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TUhjnbcbe - 2023/7/27 23:23:00

干法脱硫技术为何屡被提起?

近几年,随着环保*策越来越严格,高炉煤气精脱硫、焦炉煤气精脱硫是*策导向,大势所趋,而干法脱硫作为精脱硫的典型工艺,在工业应用中较为广泛。

1、活性炭法

活性炭是一种含碳在80%以上的物质,其他组分中除灰分外,还含有少量的H、N、O、S等元素。

活性炭中的碳拥有类似石墨的层状晶体结构,排列无规则,形成一种堆积的相对疏松而连接又相对牢固的结构形式。

年,国际精细应用化工联合对活性炭的孔隙进行分类:依活性炭的孔隙大小将其分为三类:微孔(孔径<2μm),中孔(孔径在2-5μm)和大孔(孔径在5μm以上)。

活性炭具有极大的比表面积,通常在-m2/g,微孔是决定活性炭吸附能力的主要因素。利用其对硫化物的可逆吸附作用脱硫时,被吸附的硫化物形态不会发生变化,通过高温再生可以再次释放出来,如此,活性炭作为脱硫吸附剂可以再生重复利用。

此外还可以在活性炭中添加某种化合物可以改善脱硫性能,甚至可以改变脱硫反应的产物。这时活性炭被称为改质(或改性)活性炭,活性炭被称为载体,加入的物质叫添加剂。一般可以作为添加剂的物质有有机胺(如乙醇胺等)、可以是碱金属的碳酸盐(Na、K的碳酸盐)等。

2、氧化铁法(氢氧化铁法)

早在19世纪开始,人们就开始用氧化铁对煤气进行脱硫。

氧化铁脱硫适用于不同温度工段的脱硫,可作为常温脱硫(温度在℃以下)、中温脱硫(-℃)和高温脱硫(温度>℃)

常温脱硫:

2Fe(OH)3+3H2S→2FeS+6H2O+S

中温脱硫:

在-℃时,氧化铁和还原性气体(合成气)相遇时,Fe2O3会被还原为Fe3O4或金属铁,而四氧化三铁和金属铁均对COS、CS2加氢、水解反应具有催化作用:

因此在中温脱硫过程中,不仅硫化氢可以被有效脱除,有机硫也可以部分氢解、水解成硫化氢后脱除。

高温脱硫:

在高温条件下,Fe主要以FeO的形式为主,脱硫反应为:

FeO+H2S→FeS+H2O

一般使用沼铁矿或冶金工业副产物作为配制氧化铁脱硫剂的原料。

3、分子筛法

沸石在我们高中做化学实验时有接触到,是天然铝硅酸盐的总称,而沸石便是一种分子筛。

分子筛结构

在19世纪中叶,有人模拟自然形成的沸石结构合成了性能类似的晶体,即合成分子筛。

我们国家是在年开始进行将分子筛用于脱硫的研究。

分子筛具有的特性:

吸附特性

分子筛具有非常大的比表面积(约-m2/g)和微孔结构,是非常好的吸附剂,一般情况下均是物理吸附。

表面电性质

分子筛对被吸附物中的极性分子具有很强的吸附力和比较大的吸附量。

吸附选择性

分子筛之所以被称为“筛”,是因为它对物质的吸附具有选择性,最终吸附的物质是“筛分”和吸附综合作用的结果。

分子筛成分为硅铝酸盐,不能在强酸强碱工况中应用,而且脱硫温度一般需<℃。

4、氧化锰法

氧化锰脱硫具有脱硫剂容易获得,并且价格低廉,可同时脱除无机硫和有机硫,脱除有机硫原理是氧化锰可将有机硫转化为硫化氢。一般适用于粗脱硫或第一轮精脱硫。

对有机硫具有氢解、水解催化作用,转化为H2S后脱硫反应式:

H2S+MnO→MnS+H2O

但是氧化锰会使被脱硫气体中的CO和H2发生甲烷化反应,在反应中起催化作用,因而不能在合成气含量高的气氛中使用。

5、氧化锌法

氧化锌脱硫在钢铁、焦化脱硫汗液占据很重要的位置,其卓越的脱硫性能使其成为煤气脱硫中不可或缺的关键工艺。氧化锌脱硫有着脱硫效率高、硫容大的特点,可以将被处理气体中总硫含量降低至(0.02-0.2)×10-6的水平。广泛应用于工业制氨、制甲醇等煤化工的脱硫工序中。

氧化锌可以直接吸收硫化氢生产ZnS,产物硫化锌性能稳定。

ZnO+H2S→ZnS+H2O

硫醇也可以直接被氧化锌吸收生成硫化锌。

因此氧化锌适用于脱硫精度要求较高的情况。

国内做干脱硫的企业很多,采用的脱硫工艺也不尽相同,但是不管怎样,都是在为中国的环保事业做贡献!

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