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文檔簡介

1、第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 第一節(jié) 煤氣的干法脫硫第二節(jié) 改良蒽醌二磺酸鈉法脫硫第三節(jié) 萘醌法(TAKAHAX)脫硫第四節(jié) 用氨水脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫第五節(jié) 苦味酸法脫硫脫氰(FRC法)第六節(jié) 乙醇胺法脫硫第1頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 焦?fàn)t粗煤氣所含雜質(zhì)危害最大的是各種含硫的化合物,其含量取決于配合煤中的含硫量。高溫?zé)捊箷r,配合煤中的硫有30% 40%轉(zhuǎn)入煤氣中,所形成的硫化物按其化合狀態(tài)可分為兩類:一類是硫的無機化合物,主要是硫化氫;另一類是硫的有機化合物,如二硫化碳、硫氧化碳、硫醇及噻吩等。有機硫化物在較高溫度下進(jìn)行變換反應(yīng),幾乎全部轉(zhuǎn)化為硫化氫,故煤氣中硫化氫所含

2、硫約占煤氣中硫總量的90%以上,因此,煤氣脫硫主要指脫除煤氣中的硫化氫。 硫化氫在常溫下是一種帶刺鼻臭味的無色氣體,其密度為3。硫化氫及其燃燒產(chǎn)物二氧化硫?qū)θ梭w均有毒性,在空氣中含有0.1%的硫化氫就能使人致命。煤氣中硫化氫的存在會嚴(yán)重腐蝕輸氣管道和設(shè)備,其腐蝕程度將隨煤氣中硫化氫的分壓增高而加劇。第2頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 當(dāng)焦?fàn)t煤氣用作城市煤氣時,硫化氫含量要求低于20mg/m3;用作各種化工合成原料氣時,硫化物會使變換催化劑及合成催化劑中毒,因此必須進(jìn)行煤氣脫硫。冶煉優(yōu)質(zhì)鋼時,煤氣中的硫化氫允許含量為12g/m3。煤氣脫硫不僅可以提高煤氣質(zhì)量,同時可以生產(chǎn)硫磺或硫酸,

3、做到變害為利、綜合利用。 煤氣脫硫方法有多種,主要可分為干法和濕法兩大類。有些方法,如中和法和物理吸收法,在脫硫的同時還可脫去煤氣中的二氧化碳和氰化氫,表9-1列出了主要的煤氣脫硫方法和分類。第3頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫表9-1 主要煤氣脫硫方法分類第4頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 煤氣的干法脫硫早在十九世紀(jì)初就得到應(yīng)用,其主要優(yōu)點是工藝簡單,成熟可靠,既能脫除無機硫,又能脫除有機硫,而且能脫至極精細(xì)的程度。但干法脫硫劑再生較困難,需周期性生產(chǎn),設(shè)備龐大,占地面積大,不宜用于含硫較高的煤氣,一般與濕法脫硫相配合,作為第二級脫硫使用。 濕法脫硫可以處理含硫量很高的

4、煤氣,脫硫劑是便于輸送的液體物料,不僅可以再生,而且可以回收有價值的元素硫,從而構(gòu)成一個連續(xù)脫硫循環(huán)系統(tǒng),只需在運轉(zhuǎn)過程中,補充少量物料,以抵償操作損失即可。在化學(xué)吸收法中,其中的中和法存在一個經(jīng)濃縮后的酸氣處理問題,目前已有多種工藝可將此濃縮酸氣最終轉(zhuǎn)化為元素硫或硫酸,如克勞斯硫回收法等。表中的氧化法存在著一個經(jīng)脫硫后的廢液處理問題,目前已開發(fā)了多種各具特色的廢液處理工藝,它們可以分別與各種脫硫方法配套使用,實際上已成為脫硫工藝中不可缺少的組成部分。第5頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 在我國,焦?fàn)t煤氣的脫硫最初采用砷堿法加氫氧化鐵干箱法,上世紀(jì)70年代初開始逐步改為改良A.D.A

