焦化煤气PDS法脱硫
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曹贵杰(河北迁安中化煤化工有限责任公司)我公司一期建成2座JN60-82型焦炉,年产焦炭110万吨,煤气发生量为5万m3/h,煤气净化采用PDS法脱硫工艺。
二期建设规模相同,并增加2套干熄焦装置,目前正在建设中。
1 PDS法煤气脱硫工艺的特点(1)工艺流程短,催化剂用量少,以焦炉煤气中的氨为碱源,原材料及动力消耗少,硫化氢、氰化氢的脱除效率高。
(2)脱硫塔采用科斯特填料,比表面积大,气液接触好,传质系数高,耐老化,抗腐蚀,设备维护费用低。
(3)脱硫塔前设有预冷塔,可保证进入脱硫塔煤气温度的稳定。
(4)采用耐腐蚀的铸铁泡罩蒸氨塔处理剩余氨水,氨汽直接导入脱硫塔前的煤气中,补充脱硫所需的氨源。
(5)终冷塔上段为碱液净化段,可进一步脱除煤气中的硫化氢,有效减轻了粗苯装置的腐蚀。
终冷塔净化段排出的碱液送蒸氨塔,以分解氨水中的固定铵盐,从而控制蒸氨废水中的氨氮含量,减轻污水处理装置的负担。
(6)为防止塔底沉积,预冷塔和脱硫塔底都设有排液管。
泡沫泵出口至泡沫槽设有回流管,可随时检查管道堵塞情况。
2 存在问题与改进措施经过1年的运行,我们对出现的问题进行了改进,取得了较好的效果。
(1)原设计脱硫塔煤气进口管的高度与脱硫液出口液封高度只相差200mm,致使脱硫液倒灌,后将脱硫塔出口液封高度降低了300mm,有效避免了脱硫液的倒灌现象。
(2)熔硫釜底部的三通球阀改为带蒸汽夹套的球阀,以防止堵塞。
(3)熔硫釜底放硫管由直角弯管改为倾斜的直管,并用蒸汽夹套保温。
(4)进入再生塔的压缩空气管与蒸汽(氮气)管加阀门连接,以便用蒸汽(氮气)清扫管道。
(5)更换泡沫泵,原设计选用扬程25m、流量25m3/h的泡沫泵,现改为扬程48m、流量3425m3/h 。
(6)为观察清液流出情况,熔硫釜清液管改加漏斗。
(7)在泡沫槽与泡沫泵进口之间加过滤器,防止再生塔防腐层脱落损坏泡沫泵。
3 操作制度(1) pH值。
煤气通过脱硫塔与脱硫液接触时,硫化氢从气相转入液相,进行一级离解、二级离解,最终发生离子反应。
PDS脱硫脱氰催化剂的简介PDS法焦炉煤气脱硫脱氰技术自1982年问世以来的20年中,虽经历了多次失败,但最终获得了成功,现就PDS的合成和助催化剂的发现简介如下。
1 PDS的合成最初,发现PDS(双核酞菁钴六磺酸铵)并不是单一的化合物,而是含有单环酞菁钴磺酸铵和多环酞菁钴磺酸铵的混合物。
另外,还含有无活性物质氯化铵和ADA、对苯二酚、硫酸亚铁、硫酸锰、水杨酸等助催化剂。
再经进一步的研究,取得了较大的进展。
一是发现双核酞菁钴砜十磺酸铵结构的摩尔吸氧量是双核酞菁钴六磺酸铵结构的2倍,单核酞菁钴六磺酸铵的结构也有类似的性质;二是加入导向催化剂后,可合成不含氯化铵的双核酞菁钴六磺酸铵和双核酞菁钴砜十磺酸铵,使PDS的合成技术有了长足进步。
即可合成具有砜结构和活性更高的PDS,且纯PDS 中不含氯化铵。
2 PDS的助催化剂及性质最初,我们选择了吡啶或磺化吡啶作助催化剂,取得了很好的效果,但考虑到助催化剂有较大毒性和PDS的催化活性比一般催化剂高103~104倍,故初期就没有使用助催化剂,而使用了氯化铵含量为13%的纯PDS。
最初,因刘家峡化肥厂的煤气脱硫装置是由ADA法改为PDS法的,投产后的40天内,脱硫效果一天比一天好,但40天后脱硫效率降至70%~75%。
主要原因是脱硫循环液中的ADA已消耗完,再次将脱硫液的ADA浓度调整到0.3~0. 4g/L 后,脱硫效率又恢复到99%以上,净煤气中的残硫量仅为3mg/m3。
此后,在上海杨树浦煤气厂的试用中也再次证明,只要脱硫液中的ADA含量保持在30 mg/L, PDS法的脱硫就能正常运行。
从而证明,PDS法脱硫时,若没有助催化剂,就难以使脱硫效率稳定在较高的水平。
若助催化剂的浓度过高,又易使PDS 中毒。
根据我们的生产实践,PDS法循环脱硫液中的ADA含量应控制在30 mg/L以下。
若ADA含量≥3.0 g/L,就会使PDS中毒。
还应特别强调指出,当用PDS法取代ADA法时,脱硫液必须保持NaVO3/ADA ≥2,直至取代完成。
PDS脱硫脱氰催化剂的简介PDS法焦炉煤气脱硫脱氰技术自1982年问世以来的20年中,虽经历了多次失败,但最终获得了成功,现就PDS的合成和助催化剂的发现简介如下。
1 PDS的合成最初,发现PDS(双核酞菁钴六磺酸铵)并不是单一的化合物,而是含有单环酞菁钴磺酸铵和多环酞菁钴磺酸铵的混合物。
另外,还含有无活性物质氯化铵和ADA、对苯二酚、硫酸亚铁、硫酸锰、水杨酸等助催化剂。
再经进一步的研究,取得了较大的进展。
