煤气的净化(-)资料课件

来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第六章第六章 煤气的净化煤气的净化6-1 6-1 概述概述6-26-2固体颗粒固体颗粒的清除的清除-除尘除尘6-3 6-3 脱硫脱硫6-4 6-4 城市煤气城市煤气 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载掌握煤气除硫掌握煤气除硫的原理及方法的原理及方法熟悉熟悉煤气煤气的除的除尘尘了解我国城市了解我国城市煤气煤气知识目标知识目标 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载能掌握煤气能掌握煤气的除硫原理、的除硫原理、方法、效果方法、效果等等会流利的会流利的讲述常用讲述常用煤气的除煤气的除硫、除尘硫、除尘的工艺流的工艺流程程会解释一些实际会解释一些实际操作过程常出现操作过程常出现的问题及会分析的问题及会分析影响操作的因素影响操作的因素能力目标能力目标 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载6-1 6-1 概述概述11煤气的煤气的主要成分主要成分煤气的主要成分随生产方法的不同而有差煤气的主要成分随生产方法的不同而有差别：别：以空气和水蒸气为气化剂的半水煤气，其以空气和水蒸气为气化剂的半水煤气，其主要成分有：主要成分有：H H2 2、N N2 2、COCO、COCO2 2、CHCH4 4、未、未反应的反应的H H2 2O O以水蒸气以水蒸气-氧气为气化剂时，其主要成分氧气为气化剂时，其主要成分有：有：H H2 2、COCO、COCO2 2、CHCH4 4、未反应的水蒸气、未反应的水蒸气等。等。一、一、煤气中的杂质及其危害煤气中的杂质及其危害 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载一、一、煤气中的杂质及其危害煤气中的杂质及其危害2 2 煤气煤气杂质成分和杂质成分和杂质含量杂质含量煤气杂质成分和杂质含量因生产方法的区别而有所不同，但主煤气杂质成分和杂质含量因生产方法的区别而有所不同，但主要是矿尘、各种硫的化合物、煤焦油等。要是矿尘、各种硫的化合物、煤焦油等。硫：硫大部分转变成了硫：硫大部分转变成了H H2 2S(S(约占总量的约占总量的9595)，但也有极少量，但也有极少量COSCOS、SOSO2 2以及各种硫醇以及各种硫醇(C(C2 2H H5 5SH)SH)和噻吩和噻吩(C(C4 4H H4 4S)S)。煤气中的含硫量与燃料中的硫含量以及加工方法有关。煤气中的含硫量与燃料中的硫含量以及加工方法有关。以含硫较高的焦炭或无烟煤为原料制得的煤气中硫化氢可以含硫较高的焦炭或无烟煤为原料制得的煤气中硫化氢可达达4 46g6gm m3 3，有机硫，有机硫O.5O.50.8g0.8g m m3 3 ；以低硫煤或焦为原料时，硫化氢一般为以低硫煤或焦为原料时，硫化氢一般为1 12g2g m m3 3 ，有机硫，有机硫为为O.05O.050.2g0.2g m m3 3 。天然气中硫化氢含量因煤产地不同而有很大差异，约在天然气中硫化氢含量因煤产地不同而有很大差异，约在0.50.515g15g m m3 3范围内变动。范围内变动。重油、轻油中的硫含量亦因石油产地不同而有很大差别。重油、轻油中的硫含量亦因石油产地不同而有很大差别。氮：煤中的氮以氮：煤中的氮以NHNH、HCNHCN和各种硫氰酸盐和各种硫氰酸盐(酯酯)的形式出现在气体的形式出现在气体中。中。卤素：各种卤素转化成它们相应的酸或盐，卤素：各种卤素转化成它们相应的酸或盐，其它元素：煤中还有一些被认为具有潜在危险的元素如镀、砷、其它元素：煤中还有一些被认为具有潜在危险的元素如镀、砷、硒、镉、汞和铅硒、镉、汞和铅。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载一、一、煤气中的杂质及其危害煤气中的杂质及其危害3 3、危害、危害固体杂质会堵塞管道、设备等，从而造成系统固体杂质会堵塞管道、设备等，从而造成系统阻力增大，甚至使整个生产无法进行阻力增大，甚至使整个生产无法进行。硫化氧及其燃烧产物硫化氧及其燃烧产物(SO(SO2 2)会造成人体中毒，会造成人体中毒，在空气中含有在空气中含有0.1%0.1%的硫化氢就能致人死命。的硫化氢就能致人死命。硫化物的存在还会腐蚀管道和设备，而且给硫化物的存在还会腐蚀管道和设备，而且给后工序的生产带来危害，如造成催化剂中毒、后工序的生产带来危害，如造成催化剂中毒、使产品成分不纯或色泽较差等使产品成分不纯或色泽较差等 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载二、煤气中杂质的脱除方法二、煤气中杂质的脱除方法煤气的净化包括固体颗粒的清除和气体杂质煤气的净化包括固体颗粒的清除和气体杂质的净化一般分为预净化和净化两个阶段。的净化一般分为预净化和净化两个阶段。固体颗粒的清除：水洗急冷固体颗粒的清除：水洗急冷气体杂质的净化：物理溶剂法气体杂质的净化：物理溶剂法 化学法化学法 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载一、一、除尘的原理及方法除尘的原理及方法气流床气化的气流床气化的粗煤气中固体粗煤气中固体颗粒的清除颗粒的清除固定床气化的粗固定床气化的粗煤气中固体颗粒煤气中固体颗粒的清除的清除 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载气流床气化的粗煤气中固体颗粒的清除气流床气化的粗煤气中固体颗粒的清除气流床气化的粗煤气温度高，固体颗粒含量也高。如气流床气化的粗煤气温度高，固体颗粒含量也高。如K-TK-T法中炉气出口温度约为法中炉气出口温度约为18161816，并稍具正压。这时直接用水来使气体急冷以使其挟带的熔渣微滴固，并稍具正压。