氣體凈化技術:不論是煤制煤氣、煉焦副產品的焦爐煤氣、煉廠氣、天然氣 , 通常總富含一些無機硫和有機硫化物。硫的含量和形狀則取

氣體凈化技術:不論是煤制煤氣、煉焦副產品的焦爐煤氣、煉廠氣、天然氣 , 通常總富含一些無機硫和有機硫化物。硫的含量和形狀則取決于所用的煤種和不一樣產地的油、氣。就我國的狀況而言, 以焦煤為原料制成的水煤氣和半水煤氣中, H2S含量通常為 1～2g/m3(標 ) , 少數高達 5～10g/m3(標 ) , 其間有機硫化物占10%擺布, 其形狀以COS為主 , 還有少數的 CS2 及別的有機硫化物。焦爐煤氣中 H2S含量比較高 , 通常為8～15g/m3(標) , 其形狀有COS、硫醇、硫醚以及難以脫除的噻吩等。焦爐煤氣中除含硫化物外 , 還富含氰化氫以及氨和矸性氮化物。這將給后續的凈化技能進程形成技能上的艱難。
1 濕式氧化法
濕式氧化法是將被溶液吸收的H2S, 在液相中氧化成元素硫并別離出去的技能。它可將H2S直接轉化為元素硫 , 無二次污染; 既可常壓操作 , 也可加壓操作 , 劑能夠循環運用 , 運轉成本低。現在國內外濕法的辦法有很多種。
1.1　醌二磺酸鈉法 (ADA)
這些年 , ADA法的首要改善在氣體的預處理、硫收回、廢液處理等方面。該法以釩作為的根本催化劑, 并用蒽醌 2.7-二磺酸鈉(ADA)作為復原態釩的再生載氧體, 用碳酸鹽作為吸收介質。現在這種辦法存在的疑問有: 一是懸浮液的硫顆粒小, 收回艱難, 易形成過濾器阻塞; 二是有副產物, 致使化學藥劑耗量大; 三是脫有機硫和氰化物的功率差; 四是有害廢液處理艱難, 可能會形成二次污染; 五是有細菌積累;六是腐蝕較嚴峻。關于這些疑問, 首要的改善辦法: 一是參加一種有機氮化物以防止溶液中鹽類
生成; 二是在溶液中參加硫氰酸鹽、羧酸 (通常是檸檬酸 )和芳香組磺酸鹽螯合劑, 以防止副產物鹽類的生成, 按捺微生物的生長; 三是在溶液中參加酒石酸鉀鈉, 阻撓釩酸鹽的沉積生成; 四是參加少數三氯化鐵及乙二胺四乙酸, 使螯合劑起穩定效果。這種辦法即所謂的改善 ADA法。
1.2　栲膠法(TV法)
栲膠法是我國特有的技能 , 是現在國內運用較多的辦法之一。該法首要有矸性栲膠 (用橡碗膠和偏釩酸鈉作催化劑 )和氨法栲膠(以氨替代矸 )兩種。栲膠由植物的果皮、葉和干的水淬液熬制而成。首要成分是母寧 , 因為來源不一樣 , 寧丹組分也不一樣 , 但都是由化學構造十分復雜的多羥基芳香烴化合物構成 , 具有酚式或醌式構造。栲膠法有如下特色:
(1)栲膠資本豐富 , 價廉易得 , 運轉費用比改善 ADA法低。
(2)根本上無硫堵塔的疑問。
(3)栲膠既是氧化劑又是釩的合作劑 ,溶液構成比改善 ADA法簡略。
(4)栲膠液腐蝕性小。
(5)栲膠需求熟化預處理 , 栲膠質量及制造辦法妥當與否是決議栲膠法運用效果的首要因素。
廣西化工研究院還研制出改善栲膠劑KCA, 它除了選用制備栲膠原料外, 還增加少數助劑進行降解、復配、改性。KCA與栲膠比較 ,運用簡略 , 活性十分好 , 功能更穩定。
1.3　 酞菁鈷磺酸鹽法
由催化劑雙核酞菁鈷磺酸鹽、助催化劑和矸性物質構成。這種催化劑現在在工業上通常與ADA、栲膠等合作運用 , 只需求在原液中參加微量催化劑即可。活性好 , 用量小 , 無毒。生成的單質硫, 結晶顆粒大, 易別離, 一起還能脫除有些有機硫。這種催化劑也能夠獨自運用。
