氧化锌脱硫工艺文档1

氧化锌脱硫催化剂氧化锌脱硫催化剂是一种常见的工业催化剂，广泛应用于煤炭、石油、化工等领域的脱硫处理过程中。

它具有高效、环保、经济等优点，在减少环境污染、提高产品质量等方面发挥着重要作用。

我们来了解一下氧化锌脱硫催化剂的基本原理。

氧化锌脱硫催化剂主要是通过将SO2与其中的氧化锌反应生成硫酸锌，从而实现脱硫的目的。

这是一种氧化还原反应，其反应方程式可以表示为：2ZnO + 2SO2 → 2ZnSO4。

氧化锌脱硫催化剂的选择主要考虑其催化性能、稳定性和成本等因素。

首先，催化性能是评价催化剂好坏的重要指标之一。

优秀的氧化锌脱硫催化剂应具备高的催化活性和选择性，能够在较低的温度下高效地将SO2转化为硫酸锌，同时减少副反应的发生。

其次，稳定性也是很重要的考虑因素。

由于脱硫过程是连续进行的，催化剂需要具备较高的稳定性，以保证长时间的使用寿命。

最后，成本也是选择催化剂时需要考虑的一个重要因素。

优秀的氧化锌脱硫催化剂应具备较低的成本，以确保其在工业生产中的经济性。

在实际应用中，氧化锌脱硫催化剂通常以颗粒状或块状存在，一般是将氧化锌与一定量的助剂进行混合，并通过特定的工艺制备而成。

助剂的添加可以改善催化剂的物化性能，提高其催化性能和稳定性。

例如，添加适量的惰性材料可以提高催化剂的比表面积和孔隙性能，从而增加催化反应的活性中心数量，提高催化效果。

此外，还可以添加一些活性助剂，如铜、铝等，以改善催化剂的催化性能和稳定性。

氧化锌脱硫催化剂的应用范围广泛，主要用于煤炭、石油、化工等工业生产中的脱硫处理过程。

其中，煤炭脱硫是氧化锌催化剂的主要应用领域之一。

煤炭中的硫含量较高，燃烧过程中释放的SO2会对环境造成严重的污染，因此需要进行脱硫处理。

氧化锌脱硫催化剂具有高效、环保、经济等优点，能够高效地将SO2转化为无害的硫酸锌，减少了对环境的污染，提高了产品的质量。

氧化锌脱硫催化剂还可以应用于石油、化工等领域的脱硫处理过程。

石油中的硫含量也较高，经过脱硫处理后可以提高石油产品的质量，减少对环境的污染。

氧化锌法脱硫技术在回转窑烟气处理中的应用摘要：回转窑烟气采用氧化锌工艺处理，无需外购脱硫剂，可使用厂内生产中产生的烟尘脱硫产物可返回其他工艺以回收锌，与常规冶炼流程相结合，不外排废弃物，副产品能在厂内循环利用，无二次污染。

基于此，本文重点论述了氧化锌法脱硫技术在回转窑烟气处理中的应用。

关键词：氧化锌法脱硫；回转窑；烟气湿法炼锌中产生的浸出渣在回转窑中进行处理，生产中排放的烟气SO2浓度符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)中960mg/m3限值。

因窑龄过长，系统设备老化严重，目前尚无烟气脱硫设施，此外，现有多膛炉脱氟氯系统，烟气仅配备除尘设备，自新标准《铅锌工业污染物排放标准》(GB25466)实施以来，回转窑尾气SO2排放量不能满足新标准400mg/m3限值要求。

随着环保管理的日益严格，烟气治理至关重要。

回转窑系统迫切需提高装备水平，配备新的烟气脱硫系统，以满足最新国家烟气排放标准。

一、烟气脱硫工艺1、石灰石-石膏法。

这是一种广泛使用的脱硫方法，被许多冶炼厂采用。

其吸收剂来源广泛，可实现较高的脱硫效率，通常为95%。

需外购石灰石粉(大于250目)或石灰现场配浆，当前该方法的主要问题是副产石膏的去向，一般销路有限，因此要考虑石膏的储存和二次污染问题。

2、氧化锌法。

吸收剂氧化锌粉通常来自铅锌厂的氧化锌烟尘。

副产品硫酸锌溶液送至湿法系统，产生的一定量过滤渣为未完全反应的氧化锌及亚硫酸锌，可与锌精矿一起送至焙烧系统，回收锌及SO2。

当过程渣产量较大时，废电解液也可用于处理过滤渣以回收SO2，SO2返回硫酸系统再使用。

该方法特别适用于铅锌冶炼企业，可与厂内冶炼系统有机结合，无需外购原料，脱硫产物可直接返回厂内系统，实现资源的综合利用。

二、氧化锌法脱硫工艺1、工艺原理。

回转窑烟气中SO2在吸收塔内和一定浓度ZnO浆液发生以下主反应：SO2溶解于水中反应机理：SO2+H2O→HSO3-+H+HSO3-→SO2-3+H+ZnO溶解于水中反应机理为：ZnO+2H+→Zn2++H2OSO2在吸收塔内与一定浓度ZnO浆液反应机理：Zn2++SO2-3→ZnSO3Zn2++HSO3-→Zn(HSO3)2ZnO+SO2+H2O→ZnSO3·H2O亚硫酸属于二元酸反应过程，会生成两种盐，若ZnO过剩则生成中性盐ZnSO3，若SO2过剩则生成酸性盐Zn(HSO3)2。

