脱硫新技术
在焦化厂生产中，焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质，它们腐蚀化产回收设备及煤气储存输送设施，还会污染厂区环境。用此种煤气炼钢、轧钢加热，会降低钢材产品的质量，腐蚀加热设备；用作城市燃气，硫化氢及燃烧生产的二氧化硫、氰化氢及其燃烧生成的氮氧化物均有毒，会严重影响环境卫生。所以焦炉煤气中的硫化氢和氰化氢应予清除。
脱硫技术综述
焦炉煤气脱硫方法分为：干法脱硫和湿法脱硫。
干法脱硫是一种古老的煤气脱硫方法。这种方法的工艺和设备简单，操作和维修比较容易。但该法为间歇操作，占地面积大，脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度较大，现代化的大型焦化厂已不再采用。
干法脱硫通常是以氢氧化铁为脱硫剂，当焦炉煤气通过脱硫剂时，煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触，生成硫化铁，这是吸收反应。硫化铁与煤气中氧接触，在有水分的条件下，硫化铁转化为氢氧化铁并析出单质硫，这是再生反应。干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。
目前仅使用于煤气流量不大，用户对煤气硫化氢含量要求非常高，需进一步精制脱硫的工艺，如涟钢的民用煤气和冷轧薄板所需的精制脱硫。
焦化净化煤气脱硫一般采用湿法脱硫：湿法脱硫又分为吸收法和氧化法，氧化法脱硫是对吸收法脱硫的改进和完善，是脱硫工艺更流畅，脱硫效果进一步提高。
焦炉煤气脱硫脱氰湿法工艺分类
吸收法脱硫脱氰是以碱性溶液作为吸收剂，吸收煤气中的硫化
氢和氰化氢，然后用加热气提的方法将酸性气体从吸收液中解吸出来，用以制造硫磺或硫酸，吸收剂冷却后循环使用。吸收法按所用吸收剂的不同分为氨水法（Ａ.Ｓ法）、真空碳酸盐法(V.A.S.C法)、单乙醇胺法（索尔菲班法）三种。
氧化法脱硫脱氰是以含有氧化催化剂的碱性溶液作为吸收剂，吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，再在催化剂作用下析出元素硫。吸收液用空气氧化法再生后循环使用。氧化法按催化剂的不同，分为砷碱法、萘醌二磺酸法（塔—希法T.H）、苦味酸法（F.R.C法）、蒽醌二磺酸法（改良A.D.A法）、对苯二酚法、H.P.F法。
湿法脱硫脱氰的主要设备有脱硫塔、解吸塔和再生塔等。
脱硫塔有填料塔、空喷塔和板式塔等形式。常用的是填料塔。如图所示。填料塔由圆同形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成，内有喷淋、捕雾等装置。常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出，带反应物的脱硫液从塔底排出。
解吸塔的作用是，在塔内利用水蒸气的加热和汽提作用，对吸收了硫化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸，从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。解吸塔的结构如图所示，它由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。水蒸气和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔，汽液两相逆流接触。硫化氢等酸性气体从塔顶排出，用来制取硫磺或硫酸。再生吸收液从塔底排出，送回脱硫塔循环使
用。
再生塔的作用是用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。再生塔大多为圆柱形空塔，如图，有的还在空塔内设几层筛板。塔底设空气分配盘，其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。顶部扩大段环形硫泡沫槽。塔体用碳钢制成，内衬玻璃钢，以防腐蚀。
1、氨水法的原理阐述
氨水法是以稀氨水作吸收剂的脱硫脱氰法。脱去焦油和萘的煤气进入脱硫塔，在脱硫塔的下段用来自解吸塔的含氨23-28g/l的氨水喷洒洗涤，在塔的上段用来自洗氨塔的含氨8-15g/l的氨水喷洒洗涤。被氨水吸收了硫化氢和氰化氢后的煤气，由塔顶排出，进入洗氨塔。在洗氨塔内又被软水和来自焦炉煤气初冷的剩余氨水喷洒洗涤，由塔顶排出。脱硫塔底部的富液送解吸塔，在解吸塔内富液用蒸氨塔引入的氨蒸汽蒸馏，解吸出硫化氢和氰化氢酸性气体。解吸塔底排出的贫液，其中一部分送回脱硫塔循环使用，一部分送入蒸氨塔，在蒸氨塔内用蒸汽直接将氨蒸出后，氨气进入解吸塔，蒸氨废水排往生物脱酚装置。为提高脱硫脱氰效率，在洗氨塔顶部喷洒浓度为2-4％的氢氧化钠溶液，进一步脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。脱硫后的氢氧化钠溶液送蒸氨塔分解固定铵。解吸塔顶排出的含有氨、硫化氢和氰化氢的气体用来制取氮肥、硫磺或硫酸产品。
AS循环洗涤法工艺流程图
2、真空碳酸盐法
真空碳酸盐法是以碳酸钠或碳酸钾作为吸收剂的脱硫脱氰方法。其反应式如下：H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
HCN+Na2CO3→NaCN+NaHCO3
CO2+Na2CO3→2NaHCO3
二级真空碳酸盐法的工艺流程图如图所示。焦炉煤气进入二段式脱硫塔的底部，在每一个吸收段中部用解吸后的脱硫液喷洒洗涤。脱硫塔下部的脱硫夜用泵送入二段式解吸塔的上部，而脱硫塔上部的脱硫液则用泵送入解吸塔的下部。每一段解吸塔排出的脱硫液，在冷却后送入脱硫塔相应的吸收段。解吸塔两段的蒸汽由下段底部送入，并依次通过上下两段蒸馏出脱硫液中的硫化氢和氰化氢。脱硫塔上段的循环液比下段少的多，因而在解吸塔下段蒸馏的更好，从而在脱硫塔上段达到很高的脱硫效率。解吸塔顶排出的酸性气体和蒸汽，在高度真空下经过冷凝器，绝大部分蒸汽被冷凝。剩余气体通过第一级蒸汽喷射真空泵和中间冷凝器，再通过第二级蒸汽喷射真空泵和后冷凝器。在后冷凝器排出的酸性气体用以制取硫磺或硫酸。
3、单乙醇胺法
单乙醇胺法是以单乙醇胺（MEA）水溶液作为吸收剂的脱硫脱氰方法。其反应式如下：
2(HO-CH2-CH2-NH2)+H2S→(HO-CH2-CH2-NH3)2S
HO-CH2-CH2-NH2+HCN→HO-CH2-CH2-NH3CN
单乙醇胺法的工艺流程图如图所示。回收粗苯后的焦炉煤气进入脱硫塔底部，与上部喷洒的浓度为15％的单乙醇胺溶液逆流接触，脱除硫化氢和氰化氢后的煤气由塔顶排出。脱硫塔底部排出的脱硫液经换热器加热后进入解吸塔上部，与来自重沸器的蒸汽逆流接触，脱硫液中的硫化氢和氰化氢等酸性气体被解吸。脱硫液从塔底流入重沸器，在此用蒸汽间接加热，产生的气体进入解吸塔，液体溢流至调整槽，再送经换热器、冷却器而进入脱硫塔循环使用。酸性气体由解吸塔顶排出，经冷凝器进入解吸塔底的气液分离槽。冷凝液
的一部分作为解吸塔的回流，其余送往生物脱酚装置处理；酸性气体用来制取硫磺或硫酸。单乙醇胺在循环过程中会产生杂质，影响脱硫效率，因此需要从重沸器抽出1％-3％的脱硫液送入MEA回收槽用蒸汽间接加热处理，MEA蒸汽进入解吸塔下部，渣子外排。单乙醇胺法的脱硫脱氰效率高，工艺流程短，设备少，基建投资较低，但蒸汽消耗量大，单乙醇消耗多，操作费用高。
单乙醇胺法脱硫工艺流程图
4、砷碱法
砷碱法是以三氧化二砷为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法。其原理是硫代砷酸盐的碱性溶液在与煤气中的硫化氢接触时，能以一个硫原子置换一个氧原子而形成吸收反应：Na4As2S5O2+H2S→Na4As2S6O+H2O
Na4As2S6O+1/2O2→Na4As2S5O2+S
砷碱法的工艺流程图如图所示。回收粗苯后的煤气进入脱硫塔