一是发现双核酞菁钴砜十磺酸铵结构的摩尔吸氧量是双核酞菁钴六磺酸铵结构的2倍,单核酞菁钴六磺酸铵的结构也有类似的性质;二是加入导向催化剂后,可合成不含氯化铵的双核酞菁钴六磺酸铵和双核酞菁钴砜十磺酸铵,使PDS的合成技术有了长足进步。
即可合成具有砜结构和活性更高的PDS,且纯PDS 中不含氯化铵。
2 PDS的助催化剂及性质最初,我们选择了吡啶或磺化吡啶作助催化剂,取得了很好的效果,但考虑到助催化剂有较大毒性和PDS的催化活性比一般催化剂高103~104倍,故初期就没有使用助催化剂,而使用了氯化铵含量为13%的纯PDS。
最初,因刘家峡化肥厂的煤气脱硫装置是由ADA法改为PDS法的,投产后的40天内,脱硫效果一天比一天好,但40天后脱硫效率降至70%~75%。
主要原因是脱硫循环液中的ADA已消耗完,再次将脱硫液的ADA浓度调整到0.3~0. 4g/L 后,脱硫效率又恢复到99%以上,净煤气中的残硫量仅为3mg/m3。
此后,在上海杨树浦煤气厂的试用中也再次证明,只要脱硫液中的ADA含量保持在30 mg/L, PDS法的脱硫就能正常运行。
从而证明,PDS法脱硫时,若没有助催化剂,就难以使脱硫效率稳定在较高的水平。
若助催化剂的浓度过高,又易使PDS 中毒。
根据我们的生产实践,PDS法循环脱硫液中的ADA含量应控制在30 mg/L以下。
若ADA含量≥3.0 g/L,就会使PDS中毒。
还应特别强调指出,当用PDS法取代ADA法时,脱硫液必须保持NaVO3/ADA ≥2,直至取代完成。
pds法脱硫原理
PDS法脱硫是一种通过溶液注入的方法来进行脱硫的技术,
具体原理如下:
1. 基本原理:PDS法脱硫是通过将一组特殊配方的氧化剂
(通常是二氧化硫和二氧化氮的混合物)溶解在水中,形成硫酸和硝酸的溶液。
当燃料燃烧产生的二氧化硫遇到这种溶液时,会发生反应生成硫酸,从而将二氧化硫转化为可溶性的硫酸盐。
2. 反应机理:PDS法脱硫的反应机理主要包括以下几个步骤: - SO2吸收:氧化剂溶液中的硫酸和硝酸会与燃烧过程中产
生的SO2发生反应,生成可溶性的硫酸盐(如硫酸钠)。
- 氧化反应:溶液中的氧化剂能够将SO2进一步氧化为硫酸。
- 反应生成物处理:生成的硫酸及其他反应生成物可以通过
各种方法进行处理和回收,用于实现硫酸或其他高价值产品的回收。
3. 设备构成:PDS法脱硫主要包括氧化剂储存和输送系统、
喷射系统、吸收塔、循环液处理系统和反应生成物处理系统等组成。
其中,喷射系统将氧化剂溶液以适量和适速喷入燃烧器中,吸收塔用于与烟气进行接触和反应,循环液处理系统用于处理反应产物和回收和再利用溶液。
总的来说,PDS法脱硫通过氧化剂溶液与燃烧过程中产生的
SO2进行反应,将SO2转化为可溶性的硫酸盐,以达到脱除
燃料中的硫化物的目的。
该方法具有脱硫效率高、适用范围广、
操作简单等优点,被广泛应用于工业燃煤锅炉、电厂和工业排放源的脱硫处理中。
pds脱硫反应式PDS脱硫反应式PDS脱硫是一种常用的烟气脱硫技术,它通过将烟气中的二氧化硫(SO2)与酸性溶液中的高氯酸根(ClO3-)发生氧化还原反应,使SO2转化为硫酸根(SO42-),从而达到脱硫的目的。
PDS脱硫反应式可以用以下方程式表示:2ClO3- + 5SO2 + 2H2O → 2Cl- + 5SO42- + 4H+在这个反应式中,高氯酸根(ClO3-)是PDS脱硫的关键物质,它能够氧化SO2并转化为硫酸根(SO42-)。
反应中产生的氯离子(Cl-)会与其他离子形成无害的盐类,从而减少对环境的污染。
PDS脱硫反应式的原理是利用酸性溶液中高氯酸根(ClO3-)的强氧化性。
在脱硫过程中,烟气经过喷淋装置,与酸性溶液接触,使其中的SO2与高氯酸根发生反应。
反应中,高氯酸根氧化SO2,同时被还原为氯离子(Cl-)。
反应生成的硫酸根可被酸性溶液中的氢离子(H+)中和,形成硫酸(H2SO4)。
通过这一过程,烟气中的SO2得到了有效去除,达到了脱硫的目的。
PDS脱硫反应式在工业烟气脱硫中具有一定的优点。
首先,PDS脱硫工艺操作简单,设备投资和运行成本相对较低。
其次,PDS脱硫反应速度快,脱硫效率高,能够在较短的时间内将烟气中的SO2去除。
此外,PDS脱硫工艺对烟气的处理量较大,适用于大型燃煤锅炉等高污染源。
然而,PDS脱硫也存在一些问题。
首先,高氯酸根(ClO3-)作为一种氧化剂,容易与其他物质发生副反应,产生一些有害物质,对环境造成二次污染。
其次,PDS脱硫工艺对酸性溶液的要求较高,需要周期性地添加和补充酸性溶液,增加了运行维护的难度。
此外,酸性溶液中的高氯酸根也存在一定的危险性,需要特殊的储存和处理方法。
为了解决PDS脱硫工艺存在的问题,研究者们不断进行改进和创新。
例如,可以控制高氯酸根与其他物质的副反应,减少二次污染的产生。
同时,可以研究开发更加环保和安全的酸性溶液,降低对环境和人体的影响。