精脱硫1.基本概念1.1脱硫活性:是指脱硫剂能够达到的脱硫指标------净化气体中硫含量最高值.脱硫活性≤0.1ppm 是指净化气体中硫含量不超过0.1ppm.1.2硫容:指脱硫剂中能吸收的硫重量与脱硫剂装填重量之比.分理论硫容和操作工况硫容.工厂里适用操作工况硫容.是指在操作工况下—温度、压力、原料气中硫含量、空速一定下—单位重量脱硫剂能够最多吸收的硫重.河北建滔MF—1型脱硫剂操作工况硫容≥15%.1.3堆密度:指脱硫剂或催化剂等固体颗粒自然乱堆,单位体积里的质量.Kg/L t/m3.1.4空速:单位体积脱硫剂或催化剂等固体药剂每小时通过的反应气体折合成标准状态下的体积数目.NM3气体简写为hr-1M3药剂hr空速之对比只能在相同压力、相同温度下有意义.空速并不能说明气体穿过药剂的实际流速.相同分子数量(mol数相同)因为压力低或温度高,气体体积增大,实际流速必然快.而压力高、温度低,气体体积缩小,实际流速必然慢.在相同温度下,6.0MpaA气体实际流速仅相当于2.0MpaA下相同空速气体的实际流速1/3.1.5化学平衡常数KP化学反应达到平衡时(正反应和逆反应达到动态平衡)气态的反应物与气态生成物之间浓度(用气体分压来表示)关系表达数.如:ax+by=czx、y为两种气体反应物,z为气体生成物.a、b、c分别为三种分子参加反应的分子比数.那么:KP=Z c/(X a·Y b)举例:CO+2H2=CH3OHKP=P CH3OH/[P CO·(P H2)2而ZnO+H2S=ZnS+H2O 中ZnO、ZnS均为固体物质,其不参与化学平衡.故:KP=P H2O/P H2S1.6反应速度:化学反应快慢程度.用所需时间来衡量,所需时间短反应速度快,所需时间长,反应速度慢.1.7化验反应中温度提高,反应速度加快,温度降低反应速度减缓.当温度达到一定程度,反应温度每高化1℃,反应速度会几倍甚至十几倍变化.对于平衡常数来讲,放热反应,温度提高,平衡常数会下降,温度下降平衡常数提高.对于吸热反应(如转化炉内转化反应)则相反.在实际生产上,化学反应往往达不到平衡,因此,温度和反应物浓度生成物浓度是决定反应进行程度的主要因素.1.8分压:混合气体中某种分子单独产生的压力.]在高温较低压力下,反应气体处于过热状态,可近似地看作为”理想气体”.因此,某种分子分压,与该分子占混合气总分子比例成正比关系.即:P A=P总×(A分子mol数/气体总mol数)=P总×(mol%)1.9还原:高价金属氧化物、化合物,与H2、CO等易氧化物(还原剂)发生化学反应.金属氧化物自身的氧被”夺”走,或金属原子负离子数目减少的过程叫金属氧化物、化合物的还原.如:M O O3+H2=M O O2+H2O3Fe2O3+H2=3(Feo·Fe2O3)+H2O以上两反应金属氧化物中的氧被H2部分”夺”走.金属负离子数目减少.1.10热解:大分子量的化合物在高温下”破裂”,形成分子量较小的新的化合物的过程.CH3SCH3()=H2S+C2H41.11吸收硫化氢—复分解反应含硫化合物与某种金属氧化物发生分解,化合反应.含硫化合物的硫被氧取代,而金属氧化物中的氧被硫取代,形成新的氧化物和金属硫化物的过程.该反应KP值很大,可视为不可逆反应.H2S+ZnO=ZnS+H2O1.12转化催化剂:能加快加氢转化反应速度,但本身并不参加反应,反应前后化学结构、性能、质量均无变化的物质叫转化催化剂.如:经过活化后的铁钼催化剂JT-8中的FeS MoS2镍钼催化剂JT-1中的NiS MOS21.13脱硫剂:与硫发生化学反应自身分子组成,化学性能都发生变化的物质.如:MF-1型脱硫剂(铁锰脱硫剂)中的MnO、Fe3O4MnO+H2S=MnS+H2OFe3O4+3H2S+H2=3FeS+4H2O1.14ppm:百万分之计量单位,通常用体积PPM和质量PPM两种表达方式.2.精脱硫工艺要脱除的硫分2.1精脱硫的目的焦炉气中含有大约12PPmH2S和12~13PPm的有机硫.各种硫对转化炉催化剂、合成催化剂都有很危害,特别会造成合成铜、锌催化剂永久性失活Zn+H2S=ZnS+H2CuO+H2S=CuS+H2O各厂实践证明,合成原料气中含硫超过1PPm,合成催化剂寿命不会超过半年.因此,低压铜系催化剂生产,要求原料中H2S必须降低到0.1ppm 以下.2.2各种硫化物的特性要脱净各种硫化物,就必须对各种硫化物的性质简单了解.2.2.1H2S无色气体,有”臭鸡蛋”的气味,剧毒,能溶于水,呈酸性.能与碱性吸收液反应生成盐,因此可以用一些溶液在常温下吸收脱除H2S称湿法脱硫, H2S还可以和许多金属或金属盐类反应,因此可以用铁、锰、锌等氧化物吸收反应,加以脱除,这就是干法脱硫.2.2.2R-SH硫醇硫醇具有油性不溶于水,有恶臭,显酸性,可以用碱性溶液进行湿法脱硫.但硫醇不易与金属反应,故不能直接用干法脱硫,需先将硫醇转化成H 2S,低碳链(含碳4个以下的)硫醇在催化剂作用下150~250℃就可以分解,然后用干法脱除.2.2.3R-S-R ’硫醚,最简单的是二甲硫醚(CH 3)2S无味的中性气体,不易分解,必须在催化剂作用下,才能在400℃以下分解.CH 3-S-CH 3==H 2C=H 2C+H 2S2.2.4噻吩C 4H 4S结构式: 其各种物理性质与苯相似,不溶于水.化学性质很稳定,即便是加热到500℃也很难分解,它是焦炉气中最难除去的一类硫化物.必须在镍钼或钴钼催化加氢才能转化为H 2S 并生成烯烃、烷烃.2.2.5二硫化物及二硫化碳R-S-S-R ’ CS 2CS 2易挥发,二硫化物难溶于水.