敏感,极易发生硫中毒影响活性和使用寿命。
因此焦炉煤气在经焦化化产车间的湿法脱硫后,需进一步精细脱硫,使焦炉气中的总硫含量<0.1×10-6,以满足工艺生产的需要。
所采用的精脱硫工艺均为中温干法脱硫工艺,其主要特点为“两级有机硫加氢转化+两级硫化氢脱除”。
主要流程如下:压缩工段来的焦炉煤气经加热达到催化剂的活性温度后进入一级加氢转化器,在此焦炉气中大部分的有机硫加氢转化为硫化氢,后经一级脱硫槽将硫化氢脱除;然后经二级加氢转化器将焦炉煤气中剩余的少量有机硫进一步加氢转化为硫化氢,再通过二级脱硫槽脱除,最终使出工段的焦炉气中总硫<0.1×10-6。
设计上一、二级的脱硫负荷约为6∶1。
2.一级加氢转化:一级加氢转化器设计上为1台,在此焦炉煤气中大部分的有机硫在催化剂的作用下转化为硫化氢,在整个脱硫工艺中起着基础性作用。
设计上一级加氢转化器选用的催化剂是铁钼加氢转化催化剂,其活性成分是氧化钼和少量的氧化铁,使用前需预先进行升温硫化才能有较好的催化活性。
实际运行表明,只要对催化剂硫化充分,生产中温度控制合适,一级加氢转化器即能够将焦炉煤气中大部分的有机硫进行加氢转化生成硫化氢,满足生产需要。
目前存在的主要问题是,大部分的甲醇生产厂家都反映催化剂的使用寿命不够理想:好的状况下可使用2年,一般的在使用1年后催化剂活性就会大大削弱,有机硫加氢转化能力降低甚至会消失,即使提高催化剂床层的运行温度也不会有大的改观。
如此增加了催化剂的更换频率和脱硫成本。
理论上催化剂的活性是不会下降或消失的,造成这种现象有多方面原因。
催化剂的生产厂家认为是催化剂在使用前硫化不彻底所致,但这并非主要原因:因为催化剂在使用过程中始终是处在一个多硫和强还原性的氛围中,即使在投用前预硫化不十分彻底,但在使用过程中也会不断地有硫化反应发生,直至硫化彻底。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析

焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析焦炉煤气脱硫是指将焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等含硫化合物去除,以减少对环境的污染和提高能源利用效率的过程。
煤气脱硫工艺种类繁多,常见的有吸收法、吸附法、催化氧化法等。
下面将介绍吸收法和催化氧化法,并分析其特点。
吸收法是通过将焦炉煤气中的硫化氢溶于溶剂中,实现气体的物理吸收和化学吸收,从而达到脱硫的目的。
常用的溶剂有碱性溶液、有机溶剂等。
在吸收法中,气体与液体的接触方式有湿法和干法之分。
湿法吸收法是利用液体溶剂对焦炉煤气进行吸收脱硫。
具体工艺流程为:煤气首先通过一个喷淋器,将溶剂喷淋到煤气中,形成液滴;接着在吸收塔内,煤气通过液滴与溶剂的接触,硫化氢溶于溶剂中;最后,经过分离器将溶剂和硫化氢分离,溶剂再重新进入循环。
湿法吸收法具有脱硫效率高、气体处理量大、适应性广的特点。
干法吸收法是指利用固体吸附剂对焦炉煤气进行吸附脱硫。
常用的固体吸附剂有活性炭、分子筛等。
具体工艺流程为:煤气通过一个吸附器,固体吸附剂将煤气中的硫化氢吸附;当固体吸附剂饱和后,可以通过加热或换料的方式实现再生,从而循环使用。
干法吸附法具有烟气温度低、处理量大、不产生二次污染等特点。
催化氧化法是通过将焦炉煤气中的硫化氢氧化成硫酸气体,再进行后续处理。
具体工艺流程为:煤气先通过一个反应器,在催化剂的作用下,硫化氢氧化成硫酸气体;然后通过吸收塔对硫酸气体进行吸收,得到硫酸液;最后,通过蒸馏、结晶等方式使硫酸液再生。
催化氧化法具有氧化效率高、硫回收量大的特点。
总的来说,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺的选择应根据实际情况,综合考虑效率、成本、环保等因素。
吸收法具有处理量大、脱硫效率高等特点,适用于大规模高硫煤气的处理;催化氧化法具有回收硫的优势,适用于硫回收要求较高的情况。
同时,还可以根据需求将多种脱硫工艺结合应用,以达到更好的脱硫效果。
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
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焦炉煤气脱硫工艺分析与优化

焦炉煤气脱硫工艺分析与优化摘要:随着工业化进程的加快,大量的焦炉煤气被排放到大气中,其中含有大量的二氧化硫等有害气体,对环境和人类健康造成了严重的影响。
因此,煤气脱硫技术的研究和应用变得越来越重要。
关键词:焦炉煤气;脱硫;工艺优化1常用焦炉煤气脱硫的工艺1.1HPF法脱硫工艺HPF法脱硫工艺是一种常用的焦炉煤气脱硫方法,其全称为高压催化氧化法脱硫工艺。
该工艺主要通过高压催化氧化反应将煤气中的硫化氢转化为硫酸,从而达到脱硫的目的。
