氧化锌脱硫剂讲义
氧化锌
检查
碱度 取本品1.0g，加新沸的热水10mL，振摇5分钟，放冷，滤过，滤液加酚酞指示液2滴，如显粉红色，加盐酸 滴定液（0.1mol/L）0.10mL，粉红色应消失。 硫酸盐 取本品1.0g，加稀盐酸适量使溶解，依法检查（通则0802），与标准硫酸钾溶液0.5mL制成的对照液比较， 不得更深（0.005%）。 碳酸盐与酸中不溶物 取本品2.0g，加水10mL混合后，加稀硫酸30mL，置水浴上加热，不得发生气泡，搅拌后，溶液应澄清。 炽灼失重 取本品约1.0g，精密称定，在800℃炽灼至恒重，减失重量不得过1.0%。 铁盐 取本品0.40g，加稀盐酸8mL、水15mL与硝酸2滴，煮沸5分钟使溶解，放冷，加水适量使成50mL，混匀后， 取出
应用领域
应用领域
1、在橡胶或电缆工业工业中用作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂，以使橡胶具 有良好的耐腐蚀性，抗撕裂性和弹性。白色胶的着色剂和填充剂，在氯丁橡胶中用作硫化剂，颗粒细小者（粒径 0.1μm左右）可用作聚烯烃或聚氯乙烯等塑料的光稳定剂。
2、有机合成催化剂、脱硫剂， 3、在化肥工业中对原料气作精脱硫用，用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫，甲醇和制氢等工业 原料气、油的深度脱硫净化过程， 4、用作分析试剂、基准试剂、荧光剂和光敏材料的基质 5、用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子计算机的静电记录及静电制版档 6、用于塑料行业、防晒化妆品系列产品、特殊陶瓷制品、特种功能涂料以及纺织卫生加工等 7、制药，用作收敛药，用于制软膏、锌糊、橡皮膏 8、用作白色颜料，着色力不及二氧化钛及立德粉。用于ABS树脂、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树 脂和聚氯乙烯及油漆和油墨的着色。用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造。
氧化锌的制配方法
氧化锌的制配方法氧化锌可以提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并可节省氧化锌用量30%左右。
储存方法：密封阴凉保存，防水、防潮、防勾、避免高温及与酸碱接触。
氧化锌应用领域：橡胶轮胎行业促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化，能加强硫化过程，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。
氧化锌应用领域橡胶制品主要用途：①活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。
②用于橡胶硫化工艺的促进剂，是多功能橡胶配合剂，主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。
③用作硫化活性剂时，在胶料中分布均匀，与硫化氢的接触面积大，进行界面反应机遇较大，再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用，使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。
④作为硫化氧化剂，其作用是提升促进剂活性，减少促进剂的用量，缩短硫化周期。
⑤能加快硫化速度，提高硫化胶的导热性，使硫化更彻底。
⑥在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，活性氧化锌是极好的硫化活性剂。
氧化锌应用领域玻璃在玻璃中加入氧化锌，可增加透明度、光亮度和抗张力变形，可减少热膨胀系数。
另在光学玻璃、电气玻璃、低熔点玻璃也有应用。
氧化锌应用领域涂料1、用于涂料中具有着色、防腐、遮盖性强，提高涂料的防霉和抗紫外老化性能。
2、氧化锌具有良好的颜料性能，广泛用于涂料行业，特别是防锈漆和底漆，配方中氧化锌用量有时可达30%。
3、可与油类调制成涂料，着色力和遮盖力大。
4、用于无机涂料和乳胶漆中。