但它们在催化剂作用下很容易分解.R-S-S-R ’+4H 2=RH+R ’H+2H 2SCS 2+4H 2 =CH 4+2H 2S2.2.6 COS 无色无味气体,水溶性差,高温催化作用下分解COS+H 2=CO+H 2S通常把除H 2S 以外的含碳硫化物都称为有机硫,有机硫是不能直接与金属氧化物反应的,必须经过转化反应生成H 2S 再加以脱除,又因为加氢转化反应都是放热反应,有机硫含量决定着铁钼及镍钼转化催化剂反应程度及温度变化.CH=CHCH=CH S3.脱硫方法:世界上目前所采用的脱硫方法有几十种,但基本上可分为干法和湿法二大类型.3.1 湿法脱硫是利用某些能与硫化物进行化学反应或对硫化物有良好的溶解作用的液体,进行物理吸收,化学反应吸收来脱除硫化物的方法,因为吸收剂为液体,所以称湿法脱硫.如氨水脱硫,碱液脱硫均属化学吸收法2NH4OH+H2S=(NH4)2S+2H2O2NaOH+H2S=Na2S+2H2O而低温甲醇洗是利用低温甲醇对酸性气体溶解度大的原理,物理吸收脱硫.3.2湿法脱硫的优缺点湿法脱硫硫容量大,溶液可以再生重复使用,但湿法脱硫动力,热能消耗大,工艺操作较为复杂.湿法脱硫往往具有脱除CO2的作用,不适合用CO2做原料的工艺,湿法脱硫净化度不如干法脱硫,很少能使净化气总硫达到∑S≤3~5PPM.3.3干法脱硫是利用固体金属氧化物或金属化合物与H2S发生化学反应,生成金属硫化物来脱除硫分,或利用固体活性碳等吸附剂吸附脱除硫化物的方法.3.4干法脱硫的优缺点干法脱硫方法简单,净化度高,而且不会减少气体中的CO2.但干法脱硫设备粗大,占地面积多,干法脱硫剂吸收硫分后往往不能再生重复使用,给废脱硫剂处理带来很大麻烦,处理不好会造成严重污染,引发火灾.3.5湿、干法结合脱硫正因为二类脱硫各有优缺点,因此,工厂往往采用湿法脱硫和干法脱硫相结合的办法,即先用溶液吸收,使原料气中的硫含量尽可能减少,以减轻干法脱硫负担,延长脱硫剂使用寿命.然后再用干法脱硫吸收剩余的微量硫份(一般以PPM计),确保净化气体的纯净度.我厂精脱硫是在化产湿法脱硫将硫分降至很低,一般H2S+有机硫≤30PPM后进行催化剂加氢转化有机硫,脱硫剂吸收H2S来工作的.河北建滔所上的”二次脱硫NHD法”是防止化产湿法脱硫不合格,焦炉气中硫含量太高而建立的,但由于”NHD”具有脱CO2作用,不到万不得已不必投用.4.精脱硫前的二步加氢转化4.1加氢转化正因为H2S能与金属氧化物发生化学反应.被”吸收”,而有机硫化物则难与金属氧化物反应,因此首先要将有机硫化物加氢转化为H2S.4.2有机硫转化反应在催化剂作用下,在较低的温度范围内,各种有机硫转化为H2S .R-SH(硫醇)+H2==RH+H2S+QR-S-R’(硫醚)+2H2=RH+R’H+H2S+QR-S-S-R’(二硫化物)+3H2=RH+R’H+2H2S+QC4H4S+4H2=C4H10+H2S+QCOS+H2=CO+H2S+QCS2+4H2=CH4+2H2S+Q在加氢催化剂作用下,还伴有如下反应:C2H4(乙烯)+H2=C2H6+Q 不饱和烃加氢成为饱和烃O2+2H2=2H2O+Q 脱除焦炉气中的氧以上反应有共同的特点1).都是放热反应2).直链硫化物都在硫与碳联接链处发生断裂,形成H2S及饱和烃.3).环键或杂环化合物都断裂成开链(直链)化合物.4).不饱和烃及氧与H2反应生成饱和烃及水蒸汽.4.3加氢转化催化剂4.3.1建滔甲醇加氢转化催化剂性能对比建滔甲醇加氢催化剂有两种:JT-8型铁钼催化剂和JT-1型镍钼催化剂.铁钼JT-8和镍钼JT-1都能将焦炉气中的有机硫转化成H2S.JT-8KP值低于JT-1KP值.有机硫转化率低于后者,因此JT-8转化反应较为平缓,而转化反应又都是放热反应,在相同的焦炉气和温度下,JT-8温升较慢.JT-8用于精脱硫进口有机硫浓度相对较高部位,而JT-1活性更好,反应更剧烈,用于有机硫较少,H2S脱除了大部分的后工序,转化剩余更稀少的有机硫.另外:JT-1还能使不饱和烯烃加氢成为饱和烃,使氧在较低温度下加氢转化成H2O,转化率都在90%以上,在有CO、CO2存在的情况下.还可能产生甲烷化反应,而这些反应都是放热量很大的反应,因此,JT-1温度控制更须严格.关于甲烷化反应:C2H4(乙烯)+H2====C2H6+32730千卡/公斤分子CO+3H2=CH4+H2O+49270千卡/公斤分子CO2+4H2=CH4+2H2O+39430千卡/公斤分子不饱和烃加氢转化及甲烷化反应都伴有大量热产生,很容易JT-1床层温度飞升.据有关资料提供,焦炉气里若有1%CO发生甲烷化反应,催化剂床层温度将升高38℃,当反应温度达到一定程度,每再升高1℃,都会使反应速度加快数倍到数十倍,当JT-1床层温度超过430℃,就会促进烃类分解,析碳增多.C2H4=CH4+C+Q2CO=CO2+C+Q不仅析C易造成催化剂活性点堵塞,而且可能使床层温度失控,催化剂过热晶格变化失活.4.3.3转化催化剂温度控制要求转化反应器进口气温度要求<350℃,一般在320℃左右,床层允许温升严格控制在80℃以内.焦炉气CO、CO2浓度越高,床层温度越应控制低些,但是如果JT-8温度过低,有机硫转化率过低,势必使JT-1反应剧烈,造成JT-1超温.因此,控制好JT-8温度即不过高,又能使转化率高,是保证JT-1稳定的前提.4.3.4其它因素对催化剂的影响氧能促进烃类聚合反应,不饱和烃浓度越高,聚合反应越剧烈,放热量越大.因此,焦炉气中氧含量应尽量少.氨是碱性物质,氨吸附在催化剂表面,使在酸性条件下显活性的催化剂活性下降,阻碍加氢反应.因此氨也是应该尽量少.