焦化厂(煤焦化)焦炉煤气脱硫效率分析及工艺选择

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焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析 高辉

焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析 高辉

焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析高辉发表时间:2020-12-15T14:21:21.783Z 来源:《基层建设》2020年第23期作者:高辉[导读] 摘要:随着经济和各行各业的快速发展,焦炉烟气一般是指燃烧焦炉煤气或高炉煤气为焦炉提供热量而产生的废气,每年的排放量在5590亿m3左右。

山西省临汾市洪洞县山西焦化集团 041600摘要:随着经济和各行各业的快速发展,焦炉烟气一般是指燃烧焦炉煤气或高炉煤气为焦炉提供热量而产生的废气,每年的排放量在5590亿m3左右。

焦炉烟气组成中的SO2、NOx是形成酸雨、雾霾、光化学烟雾的主要污染物,近年来环保政策对SO2、NOx的排放要求日益严格。

介绍了氨-硫酸铵湿法脱硫、旋转喷雾半干法脱硫(SDA)、碳酸氢钠干法脱硫(SDS)、中低温选择性催化还原(SCR)脱硝等主流技术以及脱硫脱硝新型技术及催化剂的研发进展。

讨论了焦炉烟气在温度、组成等方面的特性以及对应脱硫脱硝各种组合工艺的适用性。

结合焦化企业的应用现状提出了相关建议。

关键词:焦化厂;焦炉烟气;脱硫脱硝工艺引言随着我国经济的发展进步,我国各类生产产业都有了显著的技术提升和产量提升,但是这也随之而来带来许多环境污染问题,在工业生产领域中,烟气脱硫脱硝技术的应用就会带来一定的硫化物污染排放或氮氧化物污染排放问题。

近年来,我国环保部门对于工业生产有了越发严格的要求,在此环境下,本文将探讨焦化企业脱硫脱硝工艺技术,并进行环保性能分析,来帮助企业更好的选择适宜的生产技术,来促进环保目的的实现1烧结烟气多污染物排放特征分析烧结过程所释放的SO2气体主要是由含铁原料和燃料中的硫化物氧化生成,随燃烧过程进行SO2的持续释放,随烧结温度、时间、助燃空气氧含量和燃料颗粒尺寸等因素而变化。

烧结烟气中的SO2的排放具有自持性规律,该规律认为当烧结过程中燃料用量,烧结原料水分、含硫量以及烧结矿酸碱度在正常范围内无论如何变动时,在接近烧结烟气温度峰值即烧结终点前,烟气中SO2浓度都会出现明显峰值。

