HPF法脫硫效率低的原因與改善措施

1、HPF法脫硫效率低的原因與改善措施 摘 要：本文對HPF法脫硫效率低的問題進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)硫化氫脫除率低的主要原因是脫硫液再生率低、溶液的氨硫比低、硫泡沫的提取及加工不穩(wěn)定等。提出了解決問題的措施，包括控制再生器的鼓風(fēng)強(qiáng)度、延長脫硫液的再生時間、控制合適的煤氣及脫硫液溫度、提高溶液的PH值、增大催化劑的濃度、調(diào)節(jié)液氣比、采用氨-堿聯(lián)合脫硫工藝流程等。采取上述措施后，焦?fàn)t煤氣中硫化氫的含量較原來明顯降低，脫硫塔出口煤氣中硫化氫的含量降至20 mg/m3以下，滿足了用戶及環(huán)保的要求。關(guān)鍵詞：HPF法；脫硫效率；參數(shù)調(diào)整；氨-堿聯(lián)合工藝中圖分類號：TQ522.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A在HPF脫硫工藝中，硫

2、化氫的脫除率持續(xù)偏低，嚴(yán)重地影響了煤氣的質(zhì)量。煤氣在處理和輸送過程中，硫化氫會腐蝕化學(xué)產(chǎn)回收設(shè)備和煤氣輸送管道；含硫化氫高的焦?fàn)t煤氣加熱鋼坯，會是鋼坯在軋制過程中產(chǎn)生熱脆性；用于合成氨生產(chǎn)，則使催化劑中毒和設(shè)備腐蝕；用作城市燃?xì)鈺r，會嚴(yán)重破壞周圍環(huán)境，危害人類健康。因此，有必要對焦?fàn)t煤氣脫硫效率低的原因做進(jìn)一步的分析，找出原因，提出相應(yīng)的改善措施。1 HPF法脫硫現(xiàn)狀HPF法是一種借助于煤氣中的氨與硫化氫的酸堿反應(yīng)來脫硫濕法工藝流程。該過程中使用HPF為催化劑。對苯二酚（H）、PDS（P）、硫酸亞鐵（F）是催化劑中的主要組成部分。工藝流程如圖1所示。圖1 HPF法脫硫工藝流程Fig.1 Pro

3、cess flow of HPF desulfurization methodHPF法脫硫法投入使用后，實際生產(chǎn)中明，隨著時間的推移，該法的脫硫效率逐年降低。為此從生產(chǎn)實際出發(fā)，對有可能降低脫硫效率的各個因素進(jìn)行分析。2 HPF法脫硫效率低的原因分析2.1 脫硫液再生脫硫液的再生使用的是自吸空氣噴射再生槽，通高速流體產(chǎn)生負(fù)壓，將空氣高速地吸入并與液體一起進(jìn)入氧化槽將脫硫液再生。實驗證明，在一定范圍內(nèi)再生氧化效率與空氣和脫硫液比值（即氣液比）成正比。但是，當(dāng)超過某一極限時，再生效率又會隨氣液比的增加而降低。氣液比對脫硫液再生效率的影響如圖2所示。圖2 氣液比對脫硫液再生率的影響Fig.2 Inf

4、luence of gas liquid ratio on regeneration rate of desulfurization solution另外，當(dāng)沒有及時提取脫硫液中夾帶的硫泡沫或副鹽時，管道會堵塞，造成再生空氣量不充足，脫硫液的再生率低，溶液中懸浮硫含量增高。當(dāng)脫硫液被輸送至脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用時，懸浮硫的存在可降低硫化氫與氨的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，這在一定程度上降低了煤氣的脫硫效率。2.2 脫硫液的含氨量根據(jù)設(shè)計要求，脫硫系統(tǒng)正常運行時，脫硫液的pH值為8.59.4，氨含量在5 g/L以上。但在實際生產(chǎn)中，氨含量一般只能達(dá)到3.04.7 g/L。此外，煤氣中的酸性氣體會消耗部分氨，再生槽