这时直接用水来使气体急冷以使其挟带的熔渣微滴固化，然后使气体通过废热锅炉产生蒸汽，同时降低煤气自身温度到化，然后使气体通过废热锅炉产生蒸汽，同时降低煤气自身温度到177177左右。左右。气体再经两级文氏洗涤器洗涤净化和冷却，温度降至气体再经两级文氏洗涤器洗涤净化和冷却，温度降至3535，然后进去脱硫。，然后进去脱硫。K-TK-T法除尘净化的工艺流程如图法除尘净化的工艺流程如图6-16-1所示。所示。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载固定床固定床-连续式气化的粗煤气中固体颗粒的连续式气化的粗煤气中固体颗粒的清除（鲁奇清除（鲁奇(Lurgi)气化法）气化法）鲁奇鲁奇(LurgiLurgi)气化过程为加压操作且气体中气化过程为加压操作且气体中含焦油和油，粗煤气的预净化比较复杂。从气含焦油和油，粗煤气的预净化比较复杂。从气化炉出来的粗煤气温度为化炉出来的粗煤气温度为427427437437，气体首，气体首先通过急冷冷却器，而后通过废热锅炉，离开先通过急冷冷却器，而后通过废热锅炉，离开时温度约为时温度约为154 154 。焦油、油和冷凝液在此。焦油、油和冷凝液在此处收集予以分离。处收集予以分离。重质焦油重质焦油(大部分颗粒物质积聚在此焦油内大部分颗粒物质积聚在此焦油内)返返回到气化炉。接着进行两级气体间接冷却，在回到气化炉。接着进行两级气体间接冷却，在第一级即中间收集余下的焦油、油和水。在第第一级即中间收集余下的焦油、油和水。在第二级，气体被冷却到二级，气体被冷却到303038 38 此处只收集此处只收集油和水。最后为了脱除轻质油，用洗油对气体油和水。最后为了脱除轻质油，用洗油对气体进行逆流洗涤。制取高热质煤气时，需在废热进行逆流洗涤。制取高热质煤气时，需在废热锅炉后的工序中加入变换炉。这种配置方式可锅炉后的工序中加入变换炉。这种配置方式可使气体的冷却和再加热都简化到最低程度。另使气体的冷却和再加热都简化到最低程度。另外，重质油在变换催化剂上部脱硫，同时外，重质油在变换催化剂上部脱硫，同时COSCOS和和CSCS2 2转变成转变成H H2 2S S和和COCO2 2。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载固定床固定床-间歇式气化制半水煤气或水煤气间歇式气化制半水煤气或水煤气的中固体颗粒的清除的中固体颗粒的清除从煤气炉出来的半水煤气先经过燃烧蓄热室，再经过废热锅从煤气炉出来的半水煤气先经过燃烧蓄热室，再经过废热锅炉回收废热后，去洗气塔炉回收废热后，去洗气塔5 5后进煤气柜后进煤气柜6 6，煤气柜体积很大，煤气柜体积很大，不仅可以起到储存气体的作用，同时还可以起到重力除尘的不仅可以起到储存气体的作用，同时还可以起到重力除尘的作用。从煤气柜中出来的气体再进去电除尘器最后除尘。间作用。从煤气柜中出来的气体再进去电除尘器最后除尘。间歇式气化制半水煤气或水煤气时，废热回收和固体颗粒的净歇式气化制半水煤气或水煤气时，废热回收和固体颗粒的净化工艺流程如图化工艺流程如图6-36-3所示。所示。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载煤气中矿尘清除的主要设备，按清除原理可分为旋风分离器：离心力沉降室：重力沉降，如煤气柜和废热锅炉就相当于重力沉降室电除尘器：依靠高压静电场文氏洗涤器：水水膜除尘器：水洗涤塔：水二、二、除尘的主要设备除尘的主要设备 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载电除尘器电除尘器电除尘器的电除尘器的主要特点主要特点除尘效率高；设备生产能力范围较大，除尘效率高；设备生产能力范围较大，即适应性较强；流体阻力小即适应性较强；流体阻力小电除尘器的电除尘器的分类分类干式电除尘器：科尘返搅干式电除尘器：科尘返搅干式电除尘器：科尘返搅干式电除尘器：科尘返搅湿式电除尘器：操作连续、稳定，但只湿式电除尘器：操作连续、稳定，但只湿式电除尘器：操作连续、稳定，但只湿式电除尘器：操作连续、稳定，但只能在较低温度下使用能在较低温度下使用能在较低温度下使用能在较低温度下使用 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载湿式电除尘器湿式电除尘器湿式电除尘器的结构湿式电除尘器的结构湿式电除尘器的结构湿式电除尘器的结构：它由除尘室和高压供电两部分组成：它由除尘室和高压供电两部分组成湿式电除尘器的工作原理湿式电除尘器的工作原理湿式电除尘器的工作原理湿式电除尘器的工作原理：在电晕电极上电场强度特别大，使导线在电晕电极上电场强度特别大，使导线在电晕电极上电场强度特别大，使导线在电晕电极上电场强度特别大，使导线上产生电晕放电，在电晕电极线周围的上产生电晕放电，在电晕电极线周围的上产生电晕放电，在电晕电极线周围的上产生电晕放电，在电晕电极线周围的气体在高电场强度的作用下发生电离，气体在高电场强度的作用下发生电离，气体在高电场强度的作用下发生电离，气体在高电场强度的作用下发生电离，带负电的离子充满整个电场的有效空间。带负电的离子充满整个电场的有效空间。带负电的离子充满整个电场的有效空间。带负电的离子充满整个电场的有效空间。带负电的离子在电场的作用下，从电晕带负电的离子在电场的作用下，从电晕带负电的离子在电场的作用下，从电晕带负电的离子在电场的作用下，从电晕电极向沉淀电极移动，与粉尘相遇时，电极向沉淀电极移动，与粉尘相遇时，电极向沉淀电极移动，与粉尘相遇时，电极向沉淀电极移动，与粉尘相遇时，炉气中的分散粉尘颗粒将其吸附，从而炉气中的分散粉尘颗粒将其吸附，从而炉气中的分散粉尘颗粒将其吸附，从而炉气中的分散粉尘颗粒将其吸附，从而带电。带电的粉尘在电场作用下移向沉带电。带电的粉尘在电场作用下移向沉带电。带电的粉尘在电场作用下移向沉带电。