5、.法。從80年代以來,相繼從國外引進(jìn)了幾種先進(jìn)的焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù),如德國的氨-硫化氫循環(huán)洗滌法(AS法),日本的塔卡哈克斯-希羅哈克斯(TAKAHAX-HIRAHAX)法,弗瑪克斯-洛達(dá)科斯-昆帕科斯(FUMAKS-RHODACS-COMPACS)組合法,美國的薩爾菲班(SULFIBAN)法等,對推動我國焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)的開發(fā)起了重要作用,改變了我國焦?fàn)t煤氣脫硫工藝落后、單一的局面,使得多種脫硫工藝在工業(yè)上得到應(yīng)用。 第6頁/共66頁第九章第九章 煤氣脫硫煤氣脫硫 選擇脫硫方法應(yīng)遵循以下原則: (1)適應(yīng)煤氣中的含硫情況及工藝過程要求的凈化程度;吸收溶液,要求吸收能力強,吸收速度快,再生容易,

6、對人體無毒,對一般鋼材無腐蝕或少腐蝕。來源廣泛,制備方便,價格低廉; (2)生產(chǎn)過程,要求動力消耗少,操作費用低; (3)工藝流程,要求設(shè)備容積小,基建投資?。?(4)對脫硫方法、硫回收方法及廢液處理方法作全面考慮,最優(yōu)組合,以達(dá)到技術(shù)、經(jīng)濟的最佳效果。第7頁/共66頁 第一節(jié)第一節(jié) 煤氣的干法脫硫煤氣的干法脫硫 煤氣的干法脫硫有氫氧化鐵法、氧化鋅法、分子篩法和活性炭法等。氧化鋅法和分子篩法適用于氣體處理量不大且要求硫化氫脫除程度很高的場合,一般用于化工合成氣的凈化;活性炭對硫化氫的吸附能力很低,但能夠吸附其它有機化合物(例如噻吩);在煤氣工業(yè)中長期使用的是氫氧化鐵法。國內(nèi)焦化廠和煤氣廠的干法

7、脫硫大多采用氫氧化鐵法。當(dāng)煤氣中硫化氫的含量低于1g/m3時,經(jīng)該法凈化后的煤氣中硫化氫的含量可降至10mg/m3,所以其凈化程度很高。當(dāng)煤氣中硫化氫含量大于8g/m3時,需預(yù)先經(jīng)濕法進(jìn)行初步脫硫,然后采用氫氧化鐵法作為最終清除硫化氫的手段。二干法脫硫工藝流程及裝置一生產(chǎn)過程原理第8頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 國內(nèi)常用的氫氧化鐵法脫硫劑有天然沼鐵礦、人工氧化鐵、染料廠及硫酸廠下腳鐵泥、硫鐵礦灰成型脫硫劑及煉鐵轉(zhuǎn)爐赤泥等。本法的基本原理是將焦?fàn)t煤氣通過含有氫氧化鐵的脫硫劑,使硫化氫與Fe(OH)3 或Fe(OH)2反應(yīng)生成Fe2S3或 FeS。當(dāng)硫在脫硫劑中富集到一定程度后,使脫硫

8、劑與空氣接觸,在有水分存在時,空氣中的氧將鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氫氧化物并生成單體硫,脫硫劑得到再生并供繼續(xù)使用。當(dāng)煤氣中含有氧時,則脫硫與脫硫劑的再生可同時進(jìn)行。 經(jīng)過反復(fù)地吸收和再生后,硫磺就在脫硫劑中聚集,并逐步包住活性Fe(OH)3的顆粒,使其脫硫能力逐漸降低。所以,當(dāng)脫硫劑上含有30%40%(按質(zhì)量計)的硫磺時,即需更換新的脫硫劑。第9頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 脫硫劑應(yīng)含有占風(fēng)干物料50%以上的氧化鐵,其中活性氫氧化鐵含量應(yīng)占70%以上,在裝入脫硫箱時,不應(yīng)含有腐植酸或腐植酸鹽,其PH值應(yīng)大于7。如腐植酸類的含量大于1%,將會引起脫硫劑的氧化,從而降低其硫容量和反應(yīng)速度,