5、放散的廢氣中含有一定量的氨，系統(tǒng)排放的脫硫廢液中溶有氨，壓濾機(jī)生產(chǎn)的硫膏中也含有一定量的氨等。因此脫硫液的PH值只能控制在7.98.3，不能滿足生產(chǎn)需要。2.3 硫泡沫的提取及加工當(dāng)回收生產(chǎn)不穩(wěn)定時，就不能及時提取硫泡沫。殘存的硫泡沫會妨礙脫硫液再生。再生效果不好，脫硫貧液的質(zhì)量變差，脫硫處理時，反應(yīng)率降低。因而，煤氣的脫硫率下降。通過板框壓濾機(jī)間歇工作生產(chǎn)硫膏是目前我廠對硫進(jìn)行回收的主要方法。雖然板框壓濾機(jī)由多塊濾布、慮框交替排列組成，體積龐大，占地面積也較大，但其處理量較小，且屬于間歇操作，所以工作時間長。當(dāng)操作或設(shè)備出現(xiàn)問題時，不能及時對硫泡沫進(jìn)行加工，進(jìn)而影響了硫泡沫的提取。3 改進(jìn)措

6、施3.1 調(diào)整工藝參數(shù)1）將三臺再生器的鼓風(fēng)強(qiáng)度全部控制在32003400 m3/h，脫硫液的氧化再生時間控制在 1112 min；2）將煤氣溫度在生產(chǎn)過程中應(yīng)保持在 2230 , 控制脫硫液溫度在 3035 之間；3）每8小時往溶液循環(huán)槽內(nèi)投加一次催化劑，投加的劑量為1.5 kg，控制脫硫液中催化劑的濃度在5810-4%；4）向脫硫液中補充一定量的氨水，以此來調(diào)節(jié)氨硫比及溶液的pH值，使溶液PH控制在8.59.4。5）噴淋液氣比控制在0.20.3 L/m3。3.2 氨-堿聯(lián)合脫硫在脫硫系統(tǒng)中堿法與氨法脫硫同時使用，但脫硫過程各自獨立。HPF法脫硫在前，改良ADA法脫硫在后，兩種方法串聯(lián)操作。

7、通過以上措施的實施，經(jīng)檢測脫硫塔出口煤氣中硫化氫的含量降至20 mg/m3以下，滿足了用戶及環(huán)保的要求。4 結(jié)論通過控制再生器的鼓風(fēng)強(qiáng)度、延長脫硫液的再生時間、控制合適的煤氣及脫硫液溫度、提高溶液的PH值、增大催化劑的濃度、調(diào)節(jié)液氣比、采用氨-堿聯(lián)合脫硫工藝流程等改善措施的實施，焦?fàn)t煤氣中硫化氫的含量較原來明顯降低，脫硫塔出口煤氣中硫化氫的含量降至20 mg/m3以下，滿足了用戶及環(huán)保的要求。參考文獻(xiàn):1倪國強(qiáng). HPF法煤氣脫硫工藝生產(chǎn)實踐中幾個問題的探討J. 煤化工(Coal Chemical Industry), 2006(3):6163.2晁偉, 王渙福. 影響HPF工藝脫硫效率的因素

8、分析J. 煤化工(Coal Chemical Industry), 2011(2):2931.3董延軍, 許道亮, 鄭先勇. 焦?fàn)t煤氣HPF 法脫硫工藝的改進(jìn)與應(yīng)用J. 廣州化工(Guangzhou Chemical Industry), 2013, 41(8):183184.HPF法脫硫效率低的原因與改善措施Analysis and improvements on the low efficiency of HPF desulphurizationYANG Li*1,2, WANG Hong-you3, ZHAO Wen-cheng2(1.Hebei United University Sc

9、hool of Chemical Engineering，Tangshan ,China；2.Metallurgical Department, Tangshan Vocational College of Science and Technology, Tangshan ,China；3.Technical Center of Tangshan Guo Feng Iron and Steel Co. Ltd., Tangshan , china)Abstract：This paper analyzed the problems on low efficiency of HPF desulfu

10、rization method. It was found that the main reasons for the low hydrogen sulfide removal rate were low regeneration rate of desulfurization liquid, low ammonia sulfur ratio of solution, and sulfur foam extracting and processing is not stable, etc. Some measures were put forward, including the contro

11、l of regenerator blast intensity, the extension of desulfurization liquid regeneration time, suitable gas and desulfurization of liquid temperature controlling, improve the PH of solution, increase the concentration of catalyst, adjust liquid gas ratio, take ammonia-alkali joint desulfurization process, etc. After the above measures were taken, the content of hydrogen sulfide in coke oven gas significantly decreased, which lower than that of the original, the hydrogen sulfide content in the gas of export desulfurization tower was les