带电的粉尘在电场作用下移向沉淀电极在电极上放电，使粉尘成为中淀电极在电极上放电，使粉尘成为中淀电极在电极上放电，使粉尘成为中淀电极在电极上放电，使粉尘成为中性并聚集在沉淀电极上，干式经振打、性并聚集在沉淀电极上，干式经振打、性并聚集在沉淀电极上，干式经振打、性并聚集在沉淀电极上，干式经振打、湿式可用水或其他液体冲洗进收尘斗中湿式可用水或其他液体冲洗进收尘斗中湿式可用水或其他液体冲洗进收尘斗中湿式可用水或其他液体冲洗进收尘斗中而被清除。通常电晕极供以负电因为而被清除。通常电晕极供以负电因为而被清除。通常电晕极供以负电因为而被清除。通常电晕极供以负电因为阴离子比阳离子话跃，阴极电晕比阳极阴离子比阳离子话跃，阴极电晕比阳极阴离子比阳离子话跃，阴极电晕比阳极阴离子比阳离子话跃，阴极电晕比阳极稳定。稳定。稳定。稳定。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载6-3 6-3 脱脱 硫硫一、一、煤气脱硫方法分类煤气脱硫方法分类脱硫技术脱硫技术原煤脱硫原煤脱硫煤气脱硫煤气脱硫烟气脱硫烟气脱硫活性炭法活性炭法离子变换树脂法离子变换树脂法加氢转化法加氢转化法氧化铁法氧化铁法氧化锰法氧化锰法氧化锌法氧化锌法水解转化法水解转化法分子筛法分子筛法干法干法湿法湿法化学吸收法化学吸收法中和法中和法湿式氧化法湿式氧化法物理吸收法物理吸收法物理化学吸收法物理化学吸收法 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载二、化学吸收法脱硫二、化学吸收法脱硫(一一)湿式氧化法湿式氧化法湿式氧化法是将气体中的硫化氢吸收至溶液中，以催化剂作湿式氧化法是将气体中的硫化氢吸收至溶液中，以催化剂作为载氧体，使其氧化成单质硫，从而达到脱硫的目的。为载氧体，使其氧化成单质硫，从而达到脱硫的目的。其化学反应可用下式表示：其化学反应可用下式表示：硫化氢为酸性气体，吸收剂必须为碱性物质一般常用碳酸钠硫化氢为酸性气体，吸收剂必须为碱性物质一般常用碳酸钠(过去曾用碳酸钾过去曾用碳酸钾)、氨水等。、氨水等。根据所选载氧体的不同，常见的湿式氧化法有改良根据所选载氧体的不同，常见的湿式氧化法有改良ADAADA法、法、萘醌法、氨水催化法、改良砷碱法、络合铁法、栲胶法等。萘醌法、氨水催化法、改良砷碱法、络合铁法、栲胶法等。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载1 1、改良、改良ADAADA法法(亦称蒽醌二磺酸钠法亦称蒽醌二磺酸钠法)(1)(1)基本原理：该脱硫法的反应机理可分为四个阶段。基本原理：该脱硫法的反应机理可分为四个阶段。在在pH8.5pH8.59.29.2范围，范围，在脱硫塔内在脱硫塔内稀碱液吸收稀碱液吸收硫化氢生成硫化氢生成硫氢化物硫氢化物在液相中，硫在液相中，硫氢化物被偏钒氢化物被偏钒酸钠迅速氧化酸钠迅速氧化成硫。而偏钒成硫。而偏钒酸钠被还原成酸钠被还原成焦钒酸钠。焦钒酸钠。还原性的焦钒还原性的焦钒还原性的焦钒还原性的焦钒酸钠与氧化态酸钠与氧化态酸钠与氧化态酸钠与氧化态的的的的ADAADAADAADA反应，生反应，生反应，生反应，生成还原态的成还原态的成还原态的成还原态的ADAADAADAADA，而焦钒酸钠，而焦钒酸钠，而焦钒酸钠，而焦钒酸钠则被则被则被则被ADAADAADAADA氧化，氧化，氧化，氧化，再生成偏钒酸再生成偏钒酸再生成偏钒酸再生成偏钒酸钠盐钠盐钠盐钠盐。还原态还原态ADAADA被空气被空气中的氧氧化成氧中的氧氧化成氧化态的化态的ADAADA，恢复，恢复了了ADAADA的氧化性能。的氧化性能。消耗的碳酸钠由消耗的碳酸钠由生成的氢氧化钠生成的氢氧化钠得到得到T T补偿。补偿。恢复恢复活性后的溶液循活性后的溶液循环使用。环使用。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载副反应副反应当气体中含有二氧化碳、氧、氰化氢时，尚有下列副反应发生当气体中含有二氧化碳、氧、氰化氢时，尚有下列副反应发生气体中混有这些杂质是不可避免的。可见，总有一些碳气体中混有这些杂质是不可避免的。可见，总有一些碳酸钠消耗在副反应上，因而在进行物料平衡计算时，应酸钠消耗在副反应上，因而在进行物料平衡计算时，应把这些反应计入。把这些反应计入。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载影响溶液对硫化氢吸收速度的因素影响溶液对硫化氢吸收速度的因素溶液的组溶液的组分分包括总碱度、碳酸钠浓度、溶液包括总碱度、碳酸钠浓度、溶液的的pHpH值及其他值及其他组分组分溶液的总溶液的总碱度和碳碱度和碳酸钠浓度酸钠浓度气体的净化度、溶液的硫容量及气相总传质系数，都随碳酸钠浓度的气体的净化度、溶液的硫容量及气相总传质系数，都随碳酸钠浓度的增加而增大。但浓度太高，超过了反应的需要，将更多地按式增加而增大。但浓度太高，超过了反应的需要，将更多地按式(6-6)(6-6)的的反应生戚碳酸氢钠。碳酸氢钠的溶解度较小，易析出结晶，影响生产。反应生戚碳酸氢钠。碳酸氢钠的溶解度较小，易析出结晶，影响生产。同时浓度太高生成硫代硫酸钠的反应亦加剧。因此，碳酸钠的浓度应同时浓度太高生成硫代硫酸钠的反应亦加剧。因此，碳酸钠的浓度应根据气体中硫化氢的含量来决定。在满足净化要求的情况下，碳酸钠根据气体中硫化氢的含量来决定。在满足净化要求的情况下，碳酸钠的浓度应尽量取低些。目前国内在净化低硫原料气时多采用总碱度为的浓度应尽量取低些。目前国内在净化低硫原料气时多采用总碱度为0.4mol0.4molL L、碳酸钠为、碳酸钠为0.1mol0.1molL L的稀溶液。随原料气中硫化氢含量的的稀溶液。随原料气中硫化氢含量的增加，可相应提高溶液浓度，直到采用总碱度为增加，可相应提高溶液浓度，直到采用总碱度为1.0mol1.0molL L，碳酸钠为，碳酸钠为0.4mol/L0.4mol/L的浓溶液。的浓溶液。溶液的溶液的pHpH值值 对硫化氢与对硫化氢与ADAADA钒酸盐溶液的反应，溶液的钒酸盐溶液的反应，溶液的pHpH值值高对反应有利。