9、進(jìn)而可能發(fā)生由于硫磺菌的作用,使得硫從已形成的硫化物中以硫化氫的形態(tài)分解出來。此外,為使脫硫劑在使用中不因硫的聚集而過于增大體積和變得密實,脫硫劑在自然狀態(tài)下應(yīng)是疏松的,濕料堆密度不宜大于。 按上述要求,脫硫劑可用磨碎的沼鐵礦或鐵屑和鋸木屑按體積1:1的比例混合制成,再加約0.5%(按質(zhì)量計)的熟石灰,以使脫硫劑呈堿性(PH值為89),并用水均勻調(diào)濕至含水分30%40%。用鐵屑制備的脫硫劑,需置于大氣中約三個月,并定期翻曬,以使其充分氧化。第10頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 在堿性脫硫劑中,硫化氫的脫除按下列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行:2Fe(OH)3 + 3H2S Fe2S3 + 6H2O F

10、e2S3 2FeS + S Fe(OH)2 + H2S FeS + 2H2O 當(dāng)有足夠水分時,氫氧化鐵的再生是空氣中或焦?fàn)t煤氣中的氧去氧化所生成的硫化鐵,按下列反應(yīng)進(jìn)行: 2Fe2S3 + 3O2 + 6H2O 4Fe(OH)3 + 6S 4FeS +3O2 + 6H2O 4Fe(OH)3+4S 其中,F(xiàn)e2S3的生成及再生的兩個反應(yīng)是主要反應(yīng),這兩個反應(yīng)過程都是放熱反應(yīng),每千克原子硫放出的熱量分別為和。根據(jù)這兩個反應(yīng)式,可以進(jìn)行過程的計算。第11頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 脫硫劑吸收硫化氫的最好條件為:溫度2830,脫硫劑的水分不低于30%。但由于過程進(jìn)行中所放出的熱量,使煤氣

11、被加熱而相對濕度降低,故脫硫劑中有部分水分被蒸發(fā)帶走,而使再生反應(yīng)受到破壞。所以,在脫硫之前,需往煤氣中加入一些水蒸氣。 從上述兩個主要反應(yīng)可見,脫除1kmol硫化氫需要氧,焦?fàn)t煤氣中通常含氧0.5%0.6%,這個含量可以滿足含硫化氫為15g/m3的煤氣在脫硫再生時的需要,故我國焦化廠采用此法脫硫時,煤氣中的含氧量已滿足需要,而無須再添加空氣。第12頁/共66頁二干法脫硫工藝流程及裝置二干法脫硫工藝流程及裝置 氫氧化鐵法脫硫的工藝流程如圖9-1所示。常用的有箱式法、深箱式法、塔式法、連續(xù)法和高壓法。圖9-1 氫氧化鐵法脫硫工藝流程第13頁/共66頁1箱式法箱式法 圖9-2為裝好脫硫劑的常用的箱

12、式脫硫裝置。整個設(shè)備為一長方形的槽,箱體用鑄鐵、鋼板焊成或用鋼筋混凝土制成,內(nèi)壁涂一層瀝青或瀝青漆。其中鑄鐵箱使用年限最長。圖9-2 箱式干法脫硫裝置第14頁/共66頁1箱式法箱式法 箱內(nèi)水平木格子上裝有34層厚為400500mm的脫硫劑,頂蓋與箱體用壓緊螺栓裝置密封連接。此種設(shè)備的水平截面積一般為2550m2,總高度一般為1.52m。為了更換脫硫劑及吊裝箱蓋的需要,在箱體上應(yīng)設(shè)置吊裝設(shè)備。整個箱式干法脫硫裝置由四組設(shè)備組成,一般用三組設(shè)備并聯(lián)操作,另一組設(shè)備備用。第15頁/共66頁1箱式法箱式法 煤氣干法脫硫所需脫硫劑的數(shù)量(以每小時100m3煤氣計)可按下式計算:m3/(1000m3.h)