焦化厂化产脱硫工艺流程

焦化厂化产脱硫工艺流程

焦化厂化产脱硫工艺流程
在焦化厂生产中,脱硫是一个重要的环节,它能有效减少大气污染物排放,保
护环境。

脱硫工艺流程主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种方式。

湿法脱硫是利用吸收剂溶液吸收燃料燃烧后产生的二氧化硫,将其转化为硫酸。

工艺中首先要将煤气经过除尘器去除颗粒物,然后将煤气引入脱硫塔,在脱硫塔中喷洒吸收剂溶液,与二氧化硫发生化学反应,生成硫酸。

经过脱硫处理后的煤气再经过除雾器除去悬浮颗粒物,最终排放出清洁的煤气。

而干法脱硫则是利用固体吸收剂吸收二氧化硫。

干法脱硫工艺流程相对简单,
在煤气通道中设置干法脱硫装置,在装置中加入固体吸收剂,煤气通过时固体吸收剂吸收二氧化硫,达到脱硫的效果。

脱硫后的煤气也要经过除尘等处理,以确保排放的煤气符合环保标准。

脱硫工艺的选择要根据具体工厂的生产情况和环境要求来确定,不同的工艺有
各自的优缺点。

湿法脱硫虽然能够更彻底地去除二氧化硫,但运行成本和处理废水问题会相对较高;而干法脱硫则相对简单,但脱硫效率可能不如湿法。

因此,在实际生产中需要综合考虑各种因素,选择适合自身情况的脱硫工艺。

总的来说,脱硫工艺在焦化厂的生产中扮演着非常重要的角色。

通过合理选择
脱硫工艺,可以有效减少二氧化硫等有害气体的排放,保护环境,为可持续发展做出贡献。

焦化厂在实施脱硫工艺时,还需要注意工艺操作的规范和设备的维护,以确保脱硫效果达到预期目标,符合环保要求。

焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程

焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程

焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程焦炉烟气是一种含有大量二氧化硫和氮氧化物的废气,对环境和人体健康都会造成严重影响。

为了减少这些有害气体的排放,需要对焦炉烟气进行脱硫脱硝处理。

下面介绍一种常见的焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程。

一、脱硫工艺脱硫是指将焦炉烟气中的二氧化硫转化为硫酸气体或颗粒物并进行回收的过程。

目前常用的脱硫工艺有湿法和干法两种。

1.湿法脱硫工艺湿法脱硫是指通过与气体接触的液体中的化学试剂来吸收二氧化硫,然后将吸收的二氧化硫转化为硫酸。

常用的化学试剂有石灰石、石膏、氢氧化钠等。

湿法脱硫工艺流程如下:(1)废气先通过预处理系统进行加热和除尘,以便后续的工艺操作。

(2)将加热后的废气引入吸收塔,在吸收塔中与喷淋的化学试剂进行接触和反应,吸收二氧化硫。

(3)将吸收后的废气经过除雾器,去除湿气和颗粒物,得到含有硫酸的气体。

(4)最后,将含有硫酸的气体进行净化和回收,同时将剩余的废液进行处理和排放。

2.干法脱硫工艺干法脱硫是指利用固体吸收剂吸收二氧化硫,然后将吸附的硫化合物进行回收或转化为稳定的物质。

常用的固体吸收剂有活性炭、氧化铁、氧化钙等。

干法脱硫工艺流程如下:(1)废气经过预处理系统后,与喷雾的固体吸收剂进行接触和反应,吸附二氧化硫。

(2)将吸附后的固体吸收剂进行回收或转化为稳定的物质,如通过加热脱附二氧化硫。

(3)最后,将剩余的固体吸收剂进行处理和排放。

二、脱硝工艺脱硝是指将焦炉烟气中的氮氧化物转化为氮气和水的过程。

目前常用的脱硝工艺有选择性催化还原法和非选择性催化还原法两种。

1.选择性催化还原法选择性催化还原法是指将氧化剂加入焦炉烟气中,将氮氧化物转化为氮气和水。

常用的氧化剂有氨气和尿素等。

选择性催化还原法脱硝工艺流程如下:(1)预处理系统将废气进行加热和除尘。

(2)在催化剂层中,将氨气或尿素加入焦炉烟气中,氮氧化物和氨气或尿素在催化剂的作用下发生反应,生成氮气和水。

(3)最后,将剩余的氨气或尿素进行处理和回收利用。

焦化厂几种烟气脱硫工艺的对比和分析

焦化厂几种烟气脱硫工艺的对比和分析

当代化工研究Modem Chemical Research158工艺与设备2019 ・ 06焦化厂几种烟气脱硫工艺的对比和分析*朱进(潞安焦化有限责任公司山西046000)摘耍:我国是焦炭生产和使用大国,每年约生产和使用5亿吨焦炭,焦炭在生产过程中产生了大量的焦炉烟气,以前通过烟筒排放到大 气中,排放物中有SO?、NOx 及粉尘等,造成了环境严重污染,2012年6月,环境保护部及国家质量监督检验检疫局联合发布了《炼焦化学 工业污染物排放标准》,明确规定了焦化工业餉大气污染物排放标准,对于国家重点环保治理城市26+2执行超低排放标准,要求烟气中 SO?不超30mg/m 1*3 , NOx 不超150mg/m 3,粉尘不超15mg/m 3;目前所有焦化厂均安装了烟气脱硫装置,目前国内运行较好的脱硫工艺主要三 种,分别是:SDS 工艺、CFB 工艺、SDA 工艺,本文就是对这三种工艺进行比较分析,以便同行进行选择.1. S DS 干法脱硫工艺描述及反应原理该工艺由烟气系统、制粉及烟道喷射脱硫系统、压缩空气 系统等组成。