下部，与从塔顶喷洒的吸收液逆流接触。煤气中的硫化氢和氰化氢被吸收液吸收，净化后的煤气从塔顶排出。塔底溶液用泵经加热器送入再生塔下部，与空气压缩机送入的空气向上并流。再生塔比脱硫塔高出约10米。氧化再生后的溶液从塔上部经液位调节器注入高位槽，再从高位槽在脱硫塔顶部喷洒，循环使用。一部分氧化再生溶液与析出的元素硫形成泡沫，上浮在再生塔顶部的扩大段，由此溢流到泡沫槽，通过真空过滤器，得到含40％水的硫饼。硫饼经过熔硫釜制成熔融硫。在吸收和再生过程中还生成硫氰酸钠和硫代硫酸钠等不能再生的化合物。这些化合物积聚在吸收液内，使吸收液的密度和黏度增大，降低吸收能力。为此必须外排一部分废液，同时补充新的砷碱溶液。
砷碱法因吸收液中含有剧毒的三氧化二砷（俗称砒霜），危害环境，现已被ADA法取代。
5、蒽醌二磺酸（ADA法）
蒽醌二磺酸法是以蒽醌二磺酸（ADA法）为催化剂、碳酸钠溶液为吸收液的脱硫脱氰方法。简称ADA法。
为了提高脱硫效率，在ADA法溶液中添加适量的偏钒酸钠（NaVO3）和酒石酸钾钠（NaKC4H4O6）以及三氯化铁作为吸收液进行脱硫脱氰，成为改良ADA法。
改良ADA法的反应原理：
稀碱液在pH为8.5～9.5范围内吸收煤气中的H2S:
Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3
在稀碱液中，硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成还原性的焦钒酸钠并析出元素硫：
2NaHS＋4NaVO3＋H2O→Na2V4O9+4NaOH＋2S↓
NaHCO3＋NaOH→Na2CO3＋H2O
Na2V4O9被ADA氧化成偏钒酸钠：
Na2V4O9＋2ADA（氧化态）＋2NaOH＋H2O→4NaVO3+2ADA（还原态） ADA（还原态）在再生塔（槽）内被通入的空气氧化，使再生恢复为原来的氧化态的ADA：
2ADA（还原态）＋O2→2ADA（氧化态）
1.1.1主要副反应
煤气中含有的少量HCN和O2与碱溶液反应
Na2CO3＋2HCN→2NaCN＋H2O+CO2↑
NaCN＋S→NaCNS
2NaHS＋2O2→2Na2S2O3+H2O
部分Na2S2O3被氧化成 Na2SO4
2Na2S2O3+O2→2Na2SO4+2S↓
另外在反应过程中还会形成一种钒—氧—硫化合物的黑色络合物沉淀，加入少量的酒石酸钾钠，就是防止生成这种沉淀，从而减少钒的消耗。
ADA法的工艺流程与砷碱法相似，其主体设备可以通用，其工艺流程图如下。回收粗苯后的煤气进入脱硫塔下部，从塔顶喷洒的吸收液逆流接触，脱除硫化氢和氰化氢后的煤气，从塔顶经液沫分离器排出。脱硫液从塔底经液封槽进入循环槽，用泵送经加热器而进入再生塔下部，与送入的压缩空气并流上升。脱硫液被空气氧化再生后，经液位调节器送入脱硫塔循环使用。硫泡沫从再生塔顶部流入硫泡沫槽，经真空过滤器过滤得到硫饼，硫饼再经熔硫釜制成熔融硫。一部分脱硫液经放液器排往废液处理装置制得硫氰酸钠和粗硫代硫酸钠。提取产品后的废液送回循环槽。
蒽醌二磺酸法脱硫工艺流程图
该工艺是以钠为碱源，A.D.A为催化剂并在脱硫液中添加适量
的偏钒酸钠和酒石酸钾钠的湿式氧化脱硫工艺，脱硫和脱氰均可达到很高的效率。国内比较普遍应用在城市（民用）煤气气源厂中。本工艺的弱点一是脱硫废液处理问题，国内工业化装置采用的是提盐工艺，但流程长、操作复杂、能耗高、操作环境恶劣、劳动强度大、所得盐类产品如硫氰酸钠、硫代硫酸钠品位不高，经济效益差。二是硫磺产品收率低、纯度不高。且为保证脱硫需外加碱（Na2CO3），碱耗大，运行成本高。
改良A.D.A法的主要特点是：
1)脱硫和脱氰效率均很高，脱硫效率可达99%以上。
2)以碳酸钠为碱源，运行成本高。
3)提盐工艺流程长，能耗高，操作环境差，硫磺、硫代硫酸钠和硫氰酸钠产品品位不高。
近年，因天然气、液化气等清洁燃料作为民用燃气迅猛发展起来，以煤制气作为城市民用煤气气源厂已逐年减少，再加上新的脱硫技术的开发和推广使用，改良ADA脱硫工艺近些年已较少被采用了。
PDS法的湿式氧化法原理与改良ADA的湿式氧化法原理基本同上，仅是用PDS代替ADA、NaVO3为催化剂，不另述。
6、萘醌二磺酸法脱硫脱氢（ T.H法）
萘醌二磺酸法与蒽醌二磺酸法非常相似。萘醌二磺酸法是以1.4萘醌2磺酸钠为催化剂、氨水为吸收液的脱硫脱氰方法。萘醌二磺酸法也称塔克哈克斯法（T.H法）。是60年代由日本东京煤气公司开
发的。
萘醌二磺酸法外排废液中含有硫磺、硫氰酸钠和硫代硫酸钠等成分。为了解决萘醌二磺酸法的废液处理问题，70年代日本新日铁公司开发了希罗哈克斯法。该法采用湿式氧化法将萘醌二磺酸法的外排废液转化为硫酸铵母液。塔克哈斯法和希罗克斯法连在一起简称塔希法。
我国宝钢一期工程从日本新日铁公司成套引进，它由TAKAHAX 法脱硫脱氰和HIROHAX法废液处理两部分组成。脱硫部分采用以煤气中的氨为碱源，以1.4萘醌2磺酸钠为催化剂的氧化法脱硫脱氰工艺技术。废液处理部分采用高温（273℃）高压（7.5MPa）条件下的湿式氧化法将废液中的（NH4）2S2O3及NH4CNS转化为硫铵和硫酸作为母液送往硫铵装置。
工艺原理用煤气中的氨为碱源，脱除焦炉煤气中H2S、HCN。再在氨水中加入催化剂（1、4萘醌2磺酸钠，简称1,4NQ、有机酚），然后将HS-、S2-等物资氧化成硫的化合物。
NH4OH+H2S—→NH4HS+H2O
NH3.H2O +H2S—→（NH4）2S+H2O
NH4OH+HCN—→NH4CN+H2O
（NH4）2S x+NH4OH+O2—→（NH4）2S x-1+（NH4）2SO3
（NH4）2SO3+（NH4）2S x—→（NH4）2S2O3+（NH4）2S x-1
NH4HS+1/2O2 —→NH4OH+S↓
NH4HS+O2 —→（NH4）2S2O3+H2O
S+O2+NH4OH—→（NH4）2SO4+H2O
NH4CN+S—→NH4SCN
在7.5Mpa压力、273℃条件下，脱硫废液中的（NH4）2S、（NH4）
S2O3、（NH4）2SO3、NH4SCN等进行强制氧化反应，生成H2SO4和2
（NH4）2SO4溶液，溶液再与硫铵吸收母液混和加工，生产成品硫铵。
萘醌二磺酸法（T.H法）工艺流程图
萘醌二磺酸法（T.H法）的主要特点是：
1)脱硫脱氰效率较高，塔后煤气H2S和HCN的含量可分别降至200mg/m3 （宝钢多年来生产可达20mg/m3）和150mg/m3以下；并且是以氨为碱源，不需另外加碱，节约了运行成本。
2)煤气中的HCN先经脱硫转化为NH4CNS，再经湿式氧化将其中的NH3转化为（NH4）2SO4随母液送往硫铵装置，因而与其它工艺技术相比可使硫铵增产约10%。但该法必须与生产硫铵装置配套建设； 3)在脱硫过程中，控制元素硫的生成量仅满足生成NH4CNS反应
的需要，不析出多余的元素硫，因此不易堵塞设备及管道，操作条件好；
4)废液处理装置流程短，占地少，在湿式氧化过程中相当于将从煤气中脱除下的H2S全部转化为硫酸（铵），相当于硫铵装置耗酸量的50～60%，大大降低了硫铵产品的成本。但因其在高温、高压、强腐蚀性条件下操作，所以主要设备的材质要求较高，制造难度大；（特别是反应塔为复合钛板材料，需从国外进口）
5)因吸收所需液气比、再生所需空气量较大，以及废液处理操作压力高，故整个装置自动化装备水平高，电耗大，投资和运行费用都很高。
6)催化剂消耗量少，但所需催化剂目前尚需依赖进口。
由于种种原因，除宝钢建有这套装置外，目前此工艺在其他焦化厂尚未采用。
7、苦味酸法（F.R.C法）
苦味酸法是以苦味酸（三硝基苯酚）为催化剂、用煤气中的氨为碱源作为吸收液，脱除焦炉煤气中H2S、HCN，用空气将催化剂氧化并得到硫磺与硫的化合物。
苦味酸法的工艺流程图如下。F.R.C法脱硫由FUMAKS-RHODACS法脱硫脱氰和COMPACS法废液焚烧、干接触法制取浓硫酸工艺组成。FRC煤气脱硫是脱硫塔顶部喷淋下来的苦味酸溶液在填料表面与煤气逆流接触，吸收煤气中的H2S、HCN、NH3，吸收了煤气中的H2S、HCN的溶液进入再生塔底部进行空气氧化再生。氧化再生后的溶液(称为再生液)经过冷却后，送入吸收塔重复循环利用。为了控制吸收液中盐类浓度和溶液中单质硫含