5、用于建筑内外墙乳液涂料中，可使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用。
6、用于水性涂料中。
氧化锌应用领域油漆作为增光剂。
氧化锌应用领域塑料用作紫外线稳定剂也称光稳定剂，能使聚乙烯的耐大气性得到较好改善。
氧化锌应用领域电子用来制造电子结构元件的磁性材料——铁氧体。
氧化锌应用领域化纤纺织品领域用于粘胶纤维、合成纤维制品、抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞中。
氧化锌应用领域磷化液用于磷化处理，在磷化液中,性能稳定,溶解后,清澈透明,使磷化液更好的在金属表面起到防腐蚀,抗老化,保护金属等作用。
第二章(3)：氨的合成
3 H2 2 NH 3
p k2 p
2 NH 3 3 H2
1
式中k1、k2分别为正逆反应的速率常数， rNH3为过程的瞬 时速率；为实验常数，视催化剂性质及反应条件而异， 工业条件下对工业铁催化剂一般 0.5。
17
1.4.2.2 反应机理与动力学方程
p1.5 H2 r k1 pN 2 pNH 3 pNH 3 k2 p1.5 H2
(1.4.12)
上式只适用于压力较低的的接近平衡的情况，压力较高时，
要用实验得出的速率常数与压力的关系加以校正。另外，当 反应远离平衡时上式不成立，例如pNH30时r 。捷姆金 还推出了远离平衡时的动力学方程：
16
1.4.2.2 反应机理与动力学方程
1939年捷姆金和佩热夫根据上述机理，提出几点假设： ①氮的活性吸附是反应速率的控制步骤；②催化剂表面很 不均匀；③吸附态主要是氮，吸附遮盖度中等；④气体为 理想气体，反应距平衡不很远。由此推导出本征动力学方 程式为：由此机理导出的动力学方程为
p r k1 pN 2 p
实际生产不可能无限增加空速，空速大系统阻力大，功耗 增大。另外，新鲜气量一定时，空速增大只能通过增加循 环气量来实现，循环气量过大，除了上述功耗原因外，还 使单位循环气产氨量下降，从而使气体温升下降，产生不 能维持“自热”的问题。一般空速值为：30MPa 2000030000h-1 15MPa 10000h-1
第八节 氨的合成
一、基本原理 二、氨合成催化剂 三、工艺条件选择 四、氨的分离 五、氨合成塔 六、生产总流程 七、我国合成氨生产装臵现状
1
一、基本原理
1.4.1 氨合成反应的热力学基础 1.4.1.1 化学平衡 氨合成反应如下： 1.5H2(g) + 0.5 N2(g) = NH3(g) +46.22kJ/mol 该反应为放热反应，其平衡常数为
直接法氧化锌与间接法氧化锌区别与用途区别
直接法氧化锌和间接法氧化锌区别和用途区别氧化锌生意经间接法氧化锌用途大全直接法氧化锌多以锌矿石,锌灰、锌精矿为原料,经高温氧化焙烧再加煤还原为锌蒸气,锌蒸气与热空气氧化得氧化锌。
该工艺产品纯度低一样在75%--95%之间,杂质含量高。
石家庄市龙力化工通过量年的技术研究,终于冲破低度锌土的除杂技术,打破同行业锌土不能生产99.五、99.7品级氧化锌的现状,所生产的直接法氧化锌含量能达到99.5%,白度在80以上,杂质含量相对较低。
生产工艺处于行业领先地位。
按其生产方式不同可分为间接法氧化锌、直接法氧化锌、活性氧化锌三种。
漳州市润质化工为你提供最好最全面的氧化锌间接法氧化锌的原材料是通过冶炼取得的金属锌锭或锌渣。
锌在石墨坩埚内于1000°C的高温下转换为锌蒸汽,随后被鼓入的空气氧化生成间接法氧化锌,并在冷却管后搜集得氧化锌颗粒。
3、纳米氧化锌概况：纳米氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能高附加值的精细无机化工产品。
其粒径介于1100纳米之间，又称为超微细氧化锌。
由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生转变，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应和高透明度、高分散性等特点。
最近几年来发觉它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有一般氧化锌所无法比较的特殊性和用途。
由于纳米氧化锌一系列的优良性和十分诱人的应用前景，因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的核心。