配套通风除尘、供配电、仪表与控制、暖通等。

脱硫系统采用脱硫剂为外购袋装25kg/袋小苏打(吸 潮性强),其品质要求如下:入料粒度:W3mm,正常粒度 50〜70um (NaHC03),纯度M90%。

由于外购小苏打颗粒度较大,不能直接使用,因此 需经闭式机械磨研磨成合格的产品(粒度800目90%通过,20-30um )。

通过风机和管网送入至烟道反应器内。

⑴SDS 工艺脱硫原理在原烟气烟道上设置一反应器,通过高效的SDS 干法脱 硫喷射及均布装置,将脱硫剂(20〜30U m )喷入烟道反应器内。

脱硫剂在反应器内被热激活,比表面积迅速增大,与 烟气充分接触,发生物理、化学反应,烟气中的SO?等酸性 物质被吸收。

然后通过除尘后经引风机送至原烟囱排放。

SDS 脱硫工艺机理如下:2NaHC03+S02+l/202^Na 2S04+2C02+H 202NaHC03+S03^Na 2S04+2C02+H 20(2) SDS 脱硫工艺技术优势SDS 脱硫工艺具有良好的、适宜的调节特性,脱硫装置运行及停运不影响主机的连续运行,脱硫系统的负荷范围与 主机负荷范围相协调,保证脱硫系统可靠和稳定地连续运行。

焦化脱硫工艺流程

焦化脱硫工艺流程

焦化脱硫工艺流程
焦化脱硫是一种利用化学反应将焦炉煤气中的二氧化硫去除的工艺。

该工艺能够有效减少二氧化硫的排放量,降低大气污染。

下面将介绍焦化脱硫的工艺流程。

焦化脱硫的工艺流程主要包括抽气、除尘、脱硫、再尘、废气处理等步骤。

首先,通过抽气系统将焦炉煤气抽入脱硫设备。

抽气系统负责将煤气从焦炉中抽出,并将其送至脱硫设备中进行处理。

在除尘阶段,煤气中的粉尘通过除尘设备进行去除。

除尘设备能够有效捕捉煤气中的颗粒物,使排放气体达到排放标准。

然后,对脱硫设备进行处理。

脱硫设备主要采用湿法脱硫技术,利用石灰乳或碱液对煤气中的二氧化硫进行吸收和反应。

石灰乳可以与二氧化硫发生化学反应生成硫酸钙,从而除去煤气中的二氧化硫。

此反应过程需要注意控制温度和乳液浓度以提高反应效率。

随后,对已经脱硫的煤气进行再尘处理。

再尘设备一般采用静电除尘、布袋除尘等技术,对煤气中的残留颗粒物进行进一步的去除。

这一步骤可以保证排放煤气的粉尘浓度符合国家排放标准。

最后,对废气进行处理。

废气处理设备一般采用燃烧、吸收等技术,将产生的废气中的有害物质进行清除或转化。

这一步骤
能够有效降低排放废气对环境的污染。

综上所述,焦化脱硫工艺流程是一个通过化学反应将焦炉煤气中的二氧化硫去除的过程。

通过抽气、除尘、脱硫、再尘和废气处理等步骤,可以使焦炉煤气的排放达到国家标准,减少大气污染的程度。

该工艺流程具有高效、经济、环保等优点,被广泛应用于焦化行业中。

焦炉煤气脱硫工艺探讨

焦炉煤气脱硫工艺探讨

焦炉煤气脱硫工艺探讨2宝武集团新疆八一钢铁股份有限公司乌鲁木齐830022摘要:近年来,随着国家环保政策的日趋严格,环保法律法规的逐步完善以及企业和人们环保意识的不断增强,焦炉煤气中的硫化物、燃烧后烟气SO2的净化治理问题日益严峻,严重制约了我国焦化行业的可持续发展。