而氧同还原态高对反应有利。而氧同还原态ADAADA钒酸盐反应，钒酸盐反应，溶液溶液pHpH值低对反应有利。在实际生产中应综合考值低对反应有利。在实际生产中应综合考虑虑 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载影响溶液对硫化氢吸收速度的因素影响溶液对硫化氢吸收速度的因素溶液中其溶液中其他组分他组分偏钒酸盐与硫化氢反应相当快。但当出现硫化氢局部过浓时，偏钒酸盐与硫化氢反应相当快。但当出现硫化氢局部过浓时，会形成会形成“钒钒-氧氧-硫硫”黑色沉淀。添加少量酒石酸钠钾可防止黑色沉淀。添加少量酒石酸钠钾可防止生成生成“钒钒-氧硫氧硫”沉淀。酒石酸钠钾的用量应与钒浓度有一定沉淀。酒石酸钠钾的用量应与钒浓度有一定比例，酒石酸钠钾的浓度一般是偏钒酸钠钾的一半左右。比例，酒石酸钠钾的浓度一般是偏钒酸钠钾的一半左右。溶度中的杂质对脱硫有很大影响，例如硫代硫酸钠，硫溶度中的杂质对脱硫有很大影响，例如硫代硫酸钠，硫氰化钠以及原料气中夹带的焦油、苯、萘等对脱硫都有害氰化钠以及原料气中夹带的焦油、苯、萘等对脱硫都有害温度温度吸收和再生过程对温度均无严格要求。温度在吸收和再生过程对温度均无严格要求。温度在15156060C C范围内范围内均可正常操作。但温度太低，一方面会引起碳酸钠、均可正常操作。但温度太低，一方面会引起碳酸钠、ADAADA、偏钒、偏钒酸钠盐等沉淀；另一方面，温度低吸收速度慢，溶液再生不好。酸钠盐等沉淀；另一方面，温度低吸收速度慢，溶液再生不好。温度太高时，会使生成硫代硫酸钠的副反应加速。通常溶液温温度太高时，会使生成硫代硫酸钠的副反应加速。通常溶液温度需维持在度需维持在40404545C C。这时生成的硫磺粒度也较大。这时生成的硫磺粒度也较大。压力压力脱硫过程对压力无特殊要求，由常压至脱硫过程对压力无特殊要求，由常压至686865MPa(65MPa(表压表压)范围内，吸收过程均能正常进行。吸范围内，吸收过程均能正常进行。吸收压力取决于原料气的压力。加压操作对二氧化收压力取决于原料气的压力。加压操作对二氧化碳含量高的原料气有更好的适应性。碳含量高的原料气有更好的适应性。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载常压改良常压改良ADAADA法脱硫的生产流程：法脱硫的生产流程：煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载加压加压ADAADA法脱硫工艺流程法脱硫工艺流程 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2 2 萘醌法脱硫萘醌法脱硫本法是一种高效湿式氧化脱硫法，它由湿法脱硫及脱硫废液处理两部分组成。本法采用氨水作碱性吸收剂，添加少量1,4-萘醌2-磺酸铵(NQ)作催化剂。（1 1 1 1）原理）原理）原理）原理 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载（2 2）影响因素）影响因素若采用填料再生塔以增加空气和吸收液的接触程若采用填料再生塔以增加空气和吸收液的接触程若采用填料再生塔以增加空气和吸收液的接触程若采用填料再生塔以增加空气和吸收液的接触程度，将有助于再生反应速度的提高度，将有助于再生反应速度的提高度，将有助于再生反应速度的提高度，将有助于再生反应速度的提高再生后的吸收液回吸收塔循环过程中，吸收液再生后的吸收液回吸收塔循环过程中，吸收液再生后的吸收液回吸收塔循环过程中，吸收液再生后的吸收液回吸收塔循环过程中，吸收液 逐渐积累逐渐积累逐渐积累逐渐积累了上述反应生成的硫磺、酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵等了上述反应生成的硫磺、酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵等了上述反应生成的硫磺、酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵等了上述反应生成的硫磺、酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵等物质。为使这些化合物在吸收液中的浓度保持一定，必物质。为使这些化合物在吸收液中的浓度保持一定，必物质。为使这些化合物在吸收液中的浓度保持一定，必物质。为使这些化合物在吸收液中的浓度保持一定，必须提取部分吸收液作脱硫废液送往废液处理装置予以处须提取部分吸收液作脱硫废液送往废液处理装置予以处须提取部分吸收液作脱硫废液送往废液处理装置予以处须提取部分吸收液作脱硫废液送往废液处理装置予以处理。理。理。理。煤气的停留时间越长，吸收效果越好煤气的停留时间越长，吸收效果越好 据生产实际资料，入塔煤气中据生产实际资料，入塔煤气中据生产实际资料，入塔煤气中据生产实际资料，入塔煤气中NHNHNHNH3 3 3 3H H H H2 2 2 2S 0.5(S 0.5(S 0.5(S 0.5(质量比质量比质量比质量比)时，脱硫效率有下降趋势，为使脱硫效率保持在时，脱硫效率有下降趋势，为使脱硫效率保持在时，脱硫效率有下降趋势，为使脱硫效率保持在时，脱硫效率有下降趋势，为使脱硫效率保持在90%90%90%90%以上以上以上以上此比值需保持在此比值需保持在此比值需保持在此比值需保持在0.70.70.70.7以上。以上。以上。以上。同催化剂维度的平方根值及再生气体中氧的浓度成同催化剂维度的平方根值及再生气体中氧的浓度成同催化剂维度的平方根值及再生气体中氧的浓度成同催化剂维度的平方根值及再生气体中氧的浓度成正比关系，与温度成反正比关系，与温度成反正比关系，与温度成反正比关系，与温度成反 比关系。比关系。比关系。比关系。