从加氢转化反应方程式中:RSH+H2=RH+H2SKP =(H2S×RH)/(RSH+H2)如果转化气中H2S浓度高,对加氢转化不利,因此,化产脱H2S的结果直接影响JT-8转化反应,而铁锰脱硫剂能否把JT-8转化的H2S尽量多吸收,又影响到JT-1转化反应.4.4 JT-8、JT-1催化剂的还原和硫化JT-8活性体成分和JT-1活性体成分最初是以金属氧化物形式存在,FeO、MoO2、NiO.它们并不具有稳定的脱硫活性,因此,JT-8、JT-1在投用前必须进行还原硫化处理,使之活化.4.4.1当催化剂床层升温到200℃以上,在焦炉气里还原硫化开始了.FeO+H2S=FeS+H2O+QMoO2+2 H2S=MoS2+2 H2O+QNiO+ H2S=NiS+ H2O+Q4.4.2 JT-8、JT-1还原温升一般控制在25~30℃,还原快结束时可适当加快温升,但不宜超过80℃/H,还原应尽量压力平稳,一般控制在0.5~1.5Mpa.4.5 JT-1的再生镍钼催化剂有甲烷化析炭副反应C2H4=CH4+C2CO=CO2+C析出的C复盖在催化剂活性点,影响转化率.如果氧化锌出口有机硫超标,说明JT-1活性下降.可以考虑是否因为析C造成.所谓”再生”就是有控制地把积炭燃烧掉和吹洗掉,使催化剂恢复活性.如果积碳不太严重,可在常压~0.5Mpa压力下向催化剂床层通入过热蒸汽吹洗,床层温度应保持在水蒸汽露点以上);如果积炭较严重,可向过热蒸汽中通入氧气或仪表空气.控制O2含量0.5~1%,送入床层.注意控制床层温度≤400℃.再生反应原理是:C+2 H2O= CO2+2 H2S+2 H2O=SO2+2 H2C+ O2= CO2S+ O2= SO2再生后的催化剂须重新还原硫化,才能使活性得到一定程度恢复.只要操作正确,加氢转化剂在正常情况下没有必要再生.5.金属氧化物脱硫5.1铁锰脱硫剂MF-1的作用正象有机硫加氢转化为H2S分两步进行一样, H2S与金属氧化物的反应吸收也要分两步进行.而吃较高浓度H2S”粗粮”的是MF-1脱硫剂. 当JT-8铁钼催化剂将部分有机硫转化成H2S,需要及时将H2S脱除,以免影响JT-1镍钼催化剂的转化,减轻氧化锌脱硫剂的负担.MF-1脱硫剂就起到这种作用.5.2MF-1型脱硫剂技术指标5.2.1主要活性组分Mn+Fe+Zn≥35%5.2.2侧压抗破碎强度≥160N/㎝25.2.3磨耗率≤11%5.2.4脱硫活性≤0.1ppm5.2.5操作工作硫容≥15%5.3MF-1反应原理MF-1型脱硫剂中MnO、FeO、ZnO相结合,可以热解有机硫并有烯烃加氢转化作用,同时还可以吸收大部分H2S.5.3.1热解反应2CH3SH(硫甲醇)=2H2S+C2H4CH3SCH3=H2S+C2H45.3.2氢解COS+H2=H2S+COCS2+4H2=2H2S+CH4CH3SH+H2=H2S+CH4CH3SH3+H2=H2S+C2H65.3.3吸收硫经氢H2S+MnO=MnS+H2OH2S+ZnO=ZnS+H2O3H2S+Fe3O4+H2=3FeS+4H2O从以上各种反应可以看出,只要有足够的H2存在,热解反应最终会转变为加氢后的饱和烃C2H4+H2=C2H6吸硫反应生成物为不可再生的硫化物.5.4MF-1正常使用工艺条件5.4.1压力0.1~4.0Mpa5.4.2温度300~420℃(若有机硫高,应提高低线温度至380℃)5.4.3空速100~1000hr空速过小,会产生局部过热;空速过大,反应不完全,但空速须结合操作压力,压力低空速可低些,反之空速必须提高.5.4.4该脱硫剂适宜于含氢气体.如焦炉煤气.5.5MF-1脱硫剂的还原5.5.1MF-1脱硫剂除含ZnO之外,主要成分MnO2、Fe2O3与锰铁矿一样.但是MnO2、Fe2O3不易与H2S反应,需要在使用前还原为低价氧化物.5.5.2还原反应MnO2+ H2= MnO+ H2O+ QMnO2+CO= MnO+ CO2+Q3 Fe2O3+ H2=2 Fe3O4(相当于FeO·Fe2O3)+ H2O+Q3 Fe2O3+ CO=2 Fe3O4+ CO2+Q5.5.3MF-1的还原操作MF-1床层氮气升温到150℃之后,可以转入焦炉气升温还原,因为还原反应为放热反应,还原好的MnO、FeO又可以直接吸硫放热,因此,升温还原要保持低压力高流速.控制温度缓慢上升,严防床层温度”飞升”.150℃应恒温2至4小时;然后缓慢升至180℃再恒温1至2小时;然后又按30~50℃/h升速将床层温度升至250℃,恒温2至4小时;最后按30~50℃/h升速升至400℃恒温14~16小时,出口取样H2S合格还原结束.可以提高压力加量生产.5.6MF-1脱硫剂停车保护及卸出更换注意事项5.6.1短时间停车可以用原料气保持床层低正压,绝对不允许空气进入.5.6.2较长时间停车,应先降温,然后通入氮气保持正压,若保不压力须加肓板.5.6.3无论是还原过程中发现设备漏需要卸出脱硫剂,还是使用过久,硫容基本饱和需要更换卸出,都要防止硫化物或低价氧化物与氧发生剧烈的氧化放热反应.4 FeS+ 7O2=2 Fe2O3+4SO2+Q4 FeO+ O2=2 Fe2O3+Q2 MnO+ O2=2 MnO2+Q因此,MF-1脱硫剂在卸出之前须用蒸汽及氮气强制降温至常温.温度低可以使氧化反应速度减慢.在床层氮气微正压保护下打开下部卸料口(注意:不要同时打开两个卸料口,防止空气对流),用消防水保护,铁制小车接废脱硫剂,冲水即可防止自燃,又能减少粉尘.卸下的脱硫剂应妥善填埋,防止污染环境,更不可堆放在可燃物品附近,以免引发火灾.6.氧化锌脱硫6.1氧化锌的作用氧化锌脱硫是目前工业生产上脱硫效果最好的干法脱硫,ZnO能以极快的速度与H2S以及部分有机硫发生反应,使净化气体中硫含量<0.1ppm.但是,反应剧烈产生热量也必然多.