现有焦化企业炼焦过程中,炼焦煤中大量的硫进入焦炉煤气中,使焦炉煤气中含大量的H2S和有机硫。

焦炉煤气脱硫不达标,用作燃料燃烧后,烟气中SO2也将严重超标,用作后续生产甲醇等化工产品的原料时,又需增设大量的精脱硫设备。

至今为止,国内外焦炉煤气脱硫技术及其相关的废液废气处理技术已达几十种,处理效果参差不齐,运行及改造成本不断增加,如何选择出处理效果好,投资低、运行成本小的脱硫工艺,已经成为所有焦化厂关注的焦点。

关键词:焦炉煤气;脱硫工艺1焦炉煤气脱硫的必要性干煤中约含有0.5%-1.2%的硫,炼焦过程中,约30%35%的硫转移到荒煤气中,形成有机硫和无机硫化物。

其中,无机硫(硫化氢,H2S)的含量占总含硫量的90%以上,浓度一般介于4-8g/m3。

H2S是一种剧毒、易燃且具有恶臭味的无色气体。

H2S的存在不仅会对煤气运输管道和设备造成严重腐蚀(腐蚀速率约为0.236-0.439mm/a,对应的碳钢在大气环境中的腐蚀速率约为0.002-0.088mm/a,而且将含有H2S的焦炉煤气用于炼钢时,硫元素进入钢中,导致发生“热脆”等现象,进而降低钢的延展性和韧性,因此,碳素结构钢国家标准(GB/T700-2006)规定,各牌号钢中硫含量不得大于0.050%;焦炉煤气用于合成氨时,微量的硫化物不断累积占据催化剂的活性中心,造成活性中心的减少,导致催化剂的永久性中毒失活;焦炉煤气用于民用燃料时,其燃烧产生的硫氧化物会导致酸雨等问题,造成环境污染;人如果暴露于含H2S的环境中,身体健康也会受到极大的危害。