设备构造设备构造设备构造设备构造吸收液的吸收液的吸收液的吸收液的循环壁循环壁循环壁循环壁煤气的停煤气的停煤气的停煤气的停留时间留时间留时间留时间煤气中的煤气中的煤气中的煤气中的氨含量氨含量氨含量氨含量再生反应速再生反应速再生反应速再生反应速度度度度(H(H(H(H2 2 2 2S S S S离子离子离子离子的减少速度的减少速度的减少速度的减少速度)煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载（3 3）优点）优点本法以焦炉煤气中的氨作为碱源，降低了本法以焦炉煤气中的氨作为碱源，降低了本法以焦炉煤气中的氨作为碱源，降低了本法以焦炉煤气中的氨作为碱源，降低了成本成本成本成本;在脱硫操作中，可把再生塔内硫磺的生成在脱硫操作中，可把再生塔内硫磺的生成在脱硫操作中，可把再生塔内硫磺的生成在脱硫操作中，可把再生塔内硫磺的生成量限制在硫氰酸铵生成反应所需要的量范围，量限制在硫氰酸铵生成反应所需要的量范围，量限制在硫氰酸铵生成反应所需要的量范围，量限制在硫氰酸铵生成反应所需要的量范围，过剩的硫则氧化成硫代硫酸盐和硫酸盐。这过剩的硫则氧化成硫代硫酸盐和硫酸盐。这过剩的硫则氧化成硫代硫酸盐和硫酸盐。这过剩的硫则氧化成硫代硫酸盐和硫酸盐。这样，由于再生吸收液中不含固体硫，不仅改样，由于再生吸收液中不含固体硫，不仅改样，由于再生吸收液中不含固体硫，不仅改样，由于再生吸收液中不含固体硫，不仅改善了再生设备的操作，而且防止了吸收液起善了再生设备的操作，而且防止了吸收液起善了再生设备的操作，而且防止了吸收液起善了再生设备的操作，而且防止了吸收液起泡，减少丁脱硫塔内的压力损失，避免了气泡，减少丁脱硫塔内的压力损失，避免了气泡，减少丁脱硫塔内的压力损失，避免了气泡，减少丁脱硫塔内的压力损失，避免了气阻现象的发生。阻现象的发生。阻现象的发生。阻现象的发生。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载3 3、栲胶法、栲胶法 改良改良ADAADA脱硫方法在操作中易发生堵塞，而且脱硫方法在操作中易发生堵塞，而且ADAADA药品价格药品价格十分昂贵。用栲胶取代十分昂贵。用栲胶取代ADAADA的栲胶法脱硫，则克服了这两项缺点。的栲胶法脱硫，则克服了这两项缺点。(1)(1)栲胶法工艺的特点栲胶法工艺的特点栲胶法具有改良栲胶法具有改良ADAADA法的几乎所有优点。法的几乎所有优点。栲胶既是氧化剂又是钒的络合剂，脱硫剂组成比改良栲胶既是氧化剂又是钒的络合剂，脱硫剂组成比改良ADAADA法简法简单。单。我国栲胶资源丰富、价廉易得，因而脱硫装置运行费用比改我国栲胶资源丰富、价廉易得，因而脱硫装置运行费用比改良良ADAADA法少。法少。栲胶法脱硫没有硫磺堵塔问题。栲胶法脱硫没有硫磺堵塔问题。栲胶需要一个复杂的预处理过程才能添加到系统中去，否则栲胶需要一个复杂的预处理过程才能添加到系统中去，否则会造成溶液严重发泡而使生产无法正常进行。但近年来研制出会造成溶液严重发泡而使生产无法正常进行。但近年来研制出的新产品的新产品P P型和型和V V型栲胶，可以直接加入系统。型栲胶，可以直接加入系统。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(2)(2)栲胶及其水溶液的性质栲胶及其水溶液的性质栲胶来自含单宁的树皮栲胶来自含单宁的树皮栲胶来自含单宁的树皮栲胶来自含单宁的树皮(如栲树、落叶松如栲树、落叶松如栲树、落叶松如栲树、落叶松)、根和茎、根和茎、根和茎、根和茎(如坚本、栗木如坚本、栗木如坚本、栗木如坚本、栗木)、叶叶叶叶(如漆树如漆树如漆树如漆树)和果壳。栲胶的主要成分为单宁，约占和果壳。栲胶的主要成分为单宁，约占和果壳。栲胶的主要成分为单宁，约占和果壳。栲胶的主要成分为单宁，约占66666666。栲胶可以无。栲胶可以无。栲胶可以无。栲胶可以无限制地溶于水中，直到最后成为糊状。温度升高，溶解度增大。限制地溶于水中，直到最后成为糊状。温度升高，溶解度增大。限制地溶于水中，直到最后成为糊状。温度升高，溶解度增大。限制地溶于水中，直到最后成为糊状。温度升高，溶解度增大。栲胶水溶液在空气中易被氧化。单宁中较活泼的羟基易被空气中的栲胶水溶液在空气中易被氧化。单宁中较活泼的羟基易被空气中的栲胶水溶液在空气中易被氧化。单宁中较活泼的羟基易被空气中的栲胶水溶液在空气中易被氧化。单宁中较活泼的羟基易被空气中的氧氧化，生成醌态结构物。因单宁具有与氧氧化，生成醌态结构物。因单宁具有与氧氧化，生成醌态结构物。因单宁具有与氧氧化，生成醌态结构物。因单宁具有与ADAADAADAADA类似的氧化还原性质。故类似的氧化还原性质。故类似的氧化还原性质。故类似的氧化还原性质。故栲胶法原理与改良栲胶法原理与改良栲胶法原理与改良栲胶法原理与改良ADAADAADAADA法相似，可以把改良法相似，可以把改良法相似，可以把改良法相似，可以把改良ADAADAADAADA脱硫工艺改成栲胶法。脱硫工艺改成栲胶法。脱硫工艺改成栲胶法。脱硫工艺改成栲胶法。单宁能与多种金属离子单宁能与多种金属离子单宁能与多种金属离子单宁能与多种金属离子(如钒、铬、铝等如钒、铬、铝等如钒、铬、铝等如钒、铬、铝等)形成水溶性配合物。形成水溶性配合物。形成水溶性配合物。形成水溶性配合物。在碱性溶液中单宁能与铜、铁反应并在材料表面上形成单宁酸盐的在碱性溶液中单宁能与铜、铁反应并在材料表面上形成单宁酸盐的在碱性溶液中单宁能与铜、铁反应并在材料表面上形成单宁酸盐的在碱性溶液中单宁能与铜、铁反应并在材料表面上形成单宁酸盐的薄膜，从而具有防腐作用。薄膜，从而具有防腐作用。薄膜，从而具有防腐作用。薄膜，从而具有防腐作用。栲胶水溶液，特别是高浓度栲胶水溶液是典型的胶体溶液。栲胶水溶液，特别是高浓度栲胶水溶液是典型的胶体溶液。栲胶水溶液，特别是高浓度栲胶水溶液是典型的胶体溶液。栲胶水溶液，特别是高浓度栲胶水溶液是典型的胶体溶液。栲胶组分中含有相当数量的表面活性物质，导致溶液表面张力下降栲胶组分中含有相当数量的表面活性物质，导致溶液表面张力下降栲胶组分中含有相当数量的表面活性物质，导致溶液表面张力下降栲胶组分中含有相当数量的表面活性物质，导致溶液表面张力下降发泡性增强。