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湿式氧化法脱硫,就是在液相将吸收(溶解)的H2S进行中和反应,生成新的化合物HS-,再通过催化剂释放出的活性氧,将其氧化为元素硫并从溶液中浮选出来,分离出系统。那么获得的元素硫越多,就越有利于脱硫溶液质量的提高、工况的稳定;越有利于脱硫效率的提高;越有利于提高碱的利用率;节能降耗。因此硫磺产量是衡量生产是否正常的重要标志,也是各厂考核的重要指标之一。
焦炉煤气中H2S含量很高,但硫磺回收率却很低,有的还达不到50%。那么生产中的硫上哪去了呢?物质不灭,只是形态的改变。硫磺没有拿出来,应该说主要有四个去处:①转化为副盐被消耗②滞留、附着、沉积在设备填料内③回收的硫没有熔炼出来④排液等随溶液流失。影响因素很多,但都不是孤立的,必定有关联,应该冷静分析,找原因,优化工艺条件,提高硫磺产量。下面对此做深入地分析、探讨。
一、维护生产正常、稳定是增产的前提
焦炉煤气脱硫,有其特殊性,主要是煤气中H2S、HCN含量高,组分复杂,其中不少元素、因素会干扰析硫和再生,甚至制约正常生产及硫磺的回收。从工艺上讲,催化氧化析硫,浮选分离,回收熔硫回收全过程的各个环节都很重要,但再生是核心,也就是说,只有析硫再生(溶液)好,才能转化产生更多的元素硫;只有浮选再生(催化剂)好,才能分离获得更多的硫。以及回收熔硫的正常运作,才能逐渐形成良性循环,稳定工艺条件。当然还需传质、温度、压力、循环量……等的协调配合。特别是碱度和催化剂,要使H2S从气相进入液相后,进行飞速的中和反应,就必须使吸收溶液保持一定的碱度,它是溶液中H2S解离的推动力。同时对迅速氧化HS-得到元素硫,起关键性作用的是载氧体——催化剂的载氧量及释放氧的活性,以及所解析硫的形态、粘结性、颗粒大小,甚至对改善硫容,降低副反应等影响面很大,对决定氧化过程反应速率、产率都起着至关重要的作用。长春东狮科贸实业有限公司生产的专供焦炉煤气脱硫、脱氰的888—JDS型脱硫催化剂具有这些特点和要求。
二、控制副盐的增长速率
由于焦炉煤气中,系统内存在着HCN、CO2及O2所以不可避免地发生一些副反应:
2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O
2Na2S2O3+O2=2S↓+2Na2SO4
Na2CO3+2HCN=2NaCN+CO2+H2O
NaCN+S=NaCNS
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
副反应物硫代硫酸盐、硫酸盐、硫氰酸盐含量高,富集于吸收液中,致使粘度增加,碱度下降,影响吸收和再生;增加消耗或造成系统局部堵塞。其反应机理,主要是由于溶液中HS-和 O2接触而发生的不完全氧化形成的产物及焦炉煤气中HCN和CO2的存在而形成的。大部分在再生塔中生成。要想降低其产率,控制其增长速率,必须注意调整,优化如下几点:
(1)必须使脱硫塔中的H2S解离,中和反应后迅速完全的解析成元素硫,尽量减少溶液中HS-含量,因此要求选择活性强、抗毒性好、性能稳定的催化剂,并处于良好的工作状态。
(2)严格控制脱硫液温度不能高,用纯碱液脱硫控制在35-42℃;氨水脱硫控制在25-35℃。降低温度,同时也可以降低焦油雾、萘等带入系统和避免高温影响硫泡沫的聚合和浮选。
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前言目前,湿式氧化法脱硫仍然是煤化工企业中脱除H2S的主要生产工艺,随着脱硫设备、工艺的不断完善、新型脱硫催化剂的出现以及国家对环保事业的重视、各企业领导的支持和脱硫技术人员的不断努力,使湿法脱硫技术得到了很大的提高,为大气污染治理和企业的节能减排做出了应有的贡献,但是在某些企业仍
湿式氧化法脱硫技术广泛应用于氨合成气、甲醇合成气、焦炉气、城市煤气及各种尾气的气体脱除H2S的过程。传统的脱硫技术沿用已久,并在使用中不断完善、提高和创新。无论是在气液传质设备还是在脱硫催化剂方面都不断有新的技术及产品出现,对提高脱硫效率,提高装置运行周期,降低能耗都起到了明显的积
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