量，需要对再生液中硫磺进行离心分离，得到硫浆和滤液。离心分离后的部分滤液进行浓缩开路处理，制成硫浆。硫浆送往硫酸制造装置（C/P）生成98％的硫酸。
苦味酸法（F.R.C法）的工艺流程图
其反应原理如下：
NH3+H2O —→NH4OH
NH4OH+H2S —→NH4HS +H2O
NH4OH+HCN —→NH4CN+H2O
NH4HS+1/2O2
NH4OH+S
H2S＋NH4OH＋xS —→(NH4)2S X+1+2H2O
NH4CN＋(NH4)2S X+1—→NH4SCN+(NH4)2S X
S＋(NH4)2S X —→(NH4)2S X+1
硫浆经过燃烧、洗净、干燥、转化、吸收后得到浓度为95.5％
和98.5%的成品硫酸。
F.R.C法的主要特点是：
1)脱硫和脱氰效率均很高，塔后煤气含H2S和HCN可分别降至20mg/m3及100mg/m3以下，符合城市民用煤气标准。
2)再生塔采用高效予混喷咀，再生空气用量大大降低，因此含NH3尾气不排放而直接兑入吸收塔后的煤气中，省去了一套再生尾气处理设备，并防止了对大气的二次污染。
3)所需催化剂苦味酸价廉易得且消耗少，但是苦味酸是爆炸危险品，为其运输和存放带来一些困难（苦味酸即三硝基苯酚）。
4)废液焚烧采用接触法制浓硫酸，焚烧的同时NH3遭到破坏，经脱硫后煤气中NH3将损失25～30%，且该工艺流程长，占地大，制酸尾气处理不经济，当制酸装置的规模太小时不经济，也不好操作。
5）由于析出的硫磺颗粒是在1～3μ，直径非常小，易附着，造成填料堵塞。
该工艺技术是天津第二煤气厂和宝钢焦化三期工程从日本大阪煤气公司引进。
8、对苯二酚法
对苯二酚是以对苯二酚为催化剂、氨水为吸收液的脱硫脱氰方法。
其反应原理为：
吸收反应：
NH3+H2O —→NH4OH
NH4OH+H2S —→NH4HS +H2O
NH4OH+HCN —→NH4CN+H2O
再生反应：
C6H4(OH)2+1/2O2—→C6H4(O)2+ H2O
NH4HS+ C6H4(O)2—→NH4OH+ C6H4(OH)2+S
NH4CN+S—→NH4CNS
2NH4HS+2O2—→(NH4)S2O3+ H2O
对苯二酚法的工艺流程图如图所示。脱除煤焦油和萘并冷却后的焦炉煤气进入脱硫塔，与塔顶喷洒的吸收液逆流接触，进行吸收反应。脱除硫化氢和氰化氢的煤气，从塔顶排出。脱硫塔底排出的吸收液，经液封槽进入循环槽，经加热器用泵送入再生塔底，与送入的压缩空气在塔内进行再生反应。再生后的吸收液由塔顶排出，经液位调节器进入脱硫塔循环使用。再生塔顶分离出的硫泡沫流入硫泡沫槽，经真空过滤器过滤后，滤液入循环槽，硫膏入熔硫釜制取熔融硫。一部分滤液用以制取硫酸或提取工业硫氰酸铵。
对苯二酚法脱硫工艺流程图
9、 H.P.F 法焦炉煤气脱硫工艺，是目前使用最多的脱硫工艺 该工艺是以氨为碱源、H.P.F(对苯二酚、PDS －酞菁钴磺酸盐、FeSO 4)为催化剂（复合型）的湿式氧化脱硫脱氰工艺。用H.P.F 催化剂脱硫脱氰是一种液相催化氧化反应，与其它催化剂相比，它不仅对脱硫脱氰过程而且对再生过程均有催化作用（脱硫脱氰过程为全过程的控制步骤）。因此H.P.F 具有活性高、流动性好等明显优势（从而减缓了设备和管道的堵塞）。
整个反应过程分为：
吸收反应、催化化学反应、催化再生反应、部分副反应。
(1)吸收反应
NH 3+H 2O →NH 4OH NH 4OH+H 2S →NH 4HS+H 2O NH 4OH+HCN →NH 4CN+H 2O NH 4OH+CO 2→NH 4HCO 3
(2)湿式催化反应过程
NH4OH+NH 4HS+(x-1)S (NH 4)2S x +H2O
NH 4HS+NH4HCO 3+(x-1)S (NH 4)2S x +CO 2↑+H 2O
NH 4CN+(NH 4)2S x NH 4CNS+(NH 4)2S x-1 (NH 4)2S x-1+S →(NH 4)2S x
(3)再生反应
NH 2HS+1/2O 2 S ↓+NH 4OH
(NH 4)2S+1/2O 2 S ↓+NH 4OH
(NH 4)2Sx+1/2O 2+H 2O S ↓+2NH 4OH
NH 4CNS H 2N-CS-NH 2 N 2H-CNS=NH
N 2-CS-NH 2+1/2O 2 NH 2-CO-NH 2+S ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL
ZL
煤化工（焦化厂）焦炉煤气 6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择 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。 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。
大气污染脱硫除尘课程设计
目录 第一章绪论 0 第二章设计概述 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.2 相关排放标准 (1) 2.3设计依据 (2) 第三章工艺设计概述 (3) 3.1 方案比选与确定 (3) 3.1.1 除尘方案的比选与确定 (3) 3.1.2脱硫方案比选和确定 (4) 3.2 工艺流程介绍 (9) 第四章工艺系统说明 (10) 4.1 袋式除尘系统 (10) 4.1.1 袋式除尘器的种类 (10) 4.1.2 滤料的选择 (10) 4.2 脱硫系统 (11) 4.2.1 石灰石-石膏法 (11) 4.2.2石灰石、石灰浆液制备系统 (11) 4.2.3 脱硫液循环系统 (12) 4.2.4 固液分离系统 (12) 第五章主要设备设计 (12)
5.1 袋式除尘器设计计算 (12) 5.1.1 过滤气速的选择 (12) 5.1.2 过滤面积A (12) 5.1.3 滤袋袋数确定n (13) 5.1.4 除尘室的尺寸 (13) 5.1.5 灰斗的计算 (13) 5.1.6 滤袋清灰时间的计算 (14) 5.2 脱硫设计计算 (14) 5.2.1浆液制备系统主要设备 (14) 5.2.2脱硫塔设计 (14) 5.2.3浆液制备中所需石灰的量 (15) 5.2.3浆液制备中所需水的量 (15) 5.2.4浆液制备所需乙二酸的量 (15) 5.2.5脱硫液循环槽（浆液槽）体积计 算 (15) 5.2.6石灰贮仓体积计算 (16)
第一章绪论 随着经济和社会的发展，燃煤锅炉排放的二氧化硫严重的污染了我们赖以生存的环境。由于中国燃料以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型为主，其中尘和酸雨危害最大。随着环保要求的提高，焦化厂脱硫工艺急需完善。 焦化厂焦炉煤气中SO2及其粉尘对大气环境的污染问题日趋严重，甚至影响到我国焦化行业的可持续发展。因此，对焦炉煤气进行脱硫除尘的净化处理势在必行。 炼焦技术是将煤配合好装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一段时间后形成焦炭。由此可以看出，在炼焦过程中将产生大量含有二氧化硫和粉尘的烟气，该废气若不经过处理直接排入大气中，不仅会对周围环境产生极大影响，而且导致了原物料的浪费，同时有损企业的形象，所以必须进行脱硫除尘处理。因此将从炼焦炉出来的烟气经过管道收集，通过风机将其引入到脱硫除尘系统中去。 焦化厂生产工艺中产生焦炉废气，焦炉废气中主要含有二氧化硫和粉尘。焦化厂烟气具有二氧化硫浓度变化大，温度变化大，水分含量大的特征，从而使焦炉烟气处理难度加大。
河南城建学院 毕业设计 题目：焦炉煤气湿法脱硫工艺设计学生姓名：张炳麒 年级： 101209127 专业：化学工程与工艺 申报学位：学士学位 院系：化学与化学工程系 指导教师：李霞 完成日期：2011-05-15 2011年05月15日