发泡性增强。发泡性增强。发泡性增强。栲胶水溶液中有栲胶水溶液中有栲胶水溶液中有栲胶水溶液中有NaVO3NaVO3NaVO3NaVO3、NaHCO3NaHCO3NaHCO3NaHCO3等弱酸盐时易生成沉淀。等弱酸盐时易生成沉淀。等弱酸盐时易生成沉淀。等弱酸盐时易生成沉淀。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(3)(3)脱硫的化学反应原理脱硫的化学反应原理 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(4)(4)主要影响因素及控制条件主要影响因素及控制条件a a a a总碱度总碱度总碱度总碱度。溶液的总碱度与其硫容量呈直线关系。因此提高总碱度是提高溶液硫。溶液的总碱度与其硫容量呈直线关系。因此提高总碱度是提高溶液硫。溶液的总碱度与其硫容量呈直线关系。因此提高总碱度是提高溶液硫。溶液的总碱度与其硫容量呈直线关系。因此提高总碱度是提高溶液硫容量的有效手段。当处理低硫原料气时可采用容量的有效手段。当处理低硫原料气时可采用容量的有效手段。当处理低硫原料气时可采用容量的有效手段。当处理低硫原料气时可采用0.4mol0.4mol0.4mol0.4molL L L L处理高硫原料气时可处理高硫原料气时可处理高硫原料气时可处理高硫原料气时可采用采用采用采用0.80.80.80.810 mol10 mol10 mol10 molL L L L的总碱度。的总碱度。的总碱度。的总碱度。b.NaVOb.NaVOb.NaVOb.NaVO3 3 3 3含量含量含量含量。NaV0NaV0NaV0NaV03 3 3 3含量决定于脱硫液的操含量决定于脱硫液的操含量决定于脱硫液的操含量决定于脱硫液的操 硫容即富液中硫容即富液中硫容即富液中硫容即富液中HSHSHSHS的浓度，符合化的浓度，符合化的浓度，符合化的浓度，符合化学计量关系，其理论浓度与液相的物质的量浓度相等。配制溶液时常常过量，过学计量关系，其理论浓度与液相的物质的量浓度相等。配制溶液时常常过量，过学计量关系，其理论浓度与液相的物质的量浓度相等。配制溶液时常常过量，过学计量关系，其理论浓度与液相的物质的量浓度相等。配制溶液时常常过量，过量系数量系数量系数量系数1.31.31.31.31.51.51.51.5。c.c.c.c.栲胶浓度栲胶浓度栲胶浓度栲胶浓度。栲胶浓度可以从三个方面考虑：一是作为载氧体，栲胶浓度与溶液。栲胶浓度可以从三个方面考虑：一是作为载氧体，栲胶浓度与溶液。栲胶浓度可以从三个方面考虑：一是作为载氧体，栲胶浓度与溶液。栲胶浓度可以从三个方面考虑：一是作为载氧体，栲胶浓度与溶液中钒含量存在着化学反应量的关系；二是从配合作用考虑，要求栲胶浓度与钒浓中钒含量存在着化学反应量的关系；二是从配合作用考虑，要求栲胶浓度与钒浓中钒含量存在着化学反应量的关系；二是从配合作用考虑，要求栲胶浓度与钒浓中钒含量存在着化学反应量的关系；二是从配合作用考虑，要求栲胶浓度与钒浓度之间保持一定比例；三是考虑栲胶对碳钢的缓蚀作用。度之间保持一定比例；三是考虑栲胶对碳钢的缓蚀作用。度之间保持一定比例；三是考虑栲胶对碳钢的缓蚀作用。度之间保持一定比例；三是考虑栲胶对碳钢的缓蚀作用。d.d.d.d.原料气中原料气中原料气中原料气中C02C02C02C02的含量的含量的含量的含量。栲胶脱硫液具有相当好的选择性。在适宜条件下，能从。栲胶脱硫液具有相当好的选择性。在适宜条件下，能从。栲胶脱硫液具有相当好的选择性。在适宜条件下，能从。栲胶脱硫液具有相当好的选择性。在适宜条件下，能从含含含含C0C0C0C02 2 2 299999999的气流中把的气流中把的气流中把的气流中把200mg200mg200mg200mgm m m m3 3 3 3的的的的H H H H2 2 2 2S S S S脱到脱到脱到脱到45mg45mg45mg45mgm m m m3 3 3 3以下。但由于吸收以下。但由于吸收以下。但由于吸收以下。但由于吸收COCOCOCO2 2 2 2后会使溶后会使溶后会使溶后会使溶液液液液pHpHpHpH值下降，脱硫效率有所降低。值下降，脱硫效率有所降低。值下降，脱硫效率有所降低。值下降，脱硫效率有所降低。e.e.e.e.温度温度温度温度。常温范围内。常温范围内。常温范围内。常温范围内H H H H2 2 2 2S S S S、COCOCOCO2 2 2 2的脱除率，的脱除率，的脱除率，的脱除率，Na2S203Na2S203Na2S203Na2S203生成率对温度不敏感。再生温生成率对温度不敏感。再生温生成率对温度不敏感。再生温生成率对温度不敏感。再生温度在度在度在度在45454545以下时，以下时，以下时，以下时，NaNaNaNa2 2 2 2S S S S2 2 2 203030303生成率很低，超过生成率很低，超过生成率很低，超过生成率很低，超过45454545急剧上升。因此通常吸收与再生急剧上升。因此通常吸收与再生急剧上升。因此通常吸收与再生急剧上升。因此通常吸收与再生在同一温度下进行，中间不设冷却和加热装置。在同一温度下进行，中间不设冷却和加热装置。在同一温度下进行，中间不设冷却和加热装置。在同一温度下进行，中间不设冷却和加热装置。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载4 4、湿法脱硫的主要设备、湿法脱硫的主要设备湿法脱硫塔的塔型很多，有填料塔，湍动湿法脱硫塔的塔型很多，有填料塔，湍动塔、喷射塔、旋流板塔、筛板塔、空淋塔塔、喷射塔、旋流板塔、筛板塔、空淋塔以及复合型吸收塔。而最常用的是喷射塔、以及复合型吸收塔。而最常用的是喷射塔、旋流板塔、填料塔和喷旋塔。旋流板塔、填料塔和喷旋塔。(1)吸收塔吸收塔 可用于湿法吸收脱硫的塔型很可用于湿法吸收脱硫的塔型很多常用的是喷射塔、旋流板塔、填料塔多常用的是喷射塔、旋流板塔、填料塔和喷旋塔。和喷旋塔。