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1、煤气脱硫的方法活性炭脱硫技术脱硫泵 煤气脱硫的方法-活性炭脱硫技术-脱硫泵前言：能源是人类赖以生存和发展的基础，随着人们环境保护和保证 企业最终产品质量意识的提高，人们对能源的洁净利用开始日趋重 视。发生炉煤气作为我国主要能源之一煤炭的一种洁净利用方式，在 我国的玻璃、建材、化工、机械、耐火材料等行业被广泛的应用，近 年，人们对煤气净化程度的认识已经不止是煤气中的含尘量、含焦油 量和含水量等的概念，人们开始更加重视煤气中的含硫量。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S
2、O2的最髙排放浓 度为9()()mg/m3；另一方面，S()2对诸如陶瓷、髙岭土等行业的最终 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S()2 的最髙排放浓度指标高出许多。所以，无论从环保达标排放，还是从
3、 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，而湿法脱硫以碑碱法、ADA、 改良ADA和楮胶法颇具代表性。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
4、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，液下泵为增加其孔隙率，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髙，并可以 进行塔内再生。氧化铁脱硫和再生反应过程如下: 脱硫过程2Fc()H)3+3H2SFu2S3+6H2()Fe(OH)3+H2S2Fe(OH)2+S4-2H2OFe(OH)2+H2SFcS+2H2O再生过程2Fu2S2+3( )2+6H2( )4 氏()H)3+6S4FuS+3( )2+6H2( )4
5、Fu( )H)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。活性氧化铁脱硫工艺流程如图12.2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02发生氧化反应，反应生成的单质S吸附于活性炭表面。C时开始熔化，44()c左右便升华变为气态，所以，一般利用45()-5()()C左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生，当脱硫剂温度提髙到一定 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：2H
6、2S+O2S+2H2O活性炭脱硫再生工艺流程如图23、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5()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法以及楮胶法等脱硫技术。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 对发生炉煤气髙净化度的要求,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
7、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，该法以环丁矶法为代 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，热碑碱法即属 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法和楮胶法为 代表。目前，在发生炉煤气的湿法脱硫技术中，应用较为广泛的是榜 胶脱硫法。它是以纯碱作为吸收剂，以楮胶为载氧体，以N次V()2为 氧化剂。其脱硫及再生反应过程如下：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
8、+Na2C()2=NaHS+NaHC()2析硫：在反应槽内硫氢根被髙价金属离子氧化生成单质硫：NaHS+NaHC()2+2NaV()2=S J +Na2V2()2+Na2C()2 +H2O再生氧化在喷射再生槽内空气将酚态物氧化为醍态：2HQ+1/2()2=2Q+H2()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，在酚被氧化为醍的同时有双氧水生成，故再生氧化也可按 下式表达：2HQ+()2=2Q+H2()2 生成双氧水H2()2+V+4=V+5+H2()HS_+V+5=S() I +V+4其脱硫和再生工艺流程如图3:图3湿法楮胶脱硫和再生工艺流程气体流程：降温、除尘、除焦油
9、的冷煤气由煤气加压机升压至180()2()()()mm 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。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，立式 液下泵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 射器迸入喷射再生槽，同时吸入足够的空气，以达到氧化楮胶和浮选 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,
10、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髙的脱硫剂的前提下，干法脱硫脱硫效率 髙，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
11、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。干式活性法脱硫脱硫剂再生使用的过热蕪汽不易获得，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湿式楮胶法脱硫优缺点4.2.1湿式楮胶法脱硫优点湿式楮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
12、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湿式楮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 较湿法榜胶脱硫要略低一些，但考虑干法脱硫需要再生的费用，则干 法脱硫和湿法楮胶脱硫方法比较，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楮胶和矶， 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。结语：为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质 量，对煤气进行脱硫是非常必要的，而采用何种脱硫方法确是值得厂 家研究与探讨，我们在选择何种脱硫方法，要结合各种脱硫方法的优 缺点，优化选择。如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