因此,氧化锌脱硫被利用在气体中硫浓度很低,其它脱硫剂难以脱除的最后部位,以精细脱除硫份来为后工序把关.6.2建滔甲醇中温氧化锌KT-3型脱硫剂及KT405型脱氯剂6.2.1操作适用范围操作压力:常压~5.0Mpa操作温度:250~400℃空速:500~3000hr 低压空速低些,高压空速高些.床层高度/容器直径>4进口气中氯含量:1~200ppm 尽量低进口气中H2S含量尽量低,延长使用寿命.出口气中H2S<0.1 ppmCL-1<0.1 ppm之所以添加了KT-405脱氯剂,是因为焦炉气中含有微量氯,而氯离子对转化炉和合成塔催化剂的损害远远超过H2S,对合成塔Cu、Zn毒害程度比H2S的毒害尤为严重.6.2.2 KT-3氧化锌脱硫剂里添加了镍钼成分,因此它具有加氢转化功能COS+ H2=H2S+COCS2+4 H2=2 H2S+CH4COS+ H2O= H2S+CO2CS2+2 H2O=2 H2S+ CO2但以上反应是在有机硫浓度很低的情况下,才能正常工作,其主要功能是吸收H2S的反应.ZnO+ H2S= ZnS+ H2O也能直接吸收硫醇ZnO+RSH=ZnS+ROHKT405脱氯剂作用Cu+2+2CI-=CuCI2AI+3+3CI-=AICI3Ca+2+2 CI-=CaCI26.2.3KT-3反应影响因素由H2S+ZnO= H2O+ ZnS+Q这是个放热反应:KP=PH2O/PH2S该反应KP值在200℃以上都很大.举例:焦炉气中水蒸汽含量1%,压力2.3Mpa,氧化锌温度360℃,计算氧化锌脱硫后H2S平衡浓度.解:查360℃KP=1.569×106KP= PH2O/PH2S=1.569×106 (1)PH2O=2.4 MpaA×1%=0.024 MpaA或就是1%代入(1)式PH2S=0.01/(1.569×106)=6.4×10-9=0.0064ppm可见平衡时H2S浓度之低.但由于实际生产上气体流量大,流速快.化学反应远远达不到平衡.影响脱硫效果的并不是KP值.影响ZnO脱硫效果的因素主要有:1).如果水蒸汽浓度太大,根据KP=PH2O/PH2SPH2S必然随之增大,对脱硫不利.因此,氧化锌脱硫不允许过饱和的水存在.而且液体H2O还会使氧化锌、脱氯剂KT405强度减弱,甚至粉化,造成对脱硫剂的破坏.2).温度提高,反应速度加快,使反应易接近平衡,而KP值在操作温度范围内都非常大,所以,提高温度氧化锌脱硫能力增加.并且, ZnO、ZnS在较高温度下还有使有机硫转化成H2S的催化剂作用.ZnO+C2H5SH(硫乙醇)= ZnS+C2H4+H2OZnO+C2H5SH= ZnS+C2H5OH(乙醇)氧化锌脱除有机硫的作用并不依靠氢,但气体生有氢会使上的反应应中C2H4加氢后生成饱和烃C2H6.象噻吩(C4H4S)、(C2H5)2S等大分子硫化物较为稳定,一般要在400~500℃甚至更高温度才能热分解,单独使用氧化锌是不能将全部有面硫脱除的,这就是氧化锌脱硫槽之前需要串联镍钼(或钴钼)加氢转化器的道理.中温氧化锌操作温度在350~400℃最适宜.3).操作压力的影响:氧化锌脱硫剂使用在总硫含量相对稀薄的气体中,空速决定着H2S与ZnO接触的机会,压力提高,相同体积里气体密度增大,与氧化锌脱硫剂接触机会增大,有利于脱硫.相反,压力降低,不利于脱硫.在操作温度范围内,1.4Mpa以下,氧化锌适宜空速为1000h-1.1.4~2.4Mpa时,空速可提高到1500 h-1.举例:某厂中温氧化锌操作压力 2.1Mpa,温度350±20℃,处理煤气量26500Nm3/h.含硫10ppm.氧化锌装填28m3,堆积密度1100KG/m3,工艺硫容≥17%问:氧化锌脱硫槽操作空速多少?预计氧化锌使用寿命为多久?解:氧化锌装填质量为28×1100=30800KG最多可吸硫30800×17%=5236KG若一年生产8000H,吸硫量为26500×8000×(10/106)×(32/22.4)=3028.6KG/Y试中32/22.4是每Nm3的硫质量使用寿命(年限)5236/3028.6=1.73年空速:26500÷28=946.4h-1再例:卸出一炉氧化锌旧脱硫剂,分析其含硫18%,求按新脱硫剂计算其硫容达到多少?解:由ZnO+H2S=ZnS+ H2O新旧脱硫剂重量之差为(Zn+S)－(Zn+O)=S－O可见旧脱硫剂与新脱硫剂重量之差就是S重量与O重量之差.而S原子量为32,O原子量为16,重量比为2:1.使用过旧脱硫剂中有100kg含硫为18kg,与新脱硫剂中含氧重量比为2:1,相当于置换了新催化剂中9KG氧,增加了9KG/100KG.那么旧脱硫剂100KG相当于100－9=91KG新脱硫剂.每91KG新脱硫剂吸收了18KG硫硫容是18/91=20%氧化锌脱硫后重量发生变化,用旧催化剂硫含量计算硫容依照上述方法.6.3氧化锌脱硫剂的保护及卸出6.3.1氧化锌脱硫KP值很大,反应几乎是不可逆的,只要有微量H2O存在,即使有CO、H2存在,ZnS也不可能被还原.6.3.2ZnS十分稳定,需要1500℃以上高温才能再生,因此工业生产上旧氧化锌都不再生.卸出后就只能做化肥稀有元素添加剂,或填埋了.6.3.3虽然ZnS十分稳定,但其上吸附的可燃气体在高温下遇空气燃烧,局部温度超过1500℃,会引起ZnS燃烧,因此卸旧脱硫剂前需降温,置换,卸出时准备好水淋洒.7.关于焦油过滤器F61201ABC焦炉气中含有少量焦油,水蒸汽,并含有砷、矾等重金属.焦油会附着在焦炉气初预热器C60603AB管内,影响焦炉气与转化气换热,焦油会堵塞催化剂脱硫剂活性微孔,高温下焦油结炭堵塞活性微孔.而重金属会使加氢转化催化剂永久性中毒失活.因此,焦炉气在进入精脱硫工序时,首先进入焦油过滤器F61201ABC中串联使用着的任意两个。