（2）喷射再生槽）喷射再生槽 喷射再生槽有喷射器和喷射再生槽有喷射器和再生槽组成再生槽组成 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载喷射塔具有结构简喷射塔具有结构简单，生产强度大，单，生产强度大，不易堵塔等优点。不易堵塔等优点。由于可以承受很大由于可以承受很大的液体负荷、单级的液体负荷、单级脱硫效率不高脱硫效率不高(70(70)因而常被用来粗脱因而常被用来粗脱硫化氢。喷射塔主硫化氢。喷射塔主要由喷射段、喷杯、要由喷射段、喷杯、吸收段和分离段组吸收段和分离段组成成1-1-1-1-喷射段；喷射段；喷射段；喷射段；2-2-2-2-喷杯：喷杯：喷杯：喷杯：3-3-3-3-吸收段：吸收段：吸收段：吸收段：4-4-4-4-分离分离分离分离段段段段旋流板塔由吸收段、旋流板塔由吸收段、除雾段、塔板、分离除雾段、塔板、分离段组成。段组成。旋流板塔的旋流板塔的旋流板塔的旋流板塔的空塔气速约为一般填空塔气速约为一般填空塔气速约为一般填空塔气速约为一般填料塔的料塔的料塔的料塔的2 2 2 24 4 4 4倍，一般倍，一般倍，一般倍，一般板式塔的板式塔的板式塔的板式塔的1.51.51.51.52 2 2 2倍，倍，倍，倍，与湍动塔相近，但达与湍动塔相近，但达与湍动塔相近，但达与湍动塔相近，但达到到到到同样效果时旋流板塔同样效果时旋流板塔同样效果时旋流板塔同样效果时旋流板塔的高度比湍动塔低；的高度比湍动塔低；的高度比湍动塔低；的高度比湍动塔低；从有效体积看，三者从有效体积看，三者从有效体积看，三者从有效体积看，三者之中旋流板塔最小；之中旋流板塔最小；之中旋流板塔最小；之中旋流板塔最小；塔压降小，工业上旋塔压降小，工业上旋塔压降小，工业上旋塔压降小，工业上旋流板塔的单板压降一流板塔的单板压降一流板塔的单板压降一流板塔的单板压降一般在般在般在般在98989898392Pa392Pa392Pa392Pa之间；之间；之间；之间；操作范围较大；不易操作范围较大；不易操作范围较大；不易操作范围较大；不易堵塞。堵塞。堵塞。堵塞。1-1-1-1-吸收段：吸收段：吸收段：吸收段：2-2-2-2-除雾段：除雾段：除雾段：除雾段：3-3-3-3-塔板：塔板：塔板：塔板：4-4-4-4-分离段分离段分离段分离段喷射塔、旋流板塔喷射塔、旋流板塔 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载喷旋塔喷旋塔喷射器结构 1-喷嘴；2-吸气室；3-收缩管；4-混合管；5-扩散管6-尾管双级喷射器由双级喷射器和再生双级喷射器由双级喷射器和再生槽组成，再生槽与单级喷射器再槽组成，再生槽与单级喷射器再生槽相同。而双级喷射器由喷嘴、生槽相同。而双级喷射器由喷嘴、一级喉管、二级喉管，扩散管和一级喉管、二级喉管，扩散管和尾管组成。尾管组成。双级喷射器的特点是第一级喉双级喷射器的特点是第一级喉管较小截面比管较小截面比(喷嘴截面与第一喷嘴截面与第一级喉管面之比较大，因而气液基级喉管面之比较大，因而气液基本是同速的，形成的混合流体中本是同速的，形成的混合流体中液体是连续相，气体是分散相，液体是连续相，气体是分散相，能量交换比较完全。能量交换比较完全。与单级喷射器相比双级喷射器有如下特点。与单级喷射器相比双级喷射器有如下特点。富液与空气混合好，气液接触表面多次更新，强化了再生过程，提高了再生效率。富液与空气混合好，气液接触表面多次更新，强化了再生过程，提高了再生效率。因二次吸人空气因二次吸人空气(总空气吸入量比单级增加一倍总空气吸入量比单级增加一倍)，富液射流的能量得到更充分地利用。自吸抽气，富液射流的能量得到更充分地利用。自吸抽气能力更高，溶液不易反喷。能力更高，溶液不易反喷。由于强化了气液接触传质过程，空气量显著减少，因而减轻了再生槽排气对环境的污染，减小了由于强化了气液接触传质过程，空气量显著减少，因而减轻了再生槽排气对环境的污染，减小了再生槽的有效容积。再生槽的有效容积。由于一级喉管的滑动系数由于一级喉管的滑动系数由于一级喉管的滑动系数由于一级喉管的滑动系数(S)(S)(S)(S)接近于接近于接近于接近于l l l l，气液接近同速，困而喉管不易堵塞。，气液接近同速，困而喉管不易堵塞。，气液接近同速，困而喉管不易堵塞。，气液接近同速，困而喉管不易堵塞。单级喷射器改为双级投资少，效益显著。单级喷射器改为双级投资少，效益显著。单级喷射器改为双级投资少，效益显著。单级喷射器改为双级投资少，效益显著。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二)中和法中和法中和法主要有氨水法、氢氧化钠法、中和法主要有氨水法、氢氧化钠法、碳酸钠法和醇胺法等碳酸钠法和醇胺法等中和法在生产中应用较少，此处不在中和法在生产中应用较少，此处不在叙述。叙述。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载优点：优点：干法脱硫设备简单、操作平稳、脱硫精度高，干法脱硫设备简单、操作平稳、脱硫精度高，已被各种原料气的大中小氮肥厂、甲醇厂、城市煤气厂、已被各种原料气的大中小氮肥厂、甲醇厂、城市煤气厂、石油化工厂等广泛采用。石油化工厂等广泛采用。此法在常、低温条件下使用的，易再生的脱硫此法在常、低温条件下使用的，易再生的脱硫剂将会有非常广泛的应用前景剂将会有非常广泛的应用前景缺点缺点：反应较慢、设备庞大，且需多个设备进行切换反应较慢、设备庞大，且需多个设备进行切换操作对含高浓度硫的气体不适应。操作对含高浓度硫的气体不适应。干法脱硫剂的硫容量有限，对含高浓度硫的干法脱硫剂的硫容量有限，对含高浓度硫的气体不适应，需要先用湿法粗脱硫后，再用干法精脱把气体不适应，需要先用湿法粗脱硫后，再用干法精脱把关。关。