HPF法脱硫工艺的主要步骤包括:煤气预处理、催化氧化反应、吸收塔脱硫和尾气处理等。
具体来说,煤气预处理主要是通过除尘、除水和降温等措施,将煤气中的杂质去除,为后续的催化氧化反应提供良好的条件。
催化氧化反应则是将煤气中的硫化氢与氧气在高压催化剂的作用下进行反应,生成硫酸。
吸收塔脱硫则是将催化氧化反应后的煤气通过吸收塔进行吸收,将硫酸吸收下来,从而实现脱硫。
尾气处理则是将吸收塔中的尾气进行处理,将其中的二氧化硫等有害物质去除,达到环保要求。
该工艺具有脱硫效率高、操作简单、设备投资少等优点,因此在焦化、化工等行业得到广泛应用。
但是,该工艺也存在一些缺点,如催化剂易失活、催化剂寿命短、对煤气中的氧气要求高等,需要在实际应用中加以注意。
1.2湿法脱硫湿法脱硫是一种常见的焦炉煤气脱硫工艺,其主要原理是利用化学反应将煤气中的二氧化硫转化为硫酸盐(如CaSO3、CaSO4等)或硫酸,从而达到脱硫的目的。
湿法脱硫的主要步骤包括:喷雾吸收、氧化还原、沉淀和过滤等。
首先,将煤气通过喷雾器喷入吸收液中,吸收液通常是一种碱性溶液,如氢氧化钠或碳酸钠溶液。
煤气中的SO2会与吸收液中的碱性物质发生反应,生成硫代硫酸盐或硫酸。
接着,将生成的硫代硫酸盐或硫酸通过氧化还原反应转化为硫酸盐。
这一步通常需要加入一些氧化剂,如氯化钙或过氧化氢,使硫代硫酸盐或硫酸被氧化为硫酸盐或硫酸。
然后,将生成的硫酸盐通过沉淀反应沉淀下来。
焦炉煤气精脱硫工艺分析

焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理:焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。
Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂,可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。
而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。
二、工艺流程:1.气体预处理:首先对焦炉煤气进行预处理,去除其中的悬浮颗粒物和水分,以净化煤气。
2.前骤吸收:采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂,通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。
床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应,生成硫化铁,并将其捕集。
3.普鲁士蓝阳极液循环:将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁,通过循环泵送到反应床顶部,实现循环利用。
4.精脱硫:采用CaS作为吸收剂,通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢,并将其转化为CaS。
此过程需要保持一定的温度和压力,以促使吸收反应的进行。
5.再复焦炉:将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热,以提高炉内温度。
三、工艺特点:1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂,可以高效地吸收煤气中的硫化物,使硫化氢的去除率达到90%以上,保证煤气的质量。
2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高,可以有效地防止硫化氢的泄漏,保证了生产环境的安全。
3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部,实现了废液中的硫化铁的循环利用,减少了废液的排放,具有较好的环保效益。
总结起来,焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应,有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物,以保证煤气的质量达到环保要求。
该工艺具有高效、安全、循环利用等特点,在焦化行业得到广泛应用。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析

焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析焦炉煤气脱硫工艺中常用的方法有吸收法、催化氧化法和膜法等。
其中,吸收法是一种较常用的脱硫技术,其主要原理是通过将煤气经过吸收液(如碱液或氨液)进行接触,使H2S被吸收并转化为硫化物,从而达到脱硫的目的。
催化氧化法则是利用催化剂将H2S氧化为硫,达到脱硫的效果。
膜法则是通过膜的选择性透过性,将H2S从煤气中分离出来,实现脱硫。