摘要
目录 1﹒绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.2焦炉煤气净化的现状 (1) 1.3栲胶的认识 (2) 1.4栲胶法脱硫的缺点 (3) 1.5设计任务的依据 (8) 2.生产流程及方案的确定·················································· 3.生产流程说明··························································3.1反应机理·························································· 3.2主要操作条件··························································3.3工艺流程·························································· 3.4主要设备介绍·························································· 4.工艺计算·························································· 4.1原始数据·························································· 4.2物料衡算·························································· 4.3热量衡算·························································· 5.主要设备的工艺计算和设备选型····································· 5.1主要设备的工艺尺寸··················································· 5.2辅助设备的选型··················································· 6 设备稳定性及机械强度校核计算············································6.1壁厚的计算··················································· 6.2 机械强度的校核···················································
天津农学院 课程论文（2016—2017学年第一学期） 题目：沼气脱硫技术 课程名称沼气综合利用工程 学生姓名 学号 学院工 专业班级 2013级新能源科学与工程1班成绩评定
摘要 本文简单的介绍了沼气的概念、相关性质以及气体成分，并对其中的硫化S）的过滤原因做了一些说明。简单的综述了近年研究人员开发沼气脱硫氢（H S 方法在干式法、湿法和生物脱硫技术方面所做的研究,从原理及所涉及的反应方程式、一般工艺流程图、优点等方面介绍氧化铁、碱性液体等等比较典型的以及新型的脱硫方法。 关键字：沼气；硫化氢；脱硫
1.引言 沼气是一种可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等，因此沼气的利用备受关注。我国作为一个农业大国，每年都会产生大量的农作物秸秆和农产品加工废弃物，这些大量的农业废弃物中蕴含着巨大的沼气资源。同时畜牧业产生的禽畜粪便、工业产生的有机废弃物、城市生活垃圾和城市生活污水均有沼气潜能。对农业、畜牧业、工业、生活中的有机废弃物进行厌氧发 酵产沼气时，因为含硫化合物会被转化为H 2S，所以产生的沼气中都含有H 2 S气 体。由于它是一种腐蚀性很强的化合物，所以对沼气中的H 2 S进行去除是沼气利 用的关键环节。一般而言，沼气中H 2 S的质量浓度在1～ 12g·m -3之间，由于其受发酵原料和发酵工艺的影响很大，当原料的蛋白质或硫酸盐含量较高时， 发酵后沼气中的H 2 S质量浓度就较大。我国环保标准严格规定，利用沼气发电时， 沼气气体中H 2 S含量不得超过200~300mg·m -3；若将沼气并入燃气管道或作为 车载燃料，则H 2S要小于或等于15 mg·m -3[1]。可看出，沼气中H 2 S的质量浓度 远远超过规定值，所以无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去。 2.概念介绍 沼气 是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生产的一种混合性可
焦炉煤气脱硫方法的比较 1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气，其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。一般干煤全硫的质量分数为0.5 %? 1.2 %,其中有20%?45%转到荒煤气中，煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在，33干煤干煤气?3g/标m15g/m其他为有机硫。硫化氢在煤气中的质量浓度一般为气。煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质，因而煤气脱硫就有十分重要的意义：一是可以防止设备的腐蚀，减少设备维修费用，降低生产成本，提高回收产品的质量和产量。二是提高焦炉煤气的品质，减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质，保护周围的环境。三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域，随着行业的发展，需求量会进一步加大。 一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第 15 期,2007 年，278-279) 干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢，经过再生的脱硫剂可重新使用。干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。 1.1 干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁，当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物，脱硫剂再生连续使用。其原理如下：脱硫反应式，当碱性时： 2Fe(0H)+3HS=FeS+6HO233222Fe(0H)+HS=2Fe(OH)+S+2HO2223Fe(OH)+HS=FeS+2H0 222 再生反应式，当水分足量时： 2FeS+3O+6HO=4Fe(OH+6S224FeS+30-6HO=4Fe(OH)+4S223/ h8000 m 以下规模较小的焦化企业。干干法一次脱硫适用于荒煤气产量在法脱硫具有占地少、投资省的特点，脱硫效率高，合理控制操作指标可以满足城市煤气的需要。常用操作指标如下：脱硫箱(塔)操作温度为25C?3OC；操作压力为常压；脱硫剂阻力为2000Pa/ m 以下；脱硫剂pH值为8-9。 干法脱硫可采用箱式脱硫或塔式脱硫。箱式脱硫占地大、操作环境差、脱硫剂更 换简便、投资省；塔式脱硫操作环境好、占地小、投资稍大。在实际生产当中两者都有采用，但脱硫剂再生效果不好，废弃脱硫剂的处理困难，容易对环境造成二次污染。 1.2 干法二次脱硫 主要用于湿法一次脱硫的后续处理或对煤气中HS含量要求严格的场合。二2次脱硫的脱硫剂也与一次脱硫有所不同(多用活性炭吸附)。经二次脱硫后，HS含量可降至很低，此种煤气可用于甲醇的合成。 、国内外湿法脱硫工艺现状( 蔡颖，赫文秀, 焦炉煤气脱硫脱氰方法研究, 内蒙古石油化工, 2006 年第10 期,1-2. ）国内焦炉煤气脱硫脱氰工艺不断进步和从上世纪八十代初迄今二十多年来，发展，新的工艺技术不断地用于工业生产，尤其是湿式氧化法脱硫工艺发展更快，在焦化行业应用极为广泛。湿法工艺是利用液体脱硫剂
锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计 目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。 采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。 1 主要设计指标 1) 二氧化硫( SO2) 排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%; 2) 烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%; 3) 烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级; 4) 处理烟气量≥15000m3/h; 5) 处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水; 6) 出口烟气含湿量≤8.0%。 2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择 脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示 脱硫工艺 湿法半干法干法 石灰石石 膏法 钠法 双碱 法 氧化镁 法 氨法 海水 法 喷雾干 燥 炉内喷 钙 循环流化 床 等离子 体 脱硫效率/% 90～98 90～ 98 90～ 98 90～98 90～ 98 70～ 90 70～85 60～75 60～90 ≥90 可靠性高高高高一般高一般一般高高 结垢易结垢不结 垢 不结 垢 不结垢 不结 垢 不结 垢 易结垢易易不结垢 堵塞堵塞堵塞不堵 塞 不堵塞 不堵 塞 不堵 塞 堵塞堵塞堵塞不堵塞 占地面 积 大小中小大中中中中中 运行费 用 高很高一般低高低一般一般一般一般投资大小较小小大较小较小小较小大通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石- 石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。 2.2 脱硫吸收器比较选择
我国焦炉煤气脱硫技术现状 1、概述 焦炉煤气是重要的中高热值气体燃料，既可用于钢铁生产，也可供城市居民使用，还可作为原料气用于生产合成氨、甲醇等产品，不论采用何种方式利用焦炉煤气，其硫含量都必须降低到一定程度。炼焦煤料中含有0.5%~l.2%的硫，其中有20%~45%的硫以硫化物形式进入荒煤气中形成硫化氢气体，另外还有相当数量的氰化氢。焦炉产生的粗煤气中含有多种杂质，需要进行净化。焦炉煤气中一般含硫化氢4~8g/m3，含氨4~9g/m3，含氰化氢0.5～1.5g/m3。硫化氢（H2S）及其燃烧产物二氧化硫（SO2）对人体均有毒性，氰化氢的毒性更强。氰化氢和氨在燃烧时生成氮氧化物（NOX），二氧化硫与氮氧化物都是形成酸雨的主要物质，煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。此外，对轧制高质量钢材所用燃气的含硫量也有较高的要求，煤气中H2S的存在，不仅会腐蚀粗苯系统设备，而且还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物，影响油水分离。因此，脱除硫化氢对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均有重要意义。 2、焦炉煤气脱硫方法 近几年，钢铁企业的快速发展带动了焦化行业的发展，其中随着世界环保意识的加强，国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术得以迅速开发和改良，先后出现了干式氢氧化铁法、湿式碱法、改良ADA法等脱硫方法。总的来说，煤气的脱硫方法按吸收剂的形态，可分为干法和湿法两大类。 2.1 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，多采用固定床原理，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。但是由于气固吸附反应速度较慢，因此该工艺运行的设备一般比较庞大，再者由于吸附剂硫容的限制，脱硫剂更换频繁，消耗量大，而且脱硫剂不易再生，致使运行费用增高，劳动强度大，同时不能回收成品硫，废脱硫剂、废气、废水严重污染环境，因此，在大型焦化和钢铁行业，如果焦炉煤气不进行深加工（如焦炉煤气制甲醇），一般不考虑干法脱硫；中小型焦化厂主要采用干法工艺。 目前，干法使用的脱硫剂为氧化铁、氧化锌、氧化铜、氧化钙、氧化锰、活性炭、分子筛以及复合氧化物，甚至还有近年来出现的第二代脱硫剂氧化铈等，其中最常用的是铁系和锌系脱硫剂。 2.1.1铁系脱硫剂 铁系脱硫剂主要是以氧化铁为主的脱硫剂统称，因为氧化铁具有价廉易得、资源丰富、脱硫速率高、硫容高等特点，成为开发最早、应用最广泛的煤气脱硫剂。国内常用的铁系脱硫剂主要有天然沼铁矿、合成氧化铁、颜料厂及硫酸厂下脚铁泥、硫铁矿灰成型剂、炼钢转炉赤泥及其成型剂等。 近年来，很多机构将铁氧化物与其它金属化合物复合，研究新的铁基复合氧化物脱硫剂。其中湖北化学研究所的铁系脱硫剂：EF型多功能氧化铁精脱硫剂（CN1174810），由氧化铁载体和负载的金属化合物组成。该脱硫剂在有氧和无氧条件下均能精脱H2S、COS、CS2、RSH、RSR、RSSR、噻吩等硫化物；耐缺氧复合型金属水合氧化物精脱硫剂（CN1287875），用水合氧化铁Fe2O3?H2O与其它金属元素Ti、Co、Ni、Mo、Zn、Cd、Cr、Hg、Cu、Ag、Sn、Pb、Bi中任一种或一种以上的化合物和/或碱土金属元素Ca、Mg的化合物组成；由酸性废液制备的脱硫剂（CN1060226），该脱硫剂先用含铁或不含铁废酸液制成所需浓度的含铁溶液，再用碱性物质除酸，经氧化、分离、混合成型、干燥而制成；复合型精脱硫剂（CN1127555C）由Fe2O3、ZnO、CaO、MnO2等组成。 煤炭科学研究总院研制的一种无定形脱硫剂（CN1616139），以一种天然富含铁、锰、
20 ２００７年第６期 新能源产业 ０ 引 言 沼气中含有微量的硫化氢。它是一种强烈的神经毒物，其毒性与氰酸气体相当。沼气燃烧时，其中的硫化氢还会转化为腐蚀性很强的亚硫酸气雾，污染环境和腐蚀设备。因此，为了防止硫化氢造成的危害，在沼气利用之前必须要进行脱硫。目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验［１，２］。但其主要缺点有投资大、脱硫成本高、再生困难以及造成二次污染等。近年来，沼气生物脱硫法作为一项新技术［３］，具有处理效果好，设备简单，投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点，受到了广泛的关注。目前，在许多发达国家，生物脱硫技术和设备的开发已经实现了商品化［４］。在国内，生物脱硫去除废气的研究还处于起步阶段［５］。本试验对生物滴滤塔进行沼气脱硫的适宜条件和净化机理进行了研究。 １ 试验部分 １．１ 试验装置 试验装置流程见图１，由填料塔、气体循环系统和液体循环系统以及硫化氢发生器装置组成。反应器为生物滴滤塔， 由直径６０ｍｍ、高７００ｍｍ的有机玻璃材料制成，其中填料层高度为４００ｍｍ，两层中间有１００ｍｍ的隔层。由于陶粒有较大的比表面积、高水分 持留能力、高空隙率、一定的结构强度、价格便宜、易于购买等优点，所以试验中选用陶粒作为填料。 生物滴滤塔顶端有液体喷淋装置，营养液自顶端流入、喷淋到填料上，顺着填料层流下，最后由塔底进入循环水箱，再由循环水泵打回到塔顶。待处理的气体由塔底进入生物滴滤塔，在上升的过程中与生物膜接触被净化，净化的气体由塔顶排出。 １．２ 分析方法 Ｈ２Ｓ：硫化氢气体检测管；ｐＨ值：ＨＩ ９２２４ 便携式酸度计；液体流量：液体流量计；气体流量：气体流量计。 ２ 结果与分析 ２．１ 进气量对填料塔去除Ｈ２Ｓ效果影响 试验在循环液为４Ｌ／ｈ，进气浓度分别在５００ｍｇ／ｍ３、 生物滴滤塔去除沼气中 硫化氢的研究 ■ 王 冰，李文哲 （东北农业大学工程学院，哈尔滨，１５００３０） 摘 要：对生物滴滤塔去除沼气中的硫化氢气体进行了研究，并对影响生物滴滤塔的相关因素以及运行原理作了分析。生物滴滤塔具有较高的Ｈ２Ｓ去除能力，对沼气工业化后处理部分具有指导意义。 关键词：沼气；Ｈ ２Ｓ；生物滴滤塔 图１ 试验流程图