三、干法脱硫三、干法脱硫 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载干干法法脱脱硫硫的的主主要要方方法法(一一)、常温氧化铁法、常温氧化铁法(二二)、中温气化铁法、中温气化铁法(三三)、氧化锌法、氧化锌法(四四)、活性炭法、活性炭法(五五)、其他干法脱硫简介、其他干法脱硫简介干法脱硫的主要方法干法脱硫的主要方法 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(一一)常温氧化铁法常温氧化铁法1 1 1 1基本原理基本原理基本原理基本原理脱硫剂呈脱硫剂呈碱性时碱性时脱硫剂呈脱硫剂呈酸、中性酸、中性硫化铁在硫化铁在有氧气时有氧气时氧化析出氧化析出硫磺，脱硫磺，脱硫剂再生硫剂再生 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2 2、影响脱硫的因素、影响脱硫的因素温度温度压力压力脱硫剂的脱硫剂的粒度粒度脱硫剂的脱硫剂的碱度碱度常温氧化铁脱硫剂的脱硫反应速度与温度有关，温度升高，常温氧化铁脱硫剂的脱硫反应速度与温度有关，温度升高，活性增加。温度降低，活性减小。当温度低于活性增加。温度降低，活性减小。当温度低于5 5lOlO时，时，脱硫的活性急剧下降。常温型氧化铁脱硫剂的使用温度以脱硫的活性急剧下降。常温型氧化铁脱硫剂的使用温度以20204040为宜，在此温度范围内，活性较大，硫容量大且为宜，在此温度范围内，活性较大，硫容量大且较稳定较稳定氧化铁脱硫是不可逆反应，故不受压力的影响。但提高压氧化铁脱硫是不可逆反应，故不受压力的影响。但提高压力可提高硫化氢的浓度，提高脱硫剂的硫容。同时还可提力可提高硫化氢的浓度，提高脱硫剂的硫容。同时还可提高设备的空间利用率，减少设备投资高设备的空间利用率，减少设备投资脱硫剂粒度越小，扩散阻力越小反应速度越快；反之则脱硫剂粒度越小，扩散阻力越小反应速度越快；反之则脱硫速度就慢。目前国内常用低温型氧化铁脱硫剂为圆柱脱硫速度就慢。目前国内常用低温型氧化铁脱硫剂为圆柱形直径范围在形直径范围在3 36mm6mm必须控制脱硫剂为碱性，生成极易再生的必须控制脱硫剂为碱性，生成极易再生的FeSFeS使脱硫剂使脱硫剂易于再生易于再生 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二)中温气化铁法中温气化铁法(1)(1)(1)(1)脱硫反应脱硫反应脱硫反应脱硫反应1 1 1 1、基本原理、基本原理、基本原理、基本原理还原还原有机硫转化有机硫转化有机硫转化有机硫转化脱除硫化氢脱除硫化氢脱除硫化氢脱除硫化氢(2)(2)(2)(2)再生原理再生原理再生原理再生原理 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2 2、脱硫剂的理化性质和使用条件、脱硫剂的理化性质和使用条件国内中温氧化铁脱硫剂的主要型号及特性国内中温氧化铁脱硫剂的主要型号及特性型号组分规格比表面积/（m2/s）堆积密度/（t/m3）强度/MPa研制单位6971MoO37.5%10%Fe2O3（余量）4620018抚顺石油三厂S57-4Fe2O3加促进剂66四川石油炼制所CLS-2Fe2O3加促进剂1442.4四川石油炼制所LA-1-1Fe2O36515251.41.82024化工化肥研究所 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载3 3、主要影响因素及控制、主要影响因素及控制温度温度压力压力气体气体组分组分氧化铁脱硫属转化吸收型。有机硫经催化加氢，分解为无机硫。氧化铁脱硫属转化吸收型。有机硫经催化加氢，分解为无机硫。而后被氧化铁吸收。有机硫加氢分解有一定的温度要求一些有而后被氧化铁吸收。有机硫加氢分解有一定的温度要求一些有机硫在机硫在150150250250就开始热分解，甲硫醇就开始热分解，甲硫醇300300开始分解，而乙硫开始分解，而乙硫醚的分解温度为醚的分解温度为400400。当原料气中有机硫含量较高时，适当提高。当原料气中有机硫含量较高时，适当提高脱硫反应温度有利于有机硫的氢解脱硫反应温度有利于有机硫的氢解,提高脱硫效率。但硫化氢的吸提高脱硫效率。但硫化氢的吸收要求采用较低的温度，以提高对硫化氢的吸收率，降低净化气收要求采用较低的温度，以提高对硫化氢的吸收率，降低净化气中硫化氢的浓度。因此，综合两方面的因，通常脱硫反应温度控中硫化氢的浓度。因此，综合两方面的因，通常脱硫反应温度控制在制在250250300300。硫化氢的脱除反应为等分子反应，压力对反应平衡投有影响。但硫化氢的脱除反应为等分子反应，压力对反应平衡投有影响。但提高压力可提高硫化氢的分压，从而提高脱硫效率提高压力可提高硫化氢的分压，从而提高脱硫效率 水蒸气的存在对该脱硫过程的影响较为明显，水蒸气含量越低，水蒸气的存在对该脱硫过程的影响较为明显，水蒸气含量越低，对脱硫越有利。温度对该脱硫过程的影响是：升高温度，脱硫反对脱硫越有利。温度对该脱硫过程的影响是：升高温度，脱硫反应平衡常数减小，硫化氢平衡分压增大；而温度降低，平衡浓度应平衡常数减小，硫化氢平衡分压增大；而温度降低，平衡浓度减小，脱硫效果提高。减小，脱硫效果提高。当气流中有氢气存在时，则生成的硫化铁可与氢发生下列反应：当气流中有氢气存在时，则生成的硫化铁可与氢发生下列反应：从而使硫化氢含量增大，影响脱硫效率从而使硫化氢含量增大，影响脱硫效率 煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(三三)氧化锌法氧化锌法1 1、基本原理基本原理脱硫机理的解释脱硫机理的解释(1)(1)转化机理转化机理(2)(2)吸收机理吸收机理一些有机硫化合物在它们的热稳定温度下，由于一些有机硫化合物在它们的热稳定温度下，由于氧化锌和硫化锌的催化作用而分解成烯烃和硫化氧化锌和硫化锌的催化作用而分解成烯烃和硫化氢，后者随即被氧化锌吸收。噻吩在操作温度下氢，后者随即被氧化锌吸收。噻吩在操作温度下还不易分解，故在氧化锌上基本不被脱除。还不易分解，故在氧化锌上基本不被脱除。煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