吸收法中较为常用的是碱液吸收法。
碱液吸收法的优点是操作简单、脱硫效果较好,但对于含有高浓度的H2S的煤气来说,在吸收液中可能会生成大量的硫化物,导致液氨浴中硫化物过多,降低硫吸收效果。
为解决这一问题,可以通过加入硝酸铁和硝酸铝等添加剂,改善液氨浴的性质,提高脱硫效果。
催化氧化法主要是通过催化剂(如氧化铁、氧化锌等)将H2S氧化为硫,其中反应产物为SO2、在焦炉煤气中,SO2含量较高,通过反应器中催化剂的作用,可以将H2S和SO2相互转化,使SO2被还原为硫,并回收利用。
这种方法适用于H2S含量较高的煤气,可以有效地将H2S转化为有价值的硫。
膜法则是利用特定的膜材料,通过选择性透过性将煤气中的H2S分离出来。
膜法具有操作简单、能耗低、脱硫效果好等优点,但因为膜材料对不同的气体有不同的透过性,所以需要选择合适的膜材料来实现脱硫。
在焦炉煤气脱硫的基础上,硫回收技术可以有效地利用焦炉煤气中的硫资源。
目前常用的硫回收技术有硫磺回收、硫纵向深度利用和硫脱硫液回收等。
硫磺回收是将焦化炉煤气中的SO2和氢气反应生成硫磺,然后收集硫磺进行回收利用。
硫纵向深度利用是将硫经过高温和高压加工,制成硫酸、硫酸铵和硫化铵等化工产品。
硫脱硫液回收则是利用含氢气的溶液将气中的硫含量吸收,生成硫酸铵和硫化铵等化学品。
综上所述,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析主要包括吸收法、催化氧化法和膜法等不同的脱硫工艺。
根据不同的情况,可以选择适合的工艺来降低煤气中的硫含量,并对焦炉煤气中的硫进行回收利用,以实现资源的可持续利用。
焦炉煤气脱硫方法的简介和比较

焦炉煤气脱硫方法的比较1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。
从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气,其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。
一般干煤全硫的质量分数为0.5%~1.2%,其中有20%~45%转到荒煤气中,煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在,其他为有机硫。
硫化氢在煤气中的质量浓度一般为3g/标m3干煤气~15g/m3干煤气。
煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质,因而煤气脱硫就有十分重要的意义:一是可以防止设备的腐蚀,减少设备维修费用,降低生产成本,提高回收产品的质量和产量。
二是提高焦炉煤气的品质,减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。
煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质,保护周围的环境。
三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。
四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域,随着行业的发展,需求量会进一步加大。
一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第15期,2007年,278-279)干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢,经过再生的脱硫剂可重新使用。
干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。
1.1干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁,当饱和后,使脱硫剂与空气接触,在有水分存在时,空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物,脱硫剂再生连续使用。
其原理如下:脱硫反应式,当碱性时:2Fe(0H)3+3H2S=Fe2S3+6H2O2Fe(0H)3+H2S=2Fe(OH)2+S+2H2OFe(OH)2+H2S=FeS+2H2再生反应式,当水分足量时:2Fe2S3+3O2+6H2O=4Fe(OH)3+6S4FeS+302-6H2O=4Fe(OH)3+4S干法一次脱硫适用于荒煤气产量在8000 m3/h以下规模较小的焦化企业。
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焦炉煤气脱硫效率分析及工艺选择
煤气中的硫来自原料煤中,存在形式主要是 H2S,亦有少量有机硫(主要是COS)。