漳州市润质化工。
直接法氧化锌和间接法氧化锌生产方式:直接法氧化锌为原料之间的不同在不同的含锌矿产或杂物。
氧化锌与焦炭反映,减少加热的金属锌蒸汽,被空气中的氧气氧化为氧化锌又同时,去除大部份的杂质。
直接法氧化锌颗粒粗,纯度在75%到99.5%之间。
间接法氧化锌原料是一个冶炼金属锌锭、锌渣。
锌在高温下石墨坩埚1000°C到锌蒸汽,然后由吹空气氧化生产氧化锌,冷却管搜集后氧化锌粒子。
活性氧化锌
活性氧化锌基本性质：分子式：ZnO分子量：81.39性质：活性氧化锌为白色或微黄色球状微细粉末，密度 5.47g/cm 3，熔点1800 'C,不溶于水，溶于酸、碱、氯化铵和氨水中。
在潮湿空气中能吸收空气中二氧化碳生成碱式碳酸锌。
其最大特征是粒径50-100纳米，比间接法氧化锌和直接法氧化锌有更大的比表面积，在应用中具有更高活性和良好分散性。
执行标准：HHXPQB-YHX（HX）-200理化指标:应用：1、专用工业活性氧化锌具有滚动性好，分散性优良的特点，加上它粒径小，结构轻而疏松，氮吸附比表面积大，使它在用作硫化活性剂时，在胶料中分布均匀，与硫化氢的接触面积大，进行界面反应机遇较大，再加上本产品有活性物质的助催化作用，使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。
因此作为合成橡胶的硫化促进剂和良好的补强剂，是普通氧化锌用量的50 - 70 %。
2、专用工业活性氧化锌在橡塑工业中用作紫外线的稳定剂，能使聚乙烯的耐大气性得到较好的改善。
3、专用工业活性氧化锌与树脂酸发生反应而制得的锌树脂，可用来生产快干油墨，具有良好的着色作用。
4、专用工业活性氧化锌制成的氧化锌脱硫剂，具有比表面积大，穿透硫容高，机械强度高，堆积空隙大，床层压降小的特性，广泛应用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程。
在一定温度和压力下能把气体中微量的硫化氢、有机硫浓度有效地降低。
间接法出现于19 lit纪中叶，法国使用金属锌在旳祸中髙温气化，并便锌蒸气氧化燃烧，而收集到氧化锌粉末，因此也称为"法国法"。
T业上，间接法生产加0是先将锌块在离温下熔融而蒸发成锌裁气，进而氧化生成ZnO。
产品品世及物理性能与氧化的条件有关，而产品的纯度与所用的锌块纯度有关。
间接法也可使用锌渣等低规格的含锌原料，但需要采用气-液相的分离技术, 预先分离出Cd, Pb, Fc及Al等杂质，以提髙锌裁气的纯度。
除去杂质的措施如下：1）采用川竭法或马弗炉法，便不易熬发的Fe和Pb等杂质成渣而分离;2）采用分馆法，便高温裁发的原料蒸气中的Cd. Pb. Fe, Al及Cu等杂质水通过由碳化硅材料制成的分馆塔板时得以分离；3）采用一室炉分离法，原料预先在一室炉中分离杂质，进入第一室后，在无氧存在的条件下进行熬馆，以提高锌蒸气的纯度，如纯度不够，还可以继续用分馆法分离少量的Pb;4）釆用回转窑法, 在回转窑中使物料熔化、蒸懈，并有部分氧化，町控制温度、C02及02的分用等操作条件，以减少Pb杂质的含量，还町控制生成的氧化锌的颗粒和晶体形状。
化工工艺复习题
化工工艺学复习题一、简答题：1.氧化锌脱硫的工作原理是什么？其脱硫过程如何？原理：氧化锌法可脱除无机硫和有机硫，主要脱除无机硫，使硫含量＜0.1X10-6。
ZnO (s) + C H SH (g )=ZnS (s) + C H OH (g)ZnO (s) + CH SCH (g )=ZnS (s) + C2 H4(g) + H2O (g)CS 2 + 4 H 2=H 2 S + CH 4分脱硫过程：氧化锌脱硫就是H2S气体在固体ZnO上进行反应，生成H,进入气相，ZnS则沉积在ZnO固体表面上。
需要将氧化锌脱硫剂都做成高孔率的小颗粒以增大反应和沉积面积，反应速度主要是内扩散控制。
2.描述由NH3和CO2合成尿素的化学反应过程与相态。
答：目前，工业合成尿素的方法都是在液相中由NH3和CO2反应合成的，属于有气相存在的液相反应，如下图所示。
反应被认为分两步进行：汽相NII；S CO：，IhO7NH3+ C5-NH虱:口ONH4 一COCNIIJ. । IkO破相』. J \(1)②(4) ⑺⑶上述两个反应中，第一个反应为快速放热反应，反应程度很大，生成溶解态的氨基甲酸铵(Ammonium Carbonate,简写AC,甲铵)；第二个脱水生成尿素(Urea,简写Ur)的反应为慢速吸热反应，且为显著可逆反应。