PDS脱硫技术在煤气净化中的应用我公司(原常州煤气厂)成建于1994年,拥有两座CM-2806型焦炉,年产焦炭25万吨。
脱硫工艺最初于1995年使用对苯二酚为催化剂,因生成的硫磺颗粒细不易提取,脱硫效率不高,于1997年又添加另一种催化剂OMC,使用两种混合催化剂改变了硫磺的粒度,脱硫效率有了大幅度提高,从而有利于工业的生产。
2003年我公司改用PDS法代替OMC法脱硫,经过三年多的生产实践表明,PDS法脱硫效果好,具有高效、节能、环保等优点,是国内中小焦化厂较佳的工艺选择。
1.脱硫工艺流程我公司原为OMC法脱硫,日处理煤气28万Nm3煤气。
主要设备为脱硫塔ø2612×32200mm三台,填料为轻瓷,再生塔ø2612×41780mm三台,其工艺流程简单、易操作,如图1所示。
鉴于目前公司焦炉不再供应城市煤气(2005年5月我公司不再供应城市煤气,改脱硫效率指标≥90%),故只开2#、3#脱硫系统,1#脱硫系统再生塔待修备用。
图1 PDS法脱硫工艺流程1—脱硫塔;2-液位调节器;3-再生塔;4-泡沫中间槽;5-反冲罐;6-戈尔过滤器;7-硫泡沫泵;8-地下槽;9-反应槽;10-循环泵来自鼓冷工段煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆向接触,煤气中的H2S、HCN被吸收后煤气从塔顶排出,富液自流到反应槽经循环泵去再生塔氧化再生,浮选出来的硫泡沫自流进入硫泡沫槽,再生的贫液经液面调节器流至脱硫塔顶循环使用。
硫泡沫由泡沫中间槽经硫泡沫泵送至戈尔过滤器,过滤后的清液流至反应槽,硫膏直接装袋。
过滤器反冲、放空的溶液进入泡沫中间槽,过滤挤干器后的溶液流入地下槽。
2.PDS脱硫工艺特点PDS法是东北师范大学近年来开发的一种新型双核酞箐钴磺酸盐脱硫催化剂,可同时高效、快速脱除高硫煤气中的H2S、HCN和有机硫,在相应的介质中,有机硫脱除率在50%以上。
脱硫过程中利用煤气自身的氨为碱源,在PDS的催化作用下,使煤气中的H2S转化为硫磺,HCN分解为NH3和CO2。
PDS法脱硫工艺中副盐的产生原因及应对措施杜浩1,徐正西2(1.广西柳州钢铁股份公司焦化厂,广西柳州545002;2.广西华锐钢铁工程设计咨询有限公司,广西柳州545002)【摘要】针对以PDS(双核酞箐钴磺酸盐)为催化剂的焦炉煤气湿法脱硫工艺中产生的副盐,从脱硫反应机理入手分析了其产生的原因,从脱硫效率、运行成本及设备安全等方面讨论了副盐对湿法脱硫系统的影响,并从工艺控制、运行操作等方面提出了应对措施。
【关键词】焦炉煤气;湿法脱硫;副盐;应对措施【中图分类号】TQ546.5【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2017)01-0059-03 Causes of Byproduct Salt Generation in the PSD DesulphurizationProcess and CountermeasuresDU Hao1,XU Zhengxi2(1.The Coking Plant of Liuzhou Iron and Steel Co.,Ltd.;2.Guangxi Huarui Iron and Steel Project Design& Consultation Co.,Ltd.,Liuzhou,Guangxi545002,China)【Abstract】The causes of byproduct salt generation in COG wet-desulphurizing process using PDS(binuclear metallo phthalocyanine)as catalyst are analyzed from the mechanism of wet-desulfurization reaction.The effect of byproduct salt on the wet-desulphurizing system is discussed from the aspects of desulphurizing efficiency,operation cost and equipment safety. Countermeasures are put forward from process control and running operation,etc.【Keywords】coke oven gas;wet-desulfurization;byproduct salt;countermeasures1引言焦炉煤气脱硫是煤气质量控制的一个重点,也是一个难点。