13、式中S煤氣中硫化氫含量,%(按體積計); f新脫硫劑中活性Fe2O3的含量,通常為30% 40%; q新脫硫劑的堆積密度,通常為0.8 3。第16頁/共66頁1箱式法箱式法 干法脫硫的凈化程度很高,一般可達(dá)3煤氣。但是反應(yīng)速度慢,要達(dá)到最高的凈化程度,煤氣需和脫硫劑接觸130 200s。所以,煤氣通過脫硫劑的速度取7 11mm/s,并且要依次通過箱內(nèi)的脫硫劑層,以保證足夠的接觸時間。 箱式干法脫硫裝置的設(shè)備較笨重,占地面積達(dá),更換脫硫劑時勞動強度大,所以當(dāng)煤氣中硫化氫含量高時,需先經(jīng)濕法脫硫,再根據(jù)凈化程度的需要進(jìn)一步采用干法脫硫。第17頁/共66頁2 2深箱法深箱法 深箱在結(jié)構(gòu)上與普通箱相似

14、,不同的是脫硫劑層較厚,為1200 1600mm。深箱法的優(yōu)點是當(dāng)設(shè)備面積一定時其容量較大。深箱法按分流原則操作,煤氣由中間進(jìn)入,使一半煤氣向上,另一半煤氣向下流動通過脫硫劑層。深箱法特別適用于不經(jīng)常出料的設(shè)備,也常用于高壓操作。第18頁/共66頁3 3塔式法塔式法 圖9-3為塔式干法脫硫裝置。脫硫塔直徑為,高為1216m,其中裝有1014個中央有圓孔的吊筐。互相疊置起來的吊筐在塔的中心形成一個圓柱形煤氣通道。煤氣由塔底進(jìn)入煤氣通道并均勻分布入各個吊筐中,并通過脫硫劑后進(jìn)入吊筐與塔壁形成的空隙內(nèi),由塔側(cè)壁排出。塔式干法脫硫裝置一般由56個塔組成,其中4個操作,12個備用。當(dāng)氣體以通常的速度通過

15、脫硫劑時,每米脫硫劑的阻力為。圖9-3 干法脫硫塔第19頁/共66頁4 4連續(xù)法連續(xù)法 為降低脫硫設(shè)備的尺寸和減少脫硫劑的處理費用,并實現(xiàn)工藝過程的連續(xù)性,近年來國外采用連續(xù)式干法脫硫,如圖9-4所示。圖9-4 連續(xù)式干法脫硫第20頁/共66頁4 4連續(xù)法連續(xù)法 該裝置由三座圓形塔串聯(lián)而成,在每個塔內(nèi)均填充有顆粒狀的脫硫劑。脫硫劑呈球形,直徑為1220mm。它是由氧化鐵、木屑、水泥和石灰混合而成。顆粒借重力自由流動,脫硫劑加入塔內(nèi)或自塔內(nèi)卸出都通過氣封裝置,而不致使塔內(nèi)氣流中斷。 在塔的頂部通入空氣,使粒狀脫硫劑在塔內(nèi)得到連續(xù)氧化保持活性,故不必在塔外再生。 圖9-4也表示出了粒狀脫硫劑的流動