氧化锌脱硫剂总结氧化锌脱硫总结1、目前锌基脱硫剂研究现状经过研究与筛选，得出可作为高温脱硫使用的元素达十多种，能满足脱硫基本要求的主要有以下11种金属氧化物，它们分别是Zn、Fe、Cu、Ca、Co、Cd、Mo、Pb、W、V、Ba和Mn。

这些的金属氧化物可以在350~1200?条件下进行脱硫，它们都是很容易被氧气氧化再生的。

研究结果发现单一的金属氧化物脱硫剂各有优缺点，其中氧化铁的硫容最大，但是其脱硫精度低，容易粉化，再生过程中易于烧结;氧化锌脱硫剂脱硫精度高，最佳脱硫温度在500~750?，温度过高氧化锌易被还原成单质锌而挥发，导致单锌的损失。

温度过低脱硫剂与HS2反应时生成的ZnS覆盖在脱硫剂的表面，阻止了HS分子进一步向内部的扩散，2使得锌氧化物的硫容偏低，再生时温度过低易形成硫酸盐等。

充分利用了各种单一氧化物的优点，复合金属氧化物脱硫剂各方面的脱硫性能都有所得到改善，如Cu-Mn，Cu-Fe，Cu-Mo，Fe-Ca，Zn-V，Zn-Ti，Ce-Fe，Ce-Cu，Zn-Fe-Ti和Zn-Fe-V等等复合金属氧化物。

但它们在硫化再生过程中也不同程度存在着高温烧结、失活、粉化等问题，因此又引入各种成分对其性能进行了改进。

其中主要有锌、铁、锰、铜、钙、镍、锡以及其他的一些碱性稀土元素和碱金属的氧化物，利用各单一金属的特点，使脱硫剂的硫化和再生性能不断的提高。

2、氧化锌脱硫剂在单一金属氧化物当中，ZnO是目前国内外公认的脱硫精度最好的脱硫剂，-5与HS反应的平衡常数比较大，可以将出口处的HS摩尔分数降低到10以下，22当气体中有氢存在下，羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等等都会在反应温度下发生转化生成HS，生成的HS也可被氧化锌吸收。

ZnO脱硫剂硫容对温度很敏感，22当温度升高时，硫容会增大;一般使用的温度要求在200?以上，在600~700?范围内反应迅速而且很彻底;但在高温(约600?以上)时，ZnO易被还原成为单质Zn而挥发损失;在再生过程中，当操作温度低时，有可能生成硫酸盐而失去活性，温度过高了又会脱硫剂发生烧结。

环球市场/工程管理-274-氧化锌脱硫的工业实践谭显波五矿铜业(湖南)有限公司 摘要：本文简要介绍了目前治理低浓度二氧化硫废气工艺机理，讨论了几种典型脱硫工艺的机理和优缺点，对氧化锌法脱硫在铅锌工业的实践应用进行了总结。

最后阐述了氧化锌法处理二氧化硫废气的研究进展和应用前景。

关键词：低浓度二氧化硫；铅锌冶炼；氧化锌脱硫1导言低浓度二氧化硫烟气是指浓度在3%以下的烟气(大多为0.2~0.5%)。

绝大多数所要处理的低浓度SO2烟气中SO2的浓度多为0.1~0.5%。

关于高浓度SO2烟气，一般选用触摸氧化法制作硫酸。

而低浓度SO2废气具有散布广，浓度低，损害大，管理困难等特色。

低浓度SO2废气直接排空，是形成酸雨的根本原因，这不仅浪费了硫资源，而且给环境带来了严峻的污染。

2低浓度二氧化硫废气的几种处理技术烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

湿法工艺是指脱硫剂以液浆形式喷入反应器，而脱硫产品也以液浆形式排出的系统。

常用的主要有石灰(石)法、双碱法、氨法等几类。

湿法脱硫因其脱硫效率高、适应范围广而得到广泛运用，市场占有率为85%以上。

2.1石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料，经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆。

石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔，吸附其中的SO2气体，产生亚硫酸钙，进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品。

该工艺的优点主要是：脱硫效率高，在Ca/S 比小于1.1的时候，脱硫效率可高达90％以上；吸收剂利用率高，可达到90％；吸收剂资源广泛，价格低廉；副产品为石膏，高品位石膏可用于建筑材料；该工艺技术成熟，运用广泛，目前国家有相应技术规范。

该工艺的缺点是：系统复杂，占地面积大；造价高，一次性投资大；运行中容易造成系统积垢，堵塞和磨损；运行费用高，高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大；不适应中小规模烟气脱硫。

