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煤气脱硫的几种方法

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¯ú气作为我国主要能源之一ú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ú气净化程度的认识已经不止是ú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ú气中的含硫量。
ú气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随ú气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,Σ害人们的生存环境,我国对燃烧发生¯ú气¯窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生¯ú气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。
1、ú气脱硫方法
发生¯ú气中的硫来源于气化用ú,主要以H2S形式存在,气化用ú中的硫约有80%转化成H2S进入ú气,假如,气化用ú的含硫量为1%,气化后转入ú气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对ú气含硫量要求为20-50mg/Nm3;假如ú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SO2的最高排放浓度指标高出许多。所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,ú气中这部分H2S都是必须要脱除的。
ú气的脱硫方法从总体上来分有两种:热ú气脱硫和冷ú气脱硫。在我国,热ú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ú气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷ú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,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫技术
ú气干法脱硫技术应用较早,最早应用于ú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ú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,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高,并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下:
(1)脱硫过程
2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+6H2O
Fe(OH)3+H2S2Fe(OH)2+S+2H2O
Fe(OH)2+H2SFeS+2H2O
(2)再生过程
2Fe2S2+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S
4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH)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1

 

 


2.2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,ú气中的H2S在活性炭的催化作用下,与ú气中少量的O2发生氧化反应,反应生成的单质S吸附于活性炭表面。当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时,脱硫效率明显下降,必须进行再生。活性炭的再生根据所吸附的物质而定,S在常压下,190℃时开始熔化,440℃左右便升华变为气态,所以,一般利用450-500℃左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当脱硫剂温度提高到一定程度时,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:
2H2S+O2S+2H2O
活性炭脱硫再生工艺流程如图2


3、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50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法以及栲胶法等脱硫技术。
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¯ú气和水ú气的净化方面首先应用,随着人们对发生¯ú气高净化度的要求,湿法脱硫技术才开始应用于发生¯ú气行业。湿法脱硫技术应用于发生¯ú气净化与其在焦¯ú气和水ú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。

 

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