16、路線。粒狀脫硫劑從第一塔排出后用過氯乙烯萃取以除去元素硫,而后再循環(huán)進(jìn)入第二塔。系統(tǒng)中約80%的粒狀脫硫劑要經(jīng)過萃取,加入的新鮮脫硫劑只作為補充各級過篩損失。從系統(tǒng)中排出的細(xì)粉可用于常用的氧化鐵箱中。此法的主要缺點是脫硫劑最終含硫量低,僅為飽和量的30%。第21頁/共66頁5 5高壓法高壓法 干法箱式脫硫近年來發(fā)展到再高壓下從煤氣(或其它工業(yè)氣體)中脫除硫化氫,其操作壓力可高達(dá)7MPa。其裝置可用兩套串聯(lián)操作的四個圓筒形容器,每個裝有3m厚的氧化鐵床層。要求脫硫的氣體不需加氧氣再生氧化鐵,而是把用過的氧化鐵在容器外與空氣接觸而得到再生。用過1020次后的氧化鐵不再重復(fù)使用。第22頁/共66頁5

17、 5高壓法高壓法 近年來國內(nèi)外發(fā)展了一種漿液法脫硫新工藝。它保持了干法脫硫工藝的優(yōu)點,并解決了脫硫劑裝卸困難問題。漿液法的流程如圖9-5所示。圖9-5 漿液法脫硫流程示意圖 第23頁/共66頁5 5高壓法高壓法 漿液法所用脫硫劑為氧化鐵細(xì)粉和水配制的漿液。它本身不能形成穩(wěn)定的懸浮液,但在氣流攪動下容易懸浮。在配漿罐中加入一定量的氧化鐵和水?dāng)嚢?,配好的漿液用泥漿泵送入吸收塔。含有硫化氫的天然氣或煤制氣進(jìn)行壓力控制后送入加熱爐,再進(jìn)入吸收塔(脫硫塔)底部。吸收塔可以是填料塔,在此硫化氫和漿液中的懸浮氧化鐵粉末反應(yīng)而被除去。從吸收塔2出來的凈化氣,再經(jīng)吸收塔3,進(jìn)一步脫硫。單位質(zhì)量的脫硫劑(干基)吸

18、收硫化氫的質(zhì)量的百分?jǐn)?shù),稱為工作硫容,一般可在30%以上。當(dāng)漿液失效后,可利用塔內(nèi)較低的余壓排放廢漿。排出的廢漿比較容易沉降,下層的泥狀物主要含F(xiàn)eS、FeS2、Fe2O3,在和空氣接觸后硫化鐵氧化成氧化鐵和元素硫。排出廢漿的上層清液不含明顯的有毒物質(zhì)。該法已用于硫化氫含量在1 2g/m3的天然氣脫硫。第24頁/共66頁第二節(jié)第二節(jié) 改良蒽醌二磺酸鈉法脫改良蒽醌二磺酸鈉法脫硫硫 改良蒽醌二磺酸鈉法(即改良A.D.A.法)是在A.D.A.法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)形成的。A.D.A.法是由英國煤氣公司西北煤氣局和克蘭頓苯胺公司聯(lián)合研究的脫硫方法,該法用添加了蒽醌二磺酸(2,6-蒽醌二磺酸和2,7-蒽醌二

19、磺酸)的鈉鹽的稀碳酸鈉溶液作為脫硫液。由于存在一些缺點,許多公司對它作了改進(jìn),主要是往脫硫液中加入一定量的釩酸鹽和酒石酸鉀鈉,形成了改良A.D.A.法。該法可脫除煤氣中的硫化氫(效率可達(dá)98%以上)和大部分甲硫醇,不能脫除硫氧化碳和二硫化碳,可脫除絕大部分的氰化氫。在二氧化碳存在下,可對硫化氫選擇脫除,并生產(chǎn)元素硫。由于該法具有脫硫效率高、對硫化氫含量不同的煤氣適應(yīng)性較大、溶液無毒性、對操作溫度和壓力的適應(yīng)范圍較廣、對設(shè)備腐蝕較輕及所得副產(chǎn)品硫磺的質(zhì)量較好等優(yōu)點,故在我國得到較廣泛的應(yīng)用。二改良A.D.A.法的工藝流程一生產(chǎn)過程原理第25頁/共66頁一生產(chǎn)過程原一生產(chǎn)過程原理理 改良法所用脫硫

