濕法脫硫
適用范圍:適用于煤氣、沼氣、頁巖氣、天然氣、焦爐煤氣等各種氣體的凈化、脫硫(H2S)。
分 類:TEDC法脫硫系統(tǒng)、栲膠法脫硫系統(tǒng)
脫硫精度:H2S含量≤50mg/m3
特 點:氣體脫硫凈化程度可以調(diào)整且穩(wěn)定,適用于H2S含量高的氣體。
TEDC法反應(yīng)原理
1. 吸收
在脫硫塔內(nèi)氣液逆流接觸,H2S與溶液中堿作用,被吸收。
H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3
NaHS + Na2CO3 = Na2S + NaHCO3
Na2S=2 Na+ + S2-
2. 催化氧化的化學(xué)反應(yīng)
由于TEDC特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu),具有很強的攜氧能力,因而有很強的氧化能力,將體
系中S-的氧化為單質(zhì)硫或多硫化合物。
TEDC(O)X+XS2-+XH2O=TEDC+SX↓+2X(OH)-+TEDC(O)
NaHS+NaHCO3+S(X-1)=======Na2SX+CO2↑+H2O
3.
催化劑再生的化學(xué)反應(yīng)當TEDC的氧化能力降低時,在再生槽內(nèi)依靠空氣再生。
2 TEDC+O2=2 TEDC(O)
2 TEDC(O)+O2=2 TEDC(O)2
栲膠法反應(yīng)原理
1. 吸收
在吸收塔內(nèi)原料氣與脫硫液逆流接觸H2S與溶液中堿作用被吸收:
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
2. 析硫
在反應(yīng)槽內(nèi)硫氫根被高價金屬離子氧化生成單質(zhì)硫:
NaHS+NaHCO3+2NaVO3======S↓+Na2V2O5+Na2CO3+H2O
同時,生成的低價金屬離子被醌態(tài)物質(zhì)立即氧化為高價金屬離子
Na2CO3+H2O
Na2V2O5+Q(醌)========2NaVO3+HQ(酚)
3. 再生氧化
在噴射再生槽內(nèi)空氣將酚態(tài)物氧化為醌態(tài):
2HQ+1/2O2====2Q+H2O
濕法脫硫設(shè)備
與干法脫硫相比,濕法脫硫設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用相對要稍晚一些,zui早技術(shù)是在焦爐煤氣和水煤氣的凈化方面首先應(yīng)用,隨著人們對發(fā)生爐煤氣高凈化度的要求,技術(shù)才開始應(yīng)用于發(fā)生爐煤氣行業(yè)。技術(shù)應(yīng)用于發(fā)生爐煤氣凈化與其在焦爐煤氣和水煤氣的凈化方面的應(yīng)用略有不同,脫硫設(shè)備、工藝和操作參數(shù)都略有調(diào)整。
(1)吸收
通過堿性脫硫液吸收氣體中所含的H2S。堿性脫硫液從脫硫塔頂部噴入,而含硫氣體從塔的下部進入,通過脫硫液與氣體逆流接觸吸收。使H2S由氣相轉(zhuǎn)移到液相,從而達到凈化煤氣的作用。
(2)再生
傳統(tǒng)意義上的再生是指H2S轉(zhuǎn)化為S的過程,其實析硫只是溶液再生的一個部分,而析硫反應(yīng)是跟隨吸收之后立即開始的。據(jù)測定,濕式氧化法脫硫,塔中析硫量占過程總析硫量的75%左右。在氧化再生槽中進行的主要是載氧催化劑的再生和浮選過程。再生效果的好壞,主要以高價金屬與低價金屬的比值或以溶液的電位值的高低來判定。
脫硫后的富液經(jīng)過再生泵送入再生槽頂部的噴射器,由于液體流速很高,一般為25m/s左右,再生空氣由空氣吸入口進入,在噴射器喉管處氣液充分混合,實現(xiàn)富液的再生過程。由于噴射器的引入,加快了溶液的再生過程,減少了溶液在再生槽的停留時間。同時,自吸空氣也起到了對單質(zhì)硫的浮選作用。
(3) 硫回收
再生槽上部溢流分離出來的硫泡沫,首*入硫泡沫貯槽,然后用泵送到熔硫釜。經(jīng)熔硫釜的分離,清液溢流入溶液儲槽,然后送入系統(tǒng)循環(huán)利用。而純度較高的硫膏經(jīng)冷卻后成型,便于儲存。以上過程熔硫釜是連續(xù)運行的,流程簡單、操作方便。