① 尿素生成反应为液相可逆反应，应该具备一定的压力(液化NH3和CO2)和温度(保证反应速度)。
② 未反应原料必须循环利用，循环的NH3和CO2水溶液也必然携带一定量的水。
③合成尿素的原料中有NH3、CO2和H2O,物料配比中采用NH3过量；④合成反应开始，溶液中的CO2以AC形式存在，溶液中存在NH3、AC和H2O；⑤合成反应过程，溶液中存在NH「AC、H2O 和 Urea。
3.合成氨生产过程主要分为哪几个工序？画出以天然气为原料合成氨的框图。
答：合成氨的生产过程主要分为3个工序：造气：制备含氮、氢气的原料气净化：将原料气中的杂质如CO、CO2、$等脱除到ppm级(10-6)压缩和合成：净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450℃左右以天然气为原料合成氨的框图：4 .以天然气为原料合成氨工艺中，天然气水蒸汽转化制气的主反应和副反应有哪些？抑制 副反应的策略如何?(1)CH + HO =CO + 3H -206.4kJ mol 4 2 2(2)CO + H 2 O =CO 2 + H 2 + 41.2kJ / molCH 4=2 H 2 + C - 74.9kJ .mol -12CO = CO 2 + C +172.4kJ mol -1CO + H 2=H 2O + C +131.36kJ .mol i抑制副反应的策略：(1)生成碳黑。
氧化锌
氧化锌氧化锌是采用环保节能的工艺生产而成的。
氧化锌别名锌氧粉、锌白粉、铅华、亚铅华、锌白，主要应用于橡胶工业、涂料工业、玻璃及陶瓷工业、催化剂、脱硫剂、电子工业、医药、颜料、火柴、农药等多个行业。
产品规格产品名称：氧化锌分子式：ZnO国际商品名称：Zinc Oxide CAS注册号：1314-13-2产品质量标准：GB/T3494-1996 分子量：81.39外观结构：白色或微黄色精细粉末粒径：0.15～0.7μm在玻璃中的用途：在玻璃工业中，氧化锌用在特种玻璃制品中。
玻璃中加入氧化锌，用作助熔剂，可增加透明度、光亮度和抗张力变形，可减少热膨胀系数，在光学玻璃、电气玻璃及低熔点玻璃中得到了新的作用。
纳米氧化锌由于颗粒细、活性高，可以降低玻璃的烧结温度。
添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达90%，可用作玻璃涂料，让可见光通过的同时反射红外线。
涂料可涂在窗户玻璃的内或外，以达到保温或隔热的效果。
间接法、直接法氧化锌的区别间接法氧化锌：间接法氧化锌的原材料是经过冶炼得到的金属锌锭或锌渣。
锌在石墨坩埚内于1000 °C的高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌，并在冷却管后收集得氧化锌颗粒。
间接法是于1844年由法国科学家勒克莱（LeClaire）推广的，因此又称为法国法。
间接法生产氧化锌的工艺技术简单，成本受原料的影响较大。
间接法生产的氧化锌颗粒直径在0.1-10微米左右，纯度在99.5%-99.7%之间。
按总产量计算，间接法是生产氧化锌最主要的方法。
可用于橡胶、压敏电阻、油漆、磷化液、薄膜、导热材料等产业。
锌锭或锌渣的重金属含量直接影响产物的重金属杂质含量，重金属含量低的产品，还可用于家畜饲料、药品、医疗保健等产业。
直接法氧化锌：直接法氧化锌以各种含锌矿物或杂物为原料。
氧化锌在与焦炭加热反应时，被还原成金属锌被蒸汽，同时再被空气中的氧气氧化为氧化锌，以除去大部分杂质。
直接法获得的氧化锌颗粒粗，产品纯度在75%-99.5%之间。
各类氧化锌标准
纳米氧化锌基本性质:分子式：ZnO 分子量：81.39纳米氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，又称为超微细氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
因而，纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物理学、敏感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途。