焦炉煤气净化技术现状 在2004年国家公布的《焦化准入条件》中，明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。至2006年底，经国家发改委核准的厂家仅108家，这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30％左右。还有大量企业未被核准，其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。所谓配套不完善，是指缺某个或某些装置，特别是缺脱硫脱氰装置。 主流工艺技术 我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展，已经步入世界先进行列；煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。目前，年产焦炭100万t以上的大型焦化厂全部设有煤气净化系统，对来自炼焦炉的荒煤气进行净化处理，脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质，使之达到国家或行业标准，供给工业或民用用户使用；同时，对化工副产品进行回收利用。 煤气净化工艺采用的主要技术包括：焦炉煤气的冷凝冷却及排送、焦油氨水分离、焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨等杂质的脱除以及粗苯的回收等。 焦炉煤气的冷凝冷却 焦炉煤气的冷凝冷却，即初步冷却，普遍采用了高效横管间冷工艺。其特点是：煤气冷却效率高，除萘效果好；当煤气温度冷却至20～22℃，煤气出口含萘可降至0.5g/m3，不需另设脱萘装置即可满足后续工艺操作需要。 高效横管间冷工艺通常分为二段式或三段式初冷工艺。当上段采用循环冷却水，下段采用低温冷却水对煤气进行冷却时，称为二段式初冷工艺。为回收利用荒煤气的余热，通常在初冷器上部设置余热回收段，即构成三段初冷工艺。采用三段初冷工艺，回收的热量用作冬季采暖或其它工艺装置所需的热源，不仅可以回收利用荒煤气的余热，同时也可节省大量循环冷却水，节能效果显著，应大力倡导采用。 除上述普遍采用的横管间冷工艺外，焦炉煤气的冷凝冷却也可采取先间冷，
目录 第一章绪论 (1) 第二章设计概述 (2) 2.1 设计任务 (2) 2.2 相关排放标准 (2) 2.3设计依据 (3) 第三章工艺设计概述 (4) 3.1 方案比选与确定 (4) 3.1.1 除尘方案的比选与确定 (4) 3.1.2脱硫方案比选和确定 (5) 3.2 工艺流程介绍 (10) 第四章工艺系统说明 (11) 4.1 袋式除尘系统 (11) 4.1.1 袋式除尘器的种类 (11) 4.1.2 滤料的选择 (11) 4.2 脱硫系统 (11) 4.2.1 石灰石-石膏法 (11) 4.2.2石灰石、石灰浆液制备系统 (12) 4.2.3 脱硫液循环系统 (12) 4.2.4 固液分离系统 (12) 第五章主要设备设计 (13) 5.1 袋式除尘器设计计算 (13) 5.1.1 过滤气速的选择 (13) 5.1.2 过滤面积A (13) 5.1.3 滤袋袋数确定n (13) 5.1.4 除尘室的尺寸 (13) 5.1.5 灰斗的计算 (13) 5.1.6 滤袋清灰时间的计算 (14) 5.2 脱硫设计计算 (14) 5.2.1浆液制备系统主要设备 (14) 5.2.2脱硫塔设计 (15) 5.2.3浆液制备中所需石灰的量 (15) 5.2.3浆液制备中所需水的量 (15) 5.2.4浆液制备所需乙二酸的量 (16) 5.2.5脱硫液循环槽（浆液槽）体积计算 (16) 5.2.6石灰贮仓体积计算 (16)
第一章绪论 随着经济和社会的发展，燃煤锅炉排放的二氧化硫严重的污染了我们赖以生存的环境。由于中国燃料以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型为主，其中尘和酸雨危害最大。随着环保要求的提高，焦化厂脱硫工艺急需完善。焦化厂焦炉煤气中SO2及其粉尘对大气环境的污染问题日趋严重，甚至影响到我国焦化行业的可持续发展。因此，对焦炉煤气进行脱硫除尘的净化处理势在必行。 炼焦技术是将煤配合好装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一段时间后形成焦炭。由此可以看出，在炼焦过程中将产生大量含有二氧化硫和粉尘的烟气，该废气若不经过处理直接排入大气中，不仅会对周围环境产生极大影响，而且导致了原物料的浪费，同时有损企业的形象，所以必须进行脱硫除尘处理。因此将从炼焦炉出来的烟气经过管道收集，通过风机将其引入到脱硫除尘系统中去。 焦化厂生产工艺中产生焦炉废气，焦炉废气中主要含有二氧化硫和粉尘。焦化厂烟气具有二氧化硫浓度变化大，温度变化大，水分含量大的特征，从而使焦炉烟气处理难度加大。
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气，从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢，不仅解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题；是一个综合利用、变废为宝的环保型项目；同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。该装置首次采用先进可靠的新工艺，其经济效益、社会效益可观，对推进国内PSA技术进步也有重大意义。 1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初，美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化，进入20世纪70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展。装置数量剧增，装置规模不断扩大，使用范围越来越广，主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。本套大规模、低成木提纯氢气装罝，是用难以净化的焦炉煤气为原料，国内还没有同类型的装置，并且走在了世界同行业的前列。 1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。 传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是： 焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理，脱除大部分烃类物质；经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统，最后利用PSA制氢工艺提纯氢气，整个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大，因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制，所以没有被大规模的应用到工业生产当中。 本装置釆用的生产工艺是目前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺，它生产成本低、效率高，能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题，从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。该工艺的特点是： 焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。 1.1工艺流程。 PSA制氢新工艺如图1所示。