因此,无论是作为工业原料还是民用燃料,焦炉煤气在使用前都必须要进行净化脱硫处理。

焦化厂脱硫工艺流程

焦化厂脱硫工艺流程焦化厂是指使用煤炭或焦炭作为原料进行冶炼和化工生产的工厂。

在焦化厂的生产过程中,会产生大量的二氧化硫(SO2)等污染物,这些污染物对环境和人体健康造成很大的危害。

因此,脱硫工艺是焦化厂必不可少的环保措施之一。

焦化厂脱硫工艺的流程通常包括以下几个步骤:吸收、氧化、吸收液处理、除水、再生和尾气处理。

首先是吸收过程。

焦炉煤气中的二氧化硫进入脱硫塔,在吸收剂的作用下与其发生化学反应,生成硫酸或二次产生反应生成硫酸盐。

吸收剂通常采用氢氧化钠、氨水、氨碱溶液等碱性物质。

其次是氧化过程。

在吸收剂中,SO2的氧化速率较慢,需要添加氧化剂来加快氧化反应。

常用的氧化剂有空气、氯气等。

氧化后的SO2转化为SO3,与水反应生成硫酸。

然后是吸收液处理。

处理过程中,硫酸和其它杂质通过氧化、沉淀、过滤、吸收液回用等操作进行处理,以保证吸收液的性能。

接下来是除水过程。

在吸收过程中,吸收液中会富集大量的水和硫酸盐。

因此,需要通过蒸发、结晶等工艺,使吸收液中的水分和硫酸盐达到一定的浓度,以便后续再生处理。

再生过程是将富集了SO2的吸收液中的硫酸盐再生回SO2。

常见的再生方法有氧气再生法和还原再生法。

氧气再生法通过将吸收液与氧气接触,使硫酸盐重新转化为SO2。

还原再生法是利用还原剂将硫酸盐还原为SO2,再将SO2与氧气反应生成SO3,以便后续再吸收。

最后是尾气处理。

在脱硫过程中,还会产生一定的尾气,其中含有一定的SO2和NOx等污染物。

这些尾气会通过烟囱排放到大气中。

为了避免污染物的排放,尾气需要进行处理,常用的处理技术包括湿式法、干式法、催化转化法等。

总结起来,焦化厂的脱硫工艺流程包括吸收、氧化、吸收液处理、除水、再生和尾气处理等步骤。

通过这些工艺,可以有效地减少焦化厂产生的二氧化硫等污染物的排放,达到环保的目的。

但需要注意的是,不同的焦化厂根据具体情况和要求,可能会有不同的脱硫工艺流程。

这里只是一个基本的概述。

焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析李超

焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析李超发布时间:2021-08-18T08:05:38.967Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:李超[导读] 焦化生产期间排放的烟气含有氮氧化物和二氧化硫污染物,PM2.5在此转化中约占空气总量的50%,同时,酸雨也会因此形成,这将造成严重的环境污染问题。

脱硫脱硝技术的发展和进步为控制焦炭烟气污染物提供了方向指导,尤其是氮氧化为工作的进行提供了保证。

关键词:焦河北中煤旭阳能源有限公司河北邢台 054001摘要:焦化生产期间排放的烟气含有氮氧化物和二氧化硫污染物,PM2.5在此转化中约占空气总量的50%,同时,酸雨也会因此形成,这将造成严重的环境污染问题。

脱硫脱硝技术的发展和进步为控制焦炭烟气污染物提供了方向指导,尤其是氮氧化为工作的进行提供了保证。

关键词:焦化厂;焦炉烟气;脱硫脱硝工艺随着经济的快速发展和进步,环保问题越来越引起高度重视,因此人们对焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术的关注程度也越来越高。

1焦化厂主要焦炉烟气脱硫工艺技术1.1干法脱硫工艺技术(1)干法脱硫工艺技术原理。

将碳酸钙喷入炉膛内高温煅烧,随后将其分解为氧化钙,氧化钙再与所处理焦炉烟气中所分布的二氧化硫发生化学反应,持续生成硫酸钙;或是结合实际情况采用活性炭吸附抑或电子束照射等方法,将烟气中所分布二氧化硫转化为硫酸或是硫酸氨,这一处理工艺也被称作干法脱硫工艺技术。

(2)干法脱硫工艺主要特点。

可将这一工艺细分为半干法及干法烟气脱硫工艺。

不论采用哪项工艺,所处理焦炉烟气在与固体碱性吸收剂接触过程中,烟气所含有二氧化硫都将会与固体碱性吸收剂产生物质反应,进而持续转化生成硫酸盐。

为有效保障烟气脱硫效果,要提前对所添加固体碱性吸收剂进行碎化处理;在采用半干法脱硫工艺时,所加入碱性物质表层结构将形成液膜,且烟气中所分布二氧化硫将与所生成液膜融合,进而加快烟气脱硫效率;在应用干法脱硫工艺时,需要营造一个相对较为干燥的烟气处理环境。