物理性质：纳米氧化锌是由极细晶粒组成的白色超微细粉末，其粒径介于1~100纳米，具有无毒性、无味、无刺激性、非迁移性、非线性光传导、荧光性、压电性、静电屏蔽、屏蔽紫外线等特性。
化学性质：纳米氧化锌在化学性能方面具有抗菌防霉、特异催化和光催化等特性。
应用于橡胶制品，硫化速度快，反应温域宽，硫化锌转化率高，用量仅为普通氧化锌的10—30%。
应用于抗菌产品的开发，具有锌离子、原子氧和光催化三重抗菌功能，具有灭杀细菌、病毒的广谱性，并且由于其海绵状多孔微结构而具有缓释长效性。
纳米氧化锌的应用1. 在橡胶轮胎领域的应用在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。
由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结合，因而能提高胶料性能，改善成品特性。
以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并且其用量可节省35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。
纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品中，可以大大延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其用于透明或有色橡胶制品中，有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。
纳米氧化锌用于气密封胶、密封垫等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。
2．在涂料领域的应用随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。
目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。
ZnO
氧化锌（ZnO）氧化锌（ZnO），俗称锌白，是锌的一种氧化物。
由ⅡB族元素Zn和Ⅵ族元素O化合而成的半导体材料。
分子式为ZnO。
室温下禁带宽度为3.2eV，属直接跃迁型能带结构。
难溶于水，可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。
氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。
此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
基本信息中文名称：氧化锌英文名称：Zinc oxide中文别名：C.I.颜料白4; 氧化锌; 锌氧粉; 锌白; 锌白粉; 锌华; 亚铅华; 预分散ZnO-80; 母胶粒ZnO-80; 药胶ZnO-80; 活性剂ZnO; 环氧乙酰蓖麻油酸甲酯; 中国白; 锌白银; 活性氧化锌; 一氧化锌; 氧化锌掺杂银; 锌白银(色料名); 纳米氧化锌; 水锌矿; 氧化锌脱硫剂T304; 氧化锌脱硫剂T303; 金属氧化物; ZnO英文别名：C.I. 77947; C.I. Pigment White 4; Zinc oxide [USAN]; zincoxideheavy; flowers of zinc; zinc white; zinc oxide,edible; active zinc oxide;zinkoxyd aktiv; zinci oxidum; activox; activox b; actox14; zine oxide; zine white; zincoxide; actox16; actox216; ai3-00277; akro-zincbar85; akro-zincbar90; amalox; azo22; azo-33; azo-55; azo-55tt; azo-66; azo-66tt[1]CAS编号：1314-13-2物理性质分子量81.39熔点1975 °C密度 5.6折射率 2.008~2.029form nanopowder水溶解性 1.6 mg/L (29 oC)Merck 14,10147稳定性Stable. Incompatible with magnesium, strong acids 白色六方晶系结晶或粉末。