20、液是在稀碳酸鈉溶液中,添加等比例的2,6-蒽醌二磺酸和2,7-蒽醌二磺酸(A.D.A.)鈉鹽溶液、適量的酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6)及0.12% 0.28%的偏釩酸鈉(NaVO3)配制而成。溶液的PH值維持在8.5 之間,可通過將溶液的總堿度控制在0.36 之間來維持。PH值若小于會導(dǎo)致反應(yīng)速度太慢,如太高則會增加副反應(yīng),并使堿耗增大,同時還會增快硫的析出而造成堵塔。第26頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 如圖9-6所示,焦?fàn)t煤氣進(jìn)入吸收塔,與從塔頂噴下來的吸收液逆流接觸,煤氣中的硫化氫被脫硫液吸收后,從塔頂排出。由塔底排出的飽和溶液經(jīng)循環(huán)槽用泵送入再生塔,經(jīng)空氣氧化再生析出元素硫

21、后,自流入脫硫塔頂循環(huán)使用。圖9-6 脫硫過程示意圖 第27頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 改良A.D.A.法脫硫過程的主要化學(xué)反應(yīng)為: (1)硫化氫被堿液吸收: Na2CO3 + H2 NaHCO3 (2)偏釩酸鈉與硫氫化鈉反應(yīng),生成焦釩酸鈉并析出元素硫: 4NaVO3 + 2NaHS + H2O Na2V4O9 + 2S + 4NaOH 在這個反應(yīng)中釩由五價被還原成四價,并析出元素硫。 (3)焦釩酸鈉在堿性脫硫液中為(氧化態(tài))氧化再生為偏釩酸鈉: Na2V4O9 + 2A.D.A(氧化態(tài)) + 2NaOH + H2O 4NaVO3 + 2A.D.A.(還原態(tài)) 第28頁/共66頁

22、一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理在堿性脫硫液中,氧化態(tài)A.D.A.的分子式為:還原態(tài)A.D.A.的分子式為:NaO3SSO3NaONaH第29頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理(4)還原態(tài)的A.D.A.于再生塔內(nèi),通入空氣使之氧化再生成為氧化態(tài):2A.D.A.(還原態(tài)) + O2(氧化態(tài)) + 2H2O 此外,反應(yīng)中生成的NaHCO3和NaOH又會發(fā)生如下反應(yīng):NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O 從理論上看,在整個反應(yīng)過程中,偏釩酸鈉、A.D.A.和碳酸鈉都可獲得再生,供脫硫過程循環(huán)使用。 改良A.D.A.法的脫硫液硫容量較高,因釩酸鈉和硫氫化鈉的反應(yīng)很快,溶液堿度可較低。

23、但是,由于釩的存在,在硫化氫局部濃度高時,溶液中硫氫化物的生成速度可能比被釩酸鹽所氧化的速度大,因而釩會形成一種黑色絡(luò)合物(釩-氧-硫化合物)的沉淀。為了消除所生成的沉淀,一種方法是延長吹空氣的時間,使其復(fù)原成為可溶的釩酸鹽;另一種方法是向溶液中添加少量的酒石酸鉀鈉,因為多數(shù)金屬離子能與酒石酸根結(jié)合成絡(luò)離子,形成可溶性絡(luò)合物,可防止金屬離子從堿性溶液中沉淀出來。第30頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 在焦?fàn)t煤氣中尚有2% 3%的二氧化碳,故在吸收硫化氫的同時還伴有吸收二氧化碳的反應(yīng): NaCO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 但是,吸收硫化氫的速度要比吸收二氧化碳的速度快,所