焦炉煤气脱硫技术路线、现状及五种工艺对比焦炉煤气中的硫化物是一种有害物质,若不对其进行脱除,不仅会腐蚀生产设备,而且会带来环境污染,因此焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。
本文对目前国内应用较多的焦炉煤气脱硫技术方案进行介绍,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等。
通过对这些脱硫工艺在脱硫效果、碱源、成本等方面进行比较,发现PDS法和HPF法因其脱硫效率高、不需要外加碱源、生产流程简洁,被大多数企业所青睐,综合效益最佳。
引言煤在炼焦生产时一般72%~78%转化为焦炭,22%~28%转化为荒煤气,干煤中含有质量分数为0.5%~1.2%的硫,其中有20%~30%的硫转到荒煤气中,形成有机和无机硫化物。
而焦炉煤气中,硫化氢的含硫量占总含硫量的90%以上。
焦炉煤气中的硫化氢是一种有害物质,它会对化学产品回收设备和煤气输送管道产生腐蚀。
硫化氢含量高的焦炉煤气用于炼钢,会导致钢的质量下降; 用于合成氨生产,会导致催化剂中毒失效和管道设备等腐蚀;用于工业和民用燃料,其燃烧所排放废气中的硫化物会污染环境,对人体健康造成危害。
因此,焦炉煤气不论是用作工业原料还是城市燃气都需要对其进行脱硫净化。
煤气脱硫不仅可以改善煤气质量,减轻设备腐蚀,还可以提高经济效益。
本文对目前企业中常用的焦炉煤气脱硫方法进行分类介绍,主要对常用的一些湿式氧化脱硫法,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等进行分析对比,说明各种工艺的优缺点。
1 焦炉煤气脱硫方法焦炉煤气脱硫工艺发展至今已经有50余种。
虽然工艺数量众多,但是根据反应的接触条件以及催化剂的种类的不同,总体上可以分为两大类: 一类是干法脱硫; 另一类是湿法脱硫。
1.1 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂,例如活性炭、氢氧化铁等脱除煤气中的硫化氢,使煤气中硫化氢的含量达到1~2mg/m3。
该工艺在脱硫反应中无液体存在,脱硫环境完全干燥。
一般适用于量不大的煤气脱硫或者精度要求较高的焦炉煤气二次脱硫( 即为在一次脱硫的基础上根据煤气的使用需要来进行第二次精脱硫)。
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载焦化煤气PDS法脱硫地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容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,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,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
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+6H2OFe(OH)3+H2S2Fe(OH)2+S+2H2OFe(OH)2+H2SFeS+2H2O(2)再生过程2Fe2S2+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S4FeS+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。
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,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,与煤气中少量的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+2H2O3、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高净化度的要求,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,该法以环丁矾法为代表;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,热砷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法和栲胶法为代表。
目前,在发生炉煤气的湿法脱硫技术中,应用较为广泛的是栲胶脱硫法。
它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以NaVO2为氧化剂。
