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合成氣中硫化物的脫除與凈化

瀏覽次數: 發布日期:2022-02-23

關鍵詞:硫化物凈化

導讀:在制氣時,所用的氣、液、固三類原料均含硫化物,在制氣時轉化成硫化氫和有機硫氣體,它們會使催化劑中毒,腐蝕金屬管道和設備,危害很大,必須脫除,并回收利用這些硫資源。吸附劑有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子篩等。

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在制氣時,所用的氣、液、固三類原料均含硫化物,在制氣時轉化成硫化氫和有機硫氣體,它們會使催化劑中毒,腐蝕金屬管道和設備,危害很大,必須脫除,并回收利用這些硫資源。

1、硫化物的危害:硫化物是制氣過程中最常見、最重要的催化劑毒物,極少量硫化物就會使催化劑中毒,使催化劑活性降低直至完全失活。硫化物主要有硫化氫和有機硫化物,后者在高溫和水蒸氣、氫氣作用下也轉變成硫化氫。

2、不同原料硫化物脫出位置:用天然氣或輕油制氣時,為避免蒸汽轉化催化劑中毒,已預選將原料徹底脫硫,轉化生成的氣體中無硫化物。

煤或重質油制氣時,氧化過程不用催化劑,不用對原料預脫硫,因此產生的氣體中有硫,在下一步加工前必須進行脫脫硫。

3、硫化物脫除的具體方法:根據硫化物的含量、種類和要求的凈化度、技術條件和經濟性,可選用一種或多種脫硫方法來進行脫硫。按脫硫劑狀態來分,有干法、濕法兩大類。

(1)干法脫硫:有吸附法和催化轉化法。

A、吸附法:采用對硫化物有強吸附能力的固體來脫硫。吸附劑有氧化鋅、活性炭、氧化鐵、分子篩等。

氧化鋅:以氧化鋅為主組分,添加少量CuO、MnOa,Mg0等作為促進劑,以磯土水泥作粘結劑制成條形或球形。在一定條件下,將HS、RSH、Zno 轉化成穩定ZnS固體,在氫氣條件下,COS、CS轉化為HS,為Zno吸收變為ZnS。氧化鋅脫硫效果好,一般只用于低含硫氣體的精脫硫,不能脫除硫醒和噓吩。

活性炭:用于脫除天然氣、油田氣及以濕法脫硫后之氣體中微量硫,屬于常溫精脫硫。活性炭吸附HS和0,后兩者在其表面反應,生成元素硫?;钚蕴恳材芪接袡C硫。吸附方法對唾吩最有效。氧化鐵:這是一種古老的吸附方法。有常溫、中溫、高溫吸附。

氧化鐵吸收硫化氫后生成硫化鐵,再生時用氧化法使硫化鐵轉化為氧化鐵和元素硫或二氧化硫。

此外還有分子篩等。

B、催化轉化法:使用加氧脫硫催化劑,將經類原料中含有的有機硫氫解,轉化成易脫除的硫化氫,再用其他方法脫除。

催化劑常用鉆鋁的氧化物。即以A1:0。為載體,以Co0和Mo0,為負載的鉆鋁加氫脫硫劑。應用舉例見課本181-182頁。一般在采用鉆鋁加氫轉化后再用氧化辭脫除生成的硫化氫,因此,用氧化鋅-鉆鋁加氫轉化-氧化鋅組合,可達到精脫硫的目的。

(2)濕法脫硫

濕法脫硫劑為液體。

一般用于含硫量高、處理量大的氣體的脫硫。

有化學吸收法、物理吸收法、物理-化學吸收法和濕式氧化法?;瘜W吸收法是常用的濕法脫硫工藝。有一乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、二甘醇胺法(DGA)、二異丙醇胺法(DIPA)以及甲基二乙醇胺法(MDEA)。統稱為醇胺法。漢陽氣體脫硫不適宜用乙醇胺法

物理吸收法是利用有機溶劑在一定壓力下進行物理吸收脫硫,然后減壓而釋放出硫化物氣體,溶劑得以再生。如低溫甲醇洗,此法可以同時或分段脫出HS和各種有機硫,能達到很高的凈化度。甲醇吸收硫化物的溫度為-54℃~-40℃、壓力為5.3~5.4MPa。

物理-化學吸收法是將具有物理吸收性能和化學吸收性能的兩類溶液混合在一起,脫硫效率較高。常用的吸收劑是環丁諷一烷基醇胺(例如甲基二乙醇胺)混合液,前者對硫化物是物理吸收,后者是化學吸附。

濕式氧化法脫硫基本原理是利用含催化劑的堿性溶液吸收硫化氫,以催化劑作為載氧體,使HS氧化為單質硫,催化劑本身被還原。再生時通入空氣將還原態的催化劑氧化還原,如此循環使用。此法一般只能脫除硫化氫,不能或只能少量脫除有機硫。如ADA法。其他還有茶醒法、配位鐵鹽法、費麥克斯·羅達克斯法等。碑堿法因碑有毒已被淘汰。

(3)干法和濕法比較

合成氣中硫化物的脫除與凈化

4、硫化氫的回收

濕法脫硫后,在吸收劑再生時釋放的氣體含有大量的硫化氫,為了保護環境和充分利用硫資源,應予以回收。工業上采用克勞斯工藝技術。其基本原理是讓讓燃燒爐內的1/3的SH和0:反應,生成S0,剩余2/3的HS與此SO2在催化劑作用下發生克勞斯反應,生成單質硫??藙谒勾呋瘎┲饕茄趸X,可添加少量NI、MN等金屬氧化物,有的催化劑還兼有水解有機硫的作用。經改進克勞斯工藝技術和催化劑,可使硫的回收率提高到99%以上。