第五章脱硫学习目标1．了解原料气脱硫在甲醇生产中的意义。

2．掌握典型的原料气脱硫方法的工艺条件的选择、工艺流程的组织原则及主要设备的结构与作用。

3．掌握典型的原料气脱硫的基本原理。

4．掌握原料气脱硫的主要设备的结构、正常操作控制要点、生产工序的开停车操作、异常现象及处理方法。

以煤、天然气或重油为原料制取的合成甲醇原料气中，都含有一定量的硫化物。

主要包括两大类，即无机硫：硫化氢(H2S)；有机硫：二硫化碳(CS2)、硫醇(RSH)、硫氧化碳(COS)、硫醚(R-S-R’)和噻吩(C4H4S)等。

这几种主要的硫化物性质见表5-1。

表5-1 硫化物性质原料气中硫化物的成分和含量与原料的种类、含硫量及加工方法有关。

以煤为原料时，每立方米的原料气中含硫化氢一般为几克；用高硫煤时，硫化氢可高达20～30g/m3，有机硫为1～2g/m3；天然气、石脑油、重油中的硫化物含量因产地不同差异很大。

硫化物的存在不仅能腐蚀设备和管道，而且能使甲醇生产所用的多种催化剂中毒，如天然气蒸气转化催化剂、中温变换催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物的毒害而失去活性。

此外，硫是一种重要的化工原料，应当予以回收。

因此，原料气中的硫化物必须脱除干净。

脱除原料气中的硫化物的过程称为脱硫。

脱硫的方法很多，按脱硫剂的物理形态可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。

而湿法脱硫则按溶液的吸收和再生性质又区分为湿式氧化法、化学吸收法、物理吸收法以及物理-化学吸收法。

如图5-1所示。

本章着重论述干法脱硫和湿式氧化法脱硫过程。

由于各种湿法脱硫工艺中只有湿式氧化法在脱除H2S时能够直接回收硫磺。

其他各种物理和化学吸收法，在其吸收液再生时会放出含高浓度H2S的再生气，因此介绍了硫回收处理方法，以达到环保要求的排放标准。

105第一节干法脱硫采用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法称为干法脱硫。

该法的优点是既能脱除硫化氢，又能除去有机硫，脱硫效率高、操作简便、设备简单、维修方便。

氧化锌生产工艺
氧化锌是一种重要的无机化工原料，广泛应用于陶瓷、催化剂、涂料、化妆品等行业。

下面将介绍一种常用的氧化锌生产工艺。

首先，氧化锌的原料主要是锌矿石，常用的有氧化锌矿、硫化锌矿等。

首先将锌矿石破碎成适当的粒度，然后经过浮选、重选和脱硫等工序，得到含锌精矿。

接下来是锌精矿的浸取工艺。

首先将锌精矿与硫酸等化学试剂浸取，使得其中的锌与硫酸反应生成锌硫酸盐。

然后将反应液进行过滤，得到含锌的溶液。

然后是锌离子的沉淀工艺。

将含锌溶液与石灰乳进行反应，生成氢氧化锌沉淀。

然后通过离心、洗涤等工序，得到相对纯净的氢氧化锌。

接着是氢氧化锌的煅烧工艺。

将氢氧化锌沉淀通过煅烧设备进行高温煅烧，使其分解为氧化锌。

煅烧设备通常采用回转窑或烧结机等。

煅烧过程中，需要控制煅烧温度和煅烧时间，以保证氢氧化锌完全转化成氧化锌。

最后是氧化锌的粉碎和精炼工艺。

将煅烧得到的氧化锌进行粉碎，使其达到所需的细度。

然后通过气流粉碎机或其他粉碎设备，将氧化锌进行分级和分选，得到不同颗粒大小的氧化锌产品。

整个氧化锌生产工艺中，需要控制各个环节的工艺参数，包括
破碎粒度、浸取反应时间、煅烧温度等，以确保产品的质量和产量。

同时，还需要处理废水、废气等副产品的排放，保护环境。

总的来说，氧化锌的生产工艺主要包括原料处理、浸取、沉淀、煅烧、粉碎和精炼等几个关键环节。

通过合理的工艺设计和控制，可以高效地生产出高质量的氧化锌产品，满足不同行业的需求。

同时，也需要注意环保问题，采取适当的措施减少对环境的影响。

zno用于工业脱硫的反应方程式近年来，环境污染威胁着人类的生存，其中最为严重的污染物之一就是二氧化硫。

二氧化硫的排放来源位于工业炉窑、火力发电厂以及室内燃烧等各个方面。

为了减少二氧化硫的排放，除了实施限量排放政策和技术改造之外，活性炭吸附和脱硫技术也显得尤为重要。

其中，氧化锌（ZnO）在脱硫领域有着重要的应用价值。

氧化锌能够与一氧化碳（CO）、一氧化氮（NO）和二氧化硫（SO2）等起吸附作用，并能在只做微量添加的情况下达到脱硫的目的。

在发生反应的过程中，氧化锌的反应方程式可以用如下方式表示： ZnO + SO2 ZnSO3该反应具有良好的速度和结果，但也存在一些问题，比如反应体系中SO2的含量偏低时，反应产物ZnSO3会以极其缓慢的速度生成，从而影响反应本身的效率；如果SO2含量过高，锌离子与硫酸根反应产生的ZnSO3晶体会沉积并堵塞脱硫器，从而在脱硫的效果上产生负面的影响。

为了提高氧化锌脱硫的效率，研究者们提出了一种新的改良反应方程式，即：ZnO + SO2 + CO ZnSO3 + CO2增加一氧化碳的同时存在，可以促进SO2的吸附，有助于增加SO2的吸附率，从而更有利于ZnSO3的生成。

由于氧化锌脱硫产物是单一的固态，并且固态中含有较多的碳，故可以通过温度控制和机械去除来减少在单位容积器内累积的沉淀物积累，从而提高氧化锌脱硫产物的体积常数VP。

另外，氧化锌的脱硫效率大多受到温度的影响，当温度升高时，反应速率会增加，从而提高脱硫效率。

但如果温度过高，则会导致硫酸锌晶体尺寸增大，降低硫酸锌晶体的溶解度，产生过热反应态，从而抑制其脱硫效率；此外，由于氧化锌有明显的光电效应，当氧化锌中含有其他元素（如金属）时，可以有效增加光传感器的灵敏度，从而提高它的脱硫效率。