其脱硫及再生反应过程如下:(1)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+Na2CO2=NaHS+NaHCO2(2)析硫:在反应槽内硫氢根被高价金属离子氧化生成单质硫:NaHS+NaHCO2+2NaVO2======S↓+Na2V2O2+Na2CO2+H2O(3)再生氧化在喷射再生槽内空气将酚态物氧化为醌态:2HQ+1/2O2====2Q+H2O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,在酚被氧化为醌的同时有双氧水生成,故再生氧化也可按下式表达:2HQ+O2====2Q+H2O2生成双氧水H2O2+V+4====V+5+H2OHS_+V+5====S0↓+V+4图3湿法栲胶脱硫和再生工艺流程(1)气体流程:降温、除尘、除焦油的冷煤气由煤气加压机升压至1800~2000mm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。
(2)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,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,经喷射器进入喷射再生槽,同时吸入足够的空气,以达到氧化栲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,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高的脱硫剂的前提下,干法脱硫脱硫效率高,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(1)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。
(2)干式活性法脱硫脱硫剂再生使用的过热蒸汽不易获得,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湿式栲胶法脱硫优缺点4.2.1湿式栲胶法脱硫优点湿式栲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湿式栲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栲胶脱硫要略低一些,但考虑干法脱硫需要再生的费用,则干法脱硫和湿法栲胶脱硫方法比较,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栲胶和矾,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。
PDS湿法脱硫工艺的分析与控制Z?v6pjZ?王玉艳佟斌(唐钢炼焦制气厂,唐山063039):$Q]U2$mPS唐钢炼焦制气厂为减少SO2的排放,对脱硫系统进行了全面改造,新建1套PDS法焦炉煤气脱硫装置。
该项目于2008年12月建成投产,新脱硫系统煤气处理能力为7万m3/h,脱硫液为碳酸钠溶液,同时添加PDS催化剂。
生产实践表明,该系统脱硫效果良好。
IA 9v1:>`pAp[]SfQd1 PDS法脱硫的原理及工艺流程 `) !2E6 =来自粗苯的温度为30~35℃的煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S,其基本反应为:_B7?C:8Q-H2S(气)←→H2S(液) +fCyRNa2CO3+2H2S → NaHS+NaHCO3 B0XBI0w^Y在PDS催化剂的作用下,可脱除无机硫与有机硫,同时促使NaHCO3进一步参加反应: 2N8sq(-LK{NaHS+NaHCO3+(x-1)S ←→Na2Sx+CO2+H2O m>-^ KNa2Sx+1/2O2+H2O ←→ 2NaOH+xS↓ VDu .L8NaHS+1/2O2 ←→ NaOH+xS↓ ]V769B9脱硫液吸收H2S的过程还伴随以下副反应: Hs`#{W{.2NaHS+2O2 → Na2S2O3+H2O (VXx G/E32HCN+Na2CO3 → 2NaCN+CO2+H2O CbH T #NaCN+S → NaCNS o`T<}z26从2台脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入溶液循环槽,用循环泵将脱硫液分别送入2台再生塔底部,与再生塔底部鼓入的压缩空气接触使脱硫液再生。
再生后的脱硫液从塔上部经液位调节器流回脱硫塔循环使用,浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽,用泵将硫泡沫连续送往离心机,离心后的硫膏外运,离心液经过低位槽返回脱硫系统,工艺流程见图1。