這種辦法經過不斷改善和完善 , 催化劑已由最初的原型 , 改善到現在 P-400和888型。888型催化劑由華北師范大學試驗化工廠開發成功 , 適用范圍廣 , 并有以下特色: 一是不加別的助催化劑; 二是貧液中懸浮硫含量低 ,不堵塔; 三是再生時浮出來的硫磺顆粒大 , 溶液黏度低 , 硫磺易別離; 四是脫除有機硫的功率比別的辦法高 , 可達 80%; 五是在一樣的工況和負荷下 , 催化劑的耗費比同類產品低 20%以上; 六是適用于各種低硫和高硫氣體的和脫氰; 七是對硫堵塔有清潔效果; 八是該催化劑現在在國內運用最廣泛。
1.4 MSQ法
MSQ法催化劑是由對苯二酚、硫酸錳和水楊酸按必定份額制造而成的。其改善型 MSQ-2催化劑又增加了兩種螯合劑L及L′。螯合劑 L與 Mn2+有杰出的配位效果 , 使 Mn2+不易生成 MnCO3沉積。在液中能夠保持較高的溶解錳含量 , 然后有利于進步進程中的再生才能。螯合劑 L′ 與 VO2+2起配位效果 , 削減 VOS沉積的生成 , 不光降低了釩的耗費量 , 并且有利于表現 V2O5在進程中吸收 H2S的效果 , 進步功率。MSQ-3催化劑在 MSQ-2型的基礎上, 又增加了一種防腐劑。
1.5 氮水液相催化法
氮水液相催化法在國外首要用于焦爐氣的凈化。20世紀70年代國內將該法用于小合成氨廠的。氨水催化法的進程比較簡略 , 通常是在氨水中參加 0.3g/L的對苯二酚催化劑。
1.6 合作鐵法
(1)合作鐵法亦稱為絡合鐵法。它是 H2S在矸性溶液中被合作鐵鹽催化氧化生成元素硫。被H2S復原了的催化劑, 可用空氣再生, 把 Fe2+氧化成Fe3+。
(2)美國空氣資本公司開發了LO-CAT技能。選用了鐵螯合物, 克服了以往只加鐵而生成副產物的缺點, 功率大大進步。現在已開宣布三種技能形式即: 常規 LO-CAT; 自循環LO-CAT; 及 Aqua-CAT系統。LO-CAT法首要長處是溶液無毒性, 在常溫條件下操作 , 功率最高可達 99.99%。且固體鹽生成少, 空氣用量及壓力不大, 溶液用量少。該辦法是現在國外運用較多的一種。
(3)維也納技能大學和奧地利聯合工程公司開發的 Sulfint技能是對LO-CAT技能的改善,能夠削減溶液的丟失, 降低成本。還有 Sulfint技能。是LO-CAT技能的另一種改善, 適用于高CO2含量氣體的選擇性。在用于收回CO2氣體的中, 該溶液還能夠脫除氣體中的有機硫, 硫醇脫除率可達 50% ～90% , COS、CS2 水解為 H2 S與 CO2后脫除。
(4)國內對 LO-CAT技能做了一些改善。如FD法、HEDP-NT A法等, 但工業運用較少。
1.7 雜多酸法
雜多酸法由石油大學 (北京)開發, 運用鎢、鉬雜多化合物為催化劑 , 將 H2S氧化為硫磺, 雜多酸被復原為單電子雜多蘭, 雜多蘭可被空氣氧化再生后循環運用。
1.8 DDS法
DDS法是“ 鐵—矸溶液催化法氣體脫碳、、脫氰技能”的簡稱 , 是北京大學開發的。溶液是在矸性 (氨、有機胺、有機矸或別的無機矸 )水溶液中配入 DDS催化劑、DDS催化劑輔料和活性碳酸亞鐵。DDS法具有功率高、溶液循環量小等長處。現在已運用于合成氨廠半水煤氣變換氣。據反映 , 在實際運用中還存在一些疑問。
1.9 TEA絡合鐵法
TEA絡合鐵法是華東理工大學開發的、以TEA為 Fe3+的絡合劑和吸收劑 , 以檸檬酸作為 Fe2+絡合劑的二元絡合系統。模擬試驗標明 ,該法具有硫容高、功率高、副反響少、溶液穩定、腐蝕性小等特色。