精脱硫系统催化剂与转化催化剂的升温与还原复件
精脱硫转化系统开车方案及操作规程第一节精脱硫转化系统生产原理及流程一、原理1、精脱硫原理通过铁钼触媒及镍钼触媒将焦炉气中的硫醇（RSR,噻吩（GH4S）、二硫化碳（CS）、硫氧化碳（COS等有机硫加氢转化成无机硫HS、不饱和烃加氢转化为饱和烃；再利用铁锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，除去HS,使焦炉气硫含量w O.lppm。
（1）加氢反应RSH+2+RH+2S+Q;RSR ' +H二RH+R H+HS+QCHS+4H=GH0+HS+Q; CS 2+4H二CH+2HS+QCOS+24CO+H5+Q C 2H+H二GH+Q生产中铁钼触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应:CO+32+CH+HO+Q（甲烷化反应）2 H+O=2HO+Q（燃烧反应）C2H二C+CH+Q（析碳反应）2CO二C+C+Q（析碳反应）生产中加氢反应及副反应均为放热反应，在操作中应控制好触媒层温度。
铁钼触媒主要的副反应是甲烷化反应，因此操作中要注意原料气中CO 含量的变化。
（2）脱硫反应①铁锰脱硫剂对H2S的吸收反应:FeS+HS二FeS+HMnO+HB二MnS+HOMn S+2S= MnS+H2②氧化锌脱硫剂对硫的吸收反应：Zn O+bS=Z nS+bO2、转化原理在焦炉气中加入水蒸汽，在一定压力及温度下，通过催化剂作用，生成合成甲醇有用的H2、CO及CQ。
转化反应：CH+H2C= CO+3出QCO+ H 20= CQ+H2+QCH 4 = C+2H— Q二、流程1、精脱硫转化系统流程叙述来自焦炉气压缩机（C201）的焦炉气含H b S< 20mg/Nm有机硫250mg/Nm其压力为2.5MPa温度100〜110C。
焦炉气通过两台并联的脱油剂槽（D106a、b）脱除掉焦炉气中的油水之后进入冷热交换器（E104）,被来自铁锰脱硫槽D103a D103b的一级脱硫气第一次加热；然后进入原料气第一预热器（E101）被来自转化气废热锅炉（E105）的转化气第二次加热；再经原料气第二预热器（E102）被来自气气换热器（E103）的转化气第三次加热；最后进入加热炉B101被第四次加热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
干气的条件下才能显示出其活性好， 反应速度大的特点。 在低温、 高水汽的苛刻条件下变显
得逊色了。
（ 2）温度对反应速率的影响
反应温度对脱硫反应速度有很大的影响，试验证明：当其它条件不变时，反应速度是 随温度的升高而增大，其穿透硫容也相应地增加。
（ 3）空速与线速度对反应速率的影响 空速对硫容的影响也很大，空速很小时，通过反应器的线速度也小，此时整个脱硫反
在小试验中发现微量氧和微量氨对硫容有很大影响，如不含氨，含氧量较高时，其硫
容也会大幅度的下降。
试验表明：原料气中如含氧量大于 0.05%，氨含量大于 120ppm 时，脱硫剂硫容就会明
显地下降。如原料气只含氧小于 0.05%，或只含氨小于 120ppm 时，对脱硫剂的穿透硫容影
响不大。如氧含量大于 0.15%时，无氨气其穿透硫容也会下降。
H 2O,%
平衡 H2S 浓度 ,ppm(v/v)
200℃
250℃
300℃
370℃
400℃
3.3 1.7 0.33 0.17
2.6× 10-4
-4
1.3× 10 2.6× 10-5 1.3× 10-5
1.7× 10-3
-3
0.9× 10 1.7× 10-4 0.9× 10-4
0.7× 10-2
-2
应受外扩散控制，即
ka
10
VL M a 3PT
，
Ka——一级速率反应常数 /单位体积反应器（ S-1）；
V L——气体通过反应器的线速度， （ cm/s）；
M ——气体平均分子量； a3——催化剂的颗粒大小， （ cm）；
PT——总压力（大气压） 。
其它条件不变，则 k a f V L 即反应速度与线速度成正比例关系。空速小量，线速度
1.569 × 106
1.008 × 106
温度，℃
400 420 440 460 480
kp
PH 2 O
PH 2S