合成氣中硫化物的脫除與凈化2

硫化物怎樣凈化處理?現階段通常選用的辦法是同時的氣提、化學沉淀和氧化等物理方式。但這種方式的能源消耗較高、必須較多的化學品及沉淀解決,因此費用較高。

1.立即氣提造成很多含H2S的氣體,這種被破壞的氣體也理應再解決。

2.化學沉淀造成的淤泥也務必解決。用以除硫化物的氧化加工工藝包含水解酸化池(有金屬催化劑或沒有金屬催化劑)、鈦酸異丙酯、活性氧、高錳酸鉀溶液或過氧化氫解決。在全部這種氧化解決中將會造成硫、連二硫酸鹽和硫酸鹽等尾端物質。

3.運用微生物菌種除硫的技術性已經積極主動發展趨勢,微生物除硫技術性被當做是一項很有前景的技術性。

為解決現有技術的不足,本發明的目的是提供工業廢氣的硫化物凈化處理方法。

為實現上述技術目的,本發明所采用的技術方案如下:

工業廢氣硫化物凈化處理驟

第一步:首先通過輸水裝置向過濾裝置輸送混合有脫硫溶液的液體水溶液;通過接收管向下回流腔注滿混合有脫硫溶液的液體水溶液,接著用橡膠塞將接收管的管口堵塞,啟動抽水機,抽水機通過抽水管吸取下回流腔內的混合有脫硫溶液的液體水溶液并由出水管輸送至輸水管,液態水經過輸水管、旋轉管輸送至霧化噴嘴,霧化噴嘴將一部分液態水變成大水滴噴出形成雨簾、另一部分液態水霧化噴出并在過濾筒內腔由霧化小水滴形成云團,剩余的液態水經過連接管、支撐管、環形導流管由霧化噴頭噴出形成第二層雨簾和第二層霧化云團;

硫化物怎樣凈化處理

第二步:此時啟動引塵裝置,啟動風機,風機的輸出端帶動葉輪繞自身軸線轉動,葉輪將密封殼內腔的空氣通過導塵管吹入降速殼體內腔,密封殼內腔的氣壓減小,外界帶有粉塵的空氣在大氣壓的作用下由通風口進入密封殼內腔,進入密封殼內腔帶有粉塵的空氣在葉輪的作用下經過導塵管并穿過支撐盤上的連接孔進入降速殼體的下腔室,空氣由下腔室流向上腔室,空氣經過風扇并帶動風扇繞自身軸線轉動,風扇帶動旋轉管和連接管繞自身軸線轉動,旋轉管帶動霧化噴嘴旋轉,霧化噴嘴在旋轉的過程中均勻噴射大水滴和霧化小水滴在上過濾腔室分布,連接管通過支撐管帶動環形導流管繞自身軸線轉動,環形導流管上的霧化噴頭隨著轉動噴射的水簾和霧化云團分布的更加均勻,空氣的部分動能轉化為風扇的動能,降速的空氣由上腔室流向阻攔圓錐面并在引導弧面的引導下撞擊阻攔圓錐面,空氣的流速進一步減小,降速后的空氣通過引導通道一部分進入上過濾腔室、另一部分通過過濾孔進入下過濾腔室并使下過濾腔室氣壓增大,當下過濾腔室處于高壓時,由上腔室進入引導通道的空氣全部流入上過濾腔室;

第三步:進入上過濾腔室的空氣碰撞雨簾,雨簾中的大水滴吸附空氣中的粉塵并撞向阻攔圓錐面和過濾孔,撞向阻攔圓錐面的大水滴順著阻攔圓錐面的斜面流動并在自身重力的作用下由阻攔圓錐面的邊緣落向過濾孔,空氣攜帶剩余的粉塵撞入霧化云團,粉塵吸附云團內的小水滴,由于霧化噴嘴持續噴射霧化小水滴,使得攜帶粉塵的小水滴增多并相互碰撞凝成大水滴,大水滴在自身重力的作用下落在阻攔圓錐面的斜面上或過濾孔內,攜帶粉塵的大水滴在過濾孔附近聚集并通過過濾孔落入下過濾腔室并最終落入上回流腔內,大水滴從下過濾腔室落入上回流腔的過程中也可對下過濾腔室內帶粉塵的空氣進行過濾;

第四步:帶有粉塵的污水聚集在上回流腔內,在抽水機將下回流腔內的純凈液態水抽取的過程中,左腔室的氣壓減小,上回流腔內的帶有粉塵的污水在大氣壓的作用下經過高密度濾網進入至左腔室,帶有粉塵的污水在高密度濾網的過濾作用下變成較為潔凈的液態水并由抽水機輸送至過濾裝置完成水循環。

上述技術方案的進一步改進與優化。

上述的高密度濾網包括與水箱內腔匹配的濾框,濾框內設置有高密度活性炭濾芯,活性炭濾芯外層包有兩層聚丙烯超細纖維氈。本發明與現有技術相比的有益效果在于:本發明通過濕沉降進行工業除塵,除塵效率高,對高溫、高濕、有毒含塵氣體的處理效果好,且本發明通過水循環結構可節約水資源,提高了水資源的利用率。

有關專業知識

硫化物可分成酸式鹽(HS,氫硫化物)、正鹽(S)和多硫化物(Sn,在其中N=2~6)三類。例如NaHS(酸式),FeS(正鹽),FeS2(二硫化物)

硫化物對自然環境的破壞具體表現:

1.毒性

2.腐蝕

3.異味

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