关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案


工艺流程成熟
HPF法脱硫工艺已广泛应用于焦 化厂,技术成熟可靠,能够满足 焦化厂脱硫需求。
适应性强
HPF法脱硫工艺可根据焦化厂的 实际工况进行调整,适应性强, 能够应对不同情况下的脱硫要求 。
操作简便
HPF法脱硫工艺自动化程度高, 操作简便,能够减少人工干预, 降低操作难度。
经济可行性分析
01
02
HPF法脱硫工艺的原理和特点
原理
HPF法脱硫工艺是一种湿式氧化 法脱硫技术,通过碱性溶液吸收 硫化物并氧化生成硫酸盐。
特点
HPF法脱硫工艺具有脱硫效率高 、技术成熟可靠、操作简便等优 点,适用于焦化厂等高硫含量废 气的处理。
02
HPF法脱硫工艺流程
工艺流程概述
焦化厂HPF法脱硫工艺是一种高效、 环保的脱硫技术,主要用于降低焦炉 煤气中的硫化氢含量。
加强HPF法脱硫工艺的环 保监管和检测技术,确保 治理效果的稳定性和可靠 性。
ABCD
探索HPF法脱硫工艺与其 他烟气治理技术的联合应 用,以提高整体治理效果 。
开展HPF法脱硫工艺在焦 化厂实际运行中的案例研 究,为该工艺的推广应用 提供实践经验。
THANKS
谢谢您的观看
符合环保标准
HPF法脱硫工艺符合国家及地方环保标准,能够确保 达标排放。
有利于环保监管
HPF法脱硫工艺能够提高焦化厂的环保监管水平,促 进企业可持续发展。
04
HPF法脱硫工艺的优化建议
改进工艺流程
优化反应条件
通过实验研究,找到最佳的反应 温度、压力、pH值等条件,提高
脱硫效率。
改进反应器设计
设计新型反应器,提高气液传质效 率和反应速率,降低能耗和物耗。

焦炉煤气脱硫工艺

焦炉煤气脱硫工艺-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII煤化工工艺大作业焦炉煤气脱硫工艺的探讨院系:资源与环境学院班级:化工09—4班姓名:***学号: 14指导老师:徐秀梅焦炉煤气脱硫工艺的探讨作者:荆智鹏摘要:煤化工是以煤为原料经化学加工使煤转化为其他化学产品的过程。

从煤气化工段的工艺气中发现,除了含有生产甲醇和其他下游产品所需的CO, H2 和CO2 外,还含有大量多余的CO2 及少量H2S, COS,SO2 等成分,这些碳的氧化物和硫化物是生产甲醇或其他化学品所不需要的,必须将这些杂质除去。

另外,硫化物通过克劳斯工艺生产硫磺,CO2 可以回收送往尿素厂合成尿素,提高经济效益变废为宝。

以天然气或石脑油为原料,采用蒸汽转化法造气,变换气中CO2 的含量约在15-23mol%左右。

以重油或煤原料,采用部分氧化法制气时,变换气中 CO2 的含量高达35mol%以上。

H2S 及有机硫的含量则与原料含硫量有关,约在1000ppm 和10000ppm 之间。

通过净化,使硫化物含量小于0.2-0.5ppm, CO2 小于10ppm。

关键词:煤气脱硫湿法干法催化剂科学的讲,在湿式氧化法脱硫中,副盐的生成是无法回避的,它是化学反应的副产物,是客观存在的。

但是,我们通过多年实际生产状况总结发现,同等规模条件下,不同的工况条件、不同的工艺技术、不同的设备配置以及使用不同的催化剂,副盐生成量的多少却大不一样,而且差别很大。

这一现象引起我们高度的重视,也再次促使我们进一步探讨和研究脱硫中副盐形成的机理,因为只有清楚的了解副盐产生的机理,我们才能有效的找到解决和处理它的措施。

虽然我们不能避免它的形成,但我们可以采取一系列有效措施来减少或抑制它的生成。

从而减少脱硫液中由于副盐的存在而影响企业的正常生产。

特别在大规模的生产中(气量大、H2S含量高),这种现象尤为突出,副盐的生成不仅严重影响了脱硫效率、增加了辅料消耗而且也影响了环保。

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焦化厂(煤焦化)
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脱硫和干法脱
硫。
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。
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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、单乙醇胺法、砷碱法、VASC脱硫法、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。
1.2.2 VASC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
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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。
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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。
1.2.5 HPF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。
1.2.6 TH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
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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
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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 6m,
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。
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3、脱硫工艺的选择
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
上应遵循以下几方面的原则:
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
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
AS循环洗涤法比湿式氧化法中的改良ADA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、总结
选择合理的脱硫工艺流程,不仅需要达到预期的脱硫效果,
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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。

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