H2S 不仅会造成环境的污染,还会腐蚀设备,使催化剂中毒,对生产造成很多不良影响,所以必须要脱去煤气中的硫。
煤气脱硫即采用一定的技术手段将H2S、HCN 等有害物质从焦炉煤气中脱除,采用的工艺方法一般分为湿法和干法。
1 焦炉煤气脱硫技术
焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。
1.1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,同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。
干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。
常用脱硫剂有铁系和锌系,氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料,适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。
常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除 H2S,其反应包括脱硫反应与再生反应。
干法脱硫工艺多采用固定床原理,工艺简单,净化率高,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。
但由于气固吸附反应速度较慢,工艺运行所需设备一般比较庞大,而且脱硫剂不易再生,运行费用增高,劳动强度大,不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
1.2焦炉煤气湿法脱硫技术
湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
常用的方法有氨水法、vasc法、单乙醇胺法、砷碱法、改良 ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF 法以及一些新兴的工艺方法等。
1.2.1氨水法(AS 法)
氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨,在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中 H2S,富含 H2S 和 NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。
在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。
AS 循环脱硫工艺为粗脱硫,操作费用低,脱硫效率在 90 %以上,脱硫后煤气中的 H2S 在200~500 mg·m-3。
1.2.2VASC 法
VASC 法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔,塔内填充聚丙烯填料,煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触,再经塔顶捕雾器出塔。
煤气中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被碱液吸收,碱液一般主要是 Na2CO3或K2CO3溶液。
吸收了酸性气体的脱硫富液与来自再生塔底的热贫液换热后,由顶部进入再生塔再生,吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢,富液与再生塔底
上升的水蒸汽接触使酸性气体解吸。
1.2.3改良 ADA 法(亦称蒽醌二磺酸钠法)
ADA 法是以蒽醌二磺酸钠(ADA)为催化剂,以稀碳酸钠溶液为吸收剂的脱硫、脱氰方法。
在ADA 法溶液中添加适量的偏硅酸钠(NaVO3)、酒石酸钾钠(NaKC4H4O6)和 FeCl3作为吸收液进行脱硫、脱氰,称改良 ADA 法。
这种方法的反应原理比较复杂,分为几个阶段进行,在脱硫塔内稀碱液吸收硫化氢生成硫氢化物,硫氢化物被偏钒酸钠迅速氧化成硫。
而偏钒酸钠被还原成焦钒酸钠,还原性的焦钒酸钠与氧化态的 ADA 反应,生成还原态的ADA,而焦钒酸钠则被 ADA 氧化,再生成偏钒酸钠盐,还原态ADA 被空气中的氧氧化成氧化态的 ADA,恢复了 ADA 的氧化性能。
1.2.4单乙醇胺法(索尔菲班法)
此流程脱硫是使用弱碱性的单乙醇氨(简称 MEA)水溶液直接吸收煤气中的H2S 和 HCN,属于湿式吸收法。
索尔菲班法脱硫产品为含 H2S 和 HCN 的酸性气体,它可以经克劳斯炉生产元素硫,也可以用接触法生产硫酸。
净化后煤气指标为 H2S≤0.2 g·m-3,NH3≤0.1 g·m-3。
1.2.5HPF 法
HPF 法脱硫是国内自行开发的以煤气中的氨为碱源,以 HPF为复合催化剂,最终 H2S 转化为单体硫得以除去的脱硫工艺,HPF较其它催化剂相比具有较高的活性和较好的流动性。