6.648× 105
4.491× 105
3.101× 105
2.185× 105
1.568× 105
不同水汽浓度和温度对式 (1) 平衡时 H2S 浓度影响见下表 表二 水汽浓度及温度对 H2S 平衡浓度影响
就小，因此反应速度也小，相对硫容就低。提高空速虽然可提高反应速度
，但空速不能太
大，否则当线速度足够高时， 已消除了气膜效应， 此时反应已由外扩散控制转为动力学控制
了，如空速高， 则反应物在脱硫剂床层中停留的时间过短， 来不及向脱硫剂的内表面扩散与
反应就被气流带走，因而造成穿透硫容下降。
（ 4）毒物对反应速率的影响
氧化锌转化成硫化锌。 提高温度以及使脱硫剂具有合适的比表面、 孔结构、 晶粒度和颗粒尺
寸都可提高总反应速率。
较大的比表面与合适的孔结构有利于氧化锌与硫化氢之间的反应，
提高强度固然能降低
床层阻力， 但颗粒密实会使得孔径和孔容下降。降低温度、增大空速、
提高水汽含量均会使
硫容下降，工艺气中硫化物形态及浓度对硫容也有一定的影响。
对于用非活性氧化锌为原料制成的脱硫剂其影响更大，
H0 298
137.83KJ / m o （l 4）
2ZnO CS2 2ZnS CO 2
H0 298
283.95KJ / mol （ 5）
式 (1) 是一个可逆反应，但由于它的反应热力学平衡常数很大，所以从热力学观点看，
可视为不可逆反应。 其反应平衡常数见下表 表一 不同温度下（ 1）式气相平衡常数
氧化锌脱硫剂
氧化锌脱硫剂以氧化锌为主要组分， 它是一种转化吸收型的固体脱硫剂。 由于氧化锌能 与 H 2S 反应生成难于解离的 ZnS ，净化气总硫可降至 0.3ppm 以下， 重量硫容高达 25%以上 ， 但它不能再生，一般用于精脱硫过程。
1、 化学反应方程式热力学数据
பைடு நூலகம்
氧化锌与硫化物反应生成十分稳定的硫化锌，它与各种硫化物的反应为：
ZnO H 2S ZnS H 2O
H0 298
76.62KJ / mol （ 1）
ZnO COS ZnS CO 2
H0 298
126.10KJ / mol （2）
ZnO C2 H 5SH ZnS C2 H 4 H 2O
H0 298
0.58KJ / mol （3）
ZnO C2 H 5SH H 2 ZnS C2 H 6 H 2O
k 9.46 10 2 exp( 7236 / RT )
氧化锌脱硫过程可分下述五步骤： （ 1）原料气中 H 2S 分子从气流主体扩散到脱硫剂外 表面；（ 2）H2S 向脱硫剂颗粒孔内扩散； （ 3）在脱硫剂量内表面 H2S 与 ZnO 反应生成 ZnS； （4）生成的水汽在脱硫剂颗粒孔内向外扩散； （ 5）水分子由颗粒外表面扩散到气流主体。
0.3× 10 0.7× 10-3 0.3× 10-3
4.2× 10-2
-2
2.1× 10 4.2× 10-3 2.1× 10-3
6.5× 10-2
-2
3.2× 10 6.5× 10-3 3.2× 10-3
2、脱硫过程的反应速率 硫化氢与粉末状氧化锌反应动力学研究表明，反应对
常数可按下式计算：
PH2S 而言系一级反应，反应速率
硫离子必须扩散进入晶格， 而氧离子则向固体表面扩散。 由于从六方晶系的氧化锌结构转化 成等轴晶系的硫化锌所引起的晶体结构变化，较大的硫化物离子取代原来氧化物离子位置， 使孔隙率明显下降。在通常条件下平衡有利于硫化锌的生成，但总反应速率在表面未形成
ZnS 覆盖膜前受孔扩散控制，形成 ZnS 膜后受晶格扩散控制，在一定时间内不可能使全部
(1) 脱硫剂本身性质对反应速率的影响
反应速度与脱硫剂本身的特性有着密切的关系
,试验表明：以活性氧化锌为原料制得脱
硫剂具有大比表面，多小孔的晶粒结构，如
T305 、T302 型脱硫剂。这些脱硫剂活性好，反
应速度大， 尤其是在低温、 高水汽的条件下更为突出。 一般工业氧化锌为原料制得的脱硫剂，
其比表面较小、大小孔适中，如 T304 型、 HTZ-3 型脱硫剂量。这些脱硫剂量只有在高温、
温度，℃
200 220 240 260 280
kp
PH 2O
PH 2S
2.081× 108
9.494× 107
4.605× 107
2.359× 107
1.268× 107
温度，℃
300 320 340 360 380
kp
PH 2O
PH 2S
7.121 × 106
4.157 × 106
2.514 × 106