沼气中硫化氢的处理与健康 沼气中硫化氢的处理与健康 摘要 随着新能源的开发，沼气成为一种新能源被广泛应用，但沼气中硫化氢的存在限制了沼气能源的推广。生物脱硫具有较高的硫化氢去除能力，对沼气工业化后处理部分具有指导意义对健康也有很大的意义。 关键词新能源沼气硫化氢生物脱硫健康 Abstract along with the new energy's development, the methane becomes one kind of new energy widely to apply, but in the methane the hydrogen sulfide existence has limited the methane energy promotion. Biological desulphurization to have the high hydrogen sulfide elimination ability, has guiding sense to the methane industrialization post-processing part. The key word new energy methane hydrogen sulfide Biological desulphurization health 沼气一般含甲烷50％～70％，含二氧化碳25％～40％，和少量的氮气、氢气、氨气和硫化氢、磷化氢等，具体取决于底物的有机物成分和消化的状态。例如：硫化氢在沼气成分中通常在沼气成分中通常仅占0.005％～0.08％，当污水中含有大量蛋白质或硫酸盐时,硫化氢的含量会达到1％；磷化氢在沼气成分中通常痕量存在,当有油麸、骨粉、棉籽饼、磷矿粉、动物尸体等含磷有机物时,含量会明显增高;当ph〈7时甲烷的产生会受到抑制;当温度从15℃ 25℃以下提高到35℃ 38℃时产气效率会成倍提高。 硫化氢是一种神经毒剂。亦为窒息性和刺激性气体。其毒作用的主要靶器是中枢神经系统和呼吸系统，亦可伴有心脏等多器官损害，对毒作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。吸入的硫化氢进入血液分布至全身，与细胞内线粒体中的细胞色素氧化酶结合，使其失去传递电子的能力，造成细胞缺氧。硫化氢还可能与体内谷胱甘肽中的巯基结合，使谷胱甘肽失活，影响生物氧化过程，加重了组织缺氧。高浓度（1000mg/m3以上）硫化氢，主要通过对嗅神经、呼吸道及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的直接刺激，传入中枢神经系统，先是兴奋，迅即转入抑制，发生呼吸麻痹，以至于“电击样中毒”。硫化氢接触湿润粘膜，与液体中的钠离子反应生成硫化钠，对眼和呼吸道产生刺激和腐蚀，可致眼结膜炎，呼吸道炎症，甚至肺水肿。由于阻断细胞氧化过程，心肌缺氧，可发生弥漫性中毒性心肌病。 综上所述：所以硫化氢的处理刻不容缓。 生物脱硫，又称生物催化脱硫(简称BDS)，是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。BDS过程是以自然界产生的有氧细菌与有机硫化物发生氧化反应，选择性氧化使C-S键断裂，将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐转入水相，而DBT的骨架结构氧化成羟基联苯留在油相，从而达到脱除硫化物的目的。 沼气中含有微量的硫化氢。它是一种强烈的神经毒物，其毒性与氰酸气体相当。沼气燃烧时，其中的硫化氢还会转化为腐蚀性很强的亚硫酸气雾，污染环目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验境和腐蚀设备。因此，为了防止硫化氢造成的危害，在沼气利用之前必须要进行脱硫。目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验[1，2]。但其主要缺点有投资大、脱硫成本高、再生困难以及造成二次污染等。近年来，沼气生物脱硫法作为一项新技术[3]，
大气脱硫除尘设计
内蒙古工业大学课程设计任务书 学院（系）：能动学院课程名称：大气污染控制工程指导教师（签名）：专业班级：环工11 （1、2组）学生姓名：王浩学号：201120303044
净化系统布置场地在锅炉房北侧20米以内 一组设计除尘系统 二组设计脱硫系统 四、工作进度安排 图1-1.锅炉房平面布置
目录 前言-------------------------------------------------------- 2内蒙古工业大学课程设计任务书 --------------------------------------- 0 1 设计任务书-------------------------------------------------------- 6 1.1课程设计题目------------------------------------------------ 6 1.2设计原始材料------------------------------------------------ 6 2 设计方案的选择确定------------------------------------------------ 7 2.1标态下实际烟气量的计算-------------------------------------- 7 燃烧单位质量煤所需理论空气量：---------------------------------- 7 2.2二氧化硫浓度的计算------------------------------------------ 8 3.脱硫工艺的选择------------------------------------------------ 9 3.1 脱硫工艺比较 --------------------------------------------------------------------------------- 9 表5 几种脱硫工艺比较------------------------------------------ 9 3.2 烟气脱硫（FGD）工艺经济性能比较--------------------------------------------------- 10 表6 几种烟气脱硫（FGD）工艺经济性能比较 ----------------------- 10 3.3 脱硫方案的确定 ----------------------------------------------------------------------------- 10目前较常用的吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、喷射鼓泡塔和道尔顿型塔四类。