脱硫塔中煤气与碱溶液充分接触,其中的硫化氢、氰化氢与溶液发生化学反应。
这个化学反应相当复杂,该反应的反应原理是:
吸收:H2S+NH4OH→NH4HS+H2O
NH4HS+NH4OH→(NH4)2S+H2O
NH4HS+NH4OH+SX-1→(NH4)2SX+H2O
HCN+NH4OH→NH4CN+H2O
再生氧化:(NH4)2SX+O2→SX+2NH3H2O
脱硫液在吸收了煤气中 H2S 后,在复合催化剂 HPF 作用下氧化再生。
1.2.6TH 法(萘醌二磺酸法)
该法以煤气中的氨作碱源,以 1,4-萘醌二磺酸钠为催化剂,氧化法脱硫脱氰工艺,在吸收塔中用含氨的循环脱硫液吸收煤气中的 H2S 和 HCN,在再生塔中用空气再生,废液在高温、高压的湿式氧化塔中处理,将废液中的(NH4)2S2O3及 NH4CNS 转化为硫铵和硫酸。
该法的突出优点是高效处理废液,并将废液中的(NH4)2S2O3和 NH4CNS 转化成硫和硫酸,增加硫铵的产量,减少硫酸消耗。
但此种方法设备的造价高,成为 TH 法脱硫脱氰工艺推广的最大难点。
2 影响脱硫反应效率的因素
2.1 合适的温度、喷洒量和一定的浓度
为使整个生产正常运行,反应进行更完全,提高脱硫的效率,必须对脱硫
过程进行工艺指标的控制。
不论哪种脱硫工艺,都需要控制好预冷塔后煤气的温度,温度高低直接影响脱硫效率。
煤气温度过高,使脱硫液温度相应提高,液面上气相中氨的分压增大,进入预冷塔的氨气及煤气中自带氨很难被脱硫液吸收,致使脱硫液氨含量偏低,脱硫效率下降,而且会使反应中副盐的含量增加,但是温度过低易造成预冷塔结萘堵塞,影响再生效果及系统正常运行,因此在生产中应将预冷塔后煤气温度和脱硫液温度控制在一定合理的范围。
一般来说提高吸收液浓度会提高反应的吸收效率,溶液的喷洒量大能减少悬浮硫在填料、分布板等的沉积,是防止塔堵的一种有效措施,但喷洒量过大会使气体夹带液体,也增加动力消耗,所以要有合适的喷洒量,此外还要有合适 pH、气液比,对于以煤气中氨为碱源的煤气脱硫工艺来说煤气中氨含量的高低将直接影响脱硫的吸收效率,提高 NH3与 H2S 的比值将会提高反应的吸收效率。
2.2降低杂质的含量
除了增加反应物的浓度来提高反应速度和效率外,另外就是降低煤气中的杂质含量。
煤气中的杂质会与反应液发生一定化学反应,从而影响溶液质量和脱硫的效果,如焦炉煤气中的焦油在碱性溶液中会发生皂化反应,使溶液发泡变质影响 H2S 吸收及脱硫液再生。
所以煤气经电捕焦油器除去焦油后焦油雾含量要控制在 50 mg·m-3以下。
2.3增加反应的接触面积和传质效果
煤气与反应液在脱硫塔内反应的完全程度还取决与反应物之间的接触面积即填料比表面积和气液分布情况。
在一些钢厂脱硫装置中选用的轻瓷填料 XA-1,具有比表面积大,持液量大等特点,取得了良好的效果。
气液再分布器是脱硫塔传质的重要部件,对于大型填料塔,在保证良好的液体初始分布外,要求填料高度一般不超过 6 m,每段之间必须设置气液再分布器,其目的是为了保证较好的气液分布和避免填料塔的壁流效应,同时保证较小的煤气阻力。
此外脱硫催化剂的选择至关重要,好的催化剂既可保证脱硫效果,同时脱硫废液产生量也小,脱硫液中催化剂浓度高低将直接影响催化反应速度,从而影响脱硫效率。
3 脱硫工艺的选择
随着科学技术不断的进步,新的工艺和方法也在不断的涌现,无论技术怎么变革,始终要围绕市场来布局生产,不断加强环境保护意识,维护经济的可持续发展。
在满足用户净化煤气指标要求的前提下,在脱硫工艺的选择上应遵循这样几方面原则。
3.1从经济角度考虑脱硫工艺
在达到脱硫指标标准的同时尽量降低基建费用和运行成本,在选择脱硫工艺时,应对有关脱硫工艺的投资及运行费用进行详细的计算比较,优先选用投资低、运行费用低的脱硫工艺,这样可以尽量减少脱硫设施的成本,使企业更具有竞争能力。
例如在利用煤气中的氨作为脱硫剂来除去煤气中的 H2S 和HCN 时,利用煤气中的氨作为碱源是最为经济的,它不需要购入碳酸钠等碱源,并且在洗氨的同时可脱除煤气中的 H2S 和 HCN,具有工艺合理性和运行经济性。
3.2 从环保角度要求三废少,易于治理
随着国民环保意识的增强,国家对环保要求的不断提高,应尽量控制减少产生的污染物,产生的废气、废水、废渣也应便于治理,脱硫后烟气硫含量应符合国家排放标准的规定和环境评价要求。
3.3 脱硫效率高且能耗小
相比较而言AS循环洗涤法比湿式氧化法中的改良A.D.A法、TH 法、FRC 法等的脱除 H2S 和 HC 效率要低些,当焦炉煤气用作城市煤气、合成气等时,则必须选择脱硫效率更高的脱硫工艺。
4结论
选择合理的脱硫工艺流程,不仅需要达到预期的脱硫效果,同时还需要工艺系统能够长期稳定、高效运行。
因此,在生产过程中需要对不断整个脱硫工艺进行优化和完善,同时选择和开发出更好的脱硫剂和催化剂,减少或降低副产物对脱硫系统的影响,进一步提高脱硫效率。
摘自广东化工。