总之，氧化锌的脱硫反应方程式为：ZnO + SO2 + CO ZnSO3 + CO2，通过增加一氧化碳的同时存在可以促进SO2的吸附，有助于提高脱硫效率；此外，温度控制和机械去除也可以有效提高脱硫效率。

脱硫工艺1. 简介脱硫是指从煤炭等化石燃料中去除硫的过程，目的是降低燃料燃烧产生的二氧化硫（SO2）的排放量，减少大气污染。

脱硫工艺是燃烧工业中广泛采用的一项环保措施。

2. 脱硫工艺分类根据脱硫原理和工艺特点的不同，脱硫工艺可以分为以下几种类型：2.1 燃煤脱硫工艺燃煤脱硫是指在燃烧煤炭的过程中去除硫的工艺。

常见的燃煤脱硫工艺包括湿法石膏法、半干法石膏法、干法喷雾法等。

这些工艺通过添加脱硫剂来吸收煤炭中的硫，在烟气中形成硫化物，进而实现脱硫的目的。

2.2 燃油脱硫工艺燃油脱硫是指在燃烧燃油的过程中去除硫的工艺。

燃油中的硫主要存在于硫化物的形式，通过添加脱硫剂来吸收硫，实现脱硫的目的。

2.3 燃气脱硫工艺燃气脱硫是指在燃烧天然气等燃气燃料的过程中去除硫的工艺。

燃气中的硫主要以硫化氢的形式存在，通过添加脱硫剂来吸收硫，实现脱硫的目的。

2.4 混合燃料脱硫工艺混合燃料脱硫是指在燃烧多种燃料混合的情况下去除硫的工艺。

通过选择合适的脱硫工艺和脱硫设备，可以实现对混合燃料中硫的有效去除。

3. 脱硫工艺原理脱硫工艺的原理是利用脱硫剂与燃料中的硫进行化学反应，将硫转化为易于分离或去除的化合物。

常见的脱硫剂包括石灰石、石膏、氨水等。

脱硫剂与硫的反应产物通常是硫化物或硫酸盐，通过后续的除尘设备或其他方法可将其从烟气中去除。

4. 脱硫工艺设备脱硫工艺中常用的设备包括脱硫吸收塔、氧化风机、循环泵、脱硫剂喷射系统等。

脱硫吸收塔是脱硫工艺最核心的设备，通过塔内的脱硫剂与烟气接触，实现脱硫反应。

氧化风机用于提供氧化剂供给脱硫反应，循环泵用于循环脱硫剂。

脱硫剂喷射系统用于将脱硫剂喷入脱硫吸收塔中。

5. 脱硫工艺效果评估对于脱硫工艺的效果进行评估，一般需要考虑以下几个指标：•脱硫效率：脱硫效率是指脱硫工艺去除硫的能力，通常以去除率或剩余硫含量来衡量。

•能耗：脱硫工艺对于能源的消耗程度。

•投资成本：脱硫工艺所需设备和建设成本的总和。

活性氧化锌的生产工艺一、前言与工业级普通氧化锌相比，活性氧化锌颗粒更细,活性更高：普通氧化锌颗粒呈粒状、棒状,比表面积1—5m2/g,而活性氧化锌颗粒呈球状,比表面积35—45m2/g。

由于活性氧化锌粒度小,比表面积大,不仅具有普通氧化锌的性质和用途,而且具备超细颗粒的性质：表面效应、量子尺寸及小尺寸效应等,使其具有许多独特的性能和广泛的应用前景。

活性氧化锌广泛用于橡胶工业，主要用作天然橡胶、合成橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及浅色橡胶制品的着色剂，使橡胶制品具有良好的耐磨性、耐撕裂性和弹性；颗粒微细的活性氧化锌可用作聚烯烃和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂及合成氨生产中用作脱硫剂等。

而活性氧化锌在橡胶中作为补强剂和促进剂，不仅提高了橡胶制品的耐磨性，且使其还具有防老化、抗磨擦着火、使用寿命延长等特点，并使橡胶用量减少3至7成。

而氧化锌可以制成晶须，在诸如环氧树脂复合材料中具有减振和增强性能的作用。

使用特殊方法，氧化锌还可以制成半导电粉料、糊剂和充填剂, 制成可以导电的塑料和橡胶制品。

活性氧化锌也应用于紫外线吸收材料。

由于大气臭氧层的破坏,到达地球表面的紫外线强度日趋增加,人类由此造成的皮肤病威胁越来越大，因此防止遭紫外线伤害的防晒产品的发展越来越受到人们的重视。

近年来,发达国家积极进行防晒剂的开发研究，美国50%以上的化妆品中添加了防晒剂，以往的防晒剂多为有机物,但近年来诸如活性氧化锌、氧化钛和氧化铁红等一些无机粉体的防晒剂倍受人们青睐，因为它们无毒、无味,对皮肤无刺激性、不分解、不变质、热稳定性好,且活性氧化锌本身为白色,可以简单地加以着色,价格便宜,吸收紫外线能力强,对UV A(长波320~400nm)和UVB(中波280~320nm)均有屏蔽作用,因而得到广泛使用。

活性氧化锌在阳光,尤其在紫外线照射下,在水和空气中能自行分解出带负电的电子,同时留下带正电的空穴，这种空穴可以激活空气中氧变为活性氧,有极强的化学活性,能与多种有机物发生氧化反应(包括细菌内的有机物),从而把大多数病菌和病毒杀死，西北大学曾进行过活性氧化锌杀菌试验,在5min内当活性氧化锌的浓度为1%时,金黄色葡萄球菌的杀菌率为98%,大肠杆菌的杀菌率为99%，所以,在化妆品中添加活性锌化锌,既能屏蔽紫外线防晒,又能抗菌除臭。