喷淋塔是湿法脱硫工艺的主流塔型，而填料塔作为气液两相在塔内连续接触的典型形式。--------------------------------------------------------- 11 3.5 喷淋塔------------------------------------------------------------------------------------------ 11 3.6 填料塔------------------------------------------------------------------------------------------ 11 填料塔内气液两相连续接触，清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可 以调节，所以清灰效果好。-------------------------------------------------------------------- 11本设计采用喷淋塔。------------------------------------------------- 11 4 相关的设计计算--------------------------------------------------- 12 4.1.1 脱硫塔设计计算------------------------------------------- 12 4.1.2 塔径及底面积计算 ----------------------------------------------------------------------- 12 D=2r= 5.78m 即塔径为5.78米。底面积S=πr2=2 6.23m2------------------- 12 4.1.3 吸收区的高度计算 ----------------------------------------------------------------------- 12 依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，选择喷淋塔喷气液反应时间t=2.5s, 则吸收区的高度为： ----------------------------------------------------------------------------- 12 h1=vt=4.5×2.5=11.25m ------------------------------------------------------------------------- 12 4.1.4浆液池 --------------------------------------------------------------------------------------- 13 浆池容量V1=L/G×Q×t ------------------------------------------------------------------------- 13 根据经验石灰石法喷淋塔中液气比一般为15-25L/m3,本工艺取15L/m3------------ 13 V─烟气标态湿态容积---------------------------------------------------------------------------- 13 t―浆液停留时间 ---------------------------------------------------------------------------------- 13
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和干法。 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。 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、vasc法、单乙醇胺法、砷碱法、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。 1.2.2VASC 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
浙江省科技计划项目可行性研究报告 及经费概算 沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范 二OO九年九月二十日
目录 第一部分：项目可行性研究报告 一、项目的背景和意义 (1) 1.1 项目背景 (1) 1.2 项目意义 (4) 二、国内外研究现状和发展趋势 (5) 2.1高效脱硫微生物及菌群研究 (5) 2.2生物脱硫过程控制技术研究 (8) 2.3生物脱硫工程化应用研究 (9) 三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 (12) 3.1 主要研究开发内容 (12) 3.2 关键技术 (15) 3.3 主要创新点 (15) 四、项目预期目标 (15) 4.1 主要技术指标 (15) 4.2 主要经济指标 (15) 4.3 社会效益 (16) 4.4 项目技术应用和产业化前景 (16) 五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 (17) 5.1项目实施方案 (17)
5.2 技术路线 (17) 5.3 组织方式 (18) 5.4 课题分解 (18) 六、计划进度安排 (18) 七、现有工作基础和条件 (21)
第二部分：经费概算 一、经费概算列表 (23) 二、经费概算说明 (24) 2.1 承担单位和相关部门承诺的支撑条件说明： (24) 2.2 资金支出的主要用途： (25) 2.3 对其他来源经费进行说明 (27) 附表1：拟新购置设备清单 (28)
第一部分：项目可行性研究报告
一、项目的背景和意义 1.1 项目背景 随着我国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，而传统的化石能源储量有限，时刻面临着枯竭的风险，因此加快新能源的开发和利用，构建多元的能源供应体系，已成为保障我国社会经济发展的迫切需要。近年来，生物质能作为一种可再生能源受到了世界各国的广泛关注。预计到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源。我国拥有丰富的生物质能资源，其理论产量达650亿吨/年左右，折合理论资源为33亿标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。我国现阶段可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤，主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此，大力推进生物质能开发利用，不仅可以“变废为宝”，缓解我国能源紧缺的局面，而且可以减少化石能源利用造成的环境问题，具有重大的战略意义和现实价值。 近年来，国家高度重视生物质能源利用，陆续出台了多项政策和措施。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确将包括生物质能在内的可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域的优先发展主题，最近的四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。2006年1月1日，我国正式颁布了《可再生能源法》，并陆续出台了相应的配套措施，这表明我国已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上