24、以,對硫化氫的吸收具有選擇性。另外,在焦?fàn)t煤氣中還存在氰化氫和氧,故尚有下列副反應(yīng): NaCO3 + 2HCN 2NaCN + H2O + CO2 NaCN + S NaCNS 2NaHS + 2O2 Na2S2O3 + H2O 因而有部分碳酸鈉消耗于生成副產(chǎn)品上,故需經(jīng)常添加堿液予以補充。第31頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 在吸收硫化氫和二氧化碳的過程中會生成碳酸氫鈉,其溶解度較碳酸鈉小得多,因此它們在吸收液中的濃度,應(yīng)保證不致有碳酸氫鈉析出。此外,當(dāng)脫硫塔中吸收的二氧化碳與再生塔中解吸的二氧化碳達(dá)到平衡時,溶液中的碳酸氫鈉與碳酸鈉的摩爾比將穩(wěn)定在某一數(shù)值上。此比值與煤氣中二氧化

25、碳含量有關(guān),若比值高,則需抽出溶液循環(huán)量的1% 2%,在脫碳塔中進(jìn)行脫碳處理。 根據(jù)焦?fàn)t煤氣中二氧化碳的含量,一般將溶液中碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾濃度控制為1:4 5,即可無需抽出部分溶液進(jìn)行脫碳處理。 改良A.D.A.法所用脫硫液的堿度和組分含量為:總堿度,mol:0.36 ;Na2CO3,mol:0.06 ;NaHCO3,mol:0.3 ;A.D.A.,g/l: ;NaVO3,g/l: 2;NaKC4H4O6,g/l: 1。 如前所述,由于生成NaCNS和Na2S2O3需消耗部分碳酸鈉,在實際生產(chǎn)中堿的耗量為260 360kg/t(硫磺)。 A.D.A.和NaVO3在理論上不損耗,但實際上由

26、于流失或因操作不善而發(fā)生沉淀,亦需一定補充,其補充量各約為0.5 1kg/t(硫磺)。第32頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D.A.法的工藝流法的工藝流程程改良A.D.A.法工藝流程如圖9-7所示。圖9-7 改良A.D.A.法脫硫工藝流程 焦?fàn)t煤氣進(jìn)入脫硫塔,與塔頂噴淋的PH值為8.5 的脫硫液逆流接觸。脫除硫化氫后的煤氣經(jīng)液體分離液沫后送入下一工序。第33頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D.A.法的工藝流程法的工藝流程 吸收了硫化氫的溶液從塔底經(jīng)液封槽流入循環(huán)槽(或稱反應(yīng)槽)。槽內(nèi)溶液由循環(huán)泵送至加熱器加熱(夏季則為冷卻)至約40后,壓送入再生塔底部。同時,向再生塔底部鼓入空

27、氣,溶液中還原態(tài)的A.D.A.即再生為氧化態(tài)。再生后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流返回脫硫塔。 脫硫塔內(nèi)析出的流泡沫在循環(huán)槽內(nèi)積累,在循環(huán)槽的頂部和底部設(shè)有溶液噴頭,噴射自泵出口引出的高壓溶液,以打碎硫泡沫,使之隨溶液同時進(jìn)入循環(huán)泵。在循環(huán)槽中積累的硫泡沫也可以放入收集槽,由此用壓縮空氣壓入硫泡沫槽。 大量的硫泡沫是在再生塔中生成的,并浮于塔頂擴大部分,利用位差自流入硫泡沫槽內(nèi)。硫泡沫槽內(nèi)溫度控制在65 70,在機械攪拌下澄清分層,清夜經(jīng)放液器返回循環(huán)槽,硫泡沫放至真空過濾機進(jìn)行過濾,成為硫膏。濾液經(jīng)真空除沫器后也返回循環(huán)槽。第34頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D.A.法的工藝流程法的工藝流

28、程 硫膏于熔硫釜內(nèi)用蒸汽間接加熱至130以上,使硫熔融并與硫渣分離。熔融硫放入用蒸汽夾套保溫的分配器,以細(xì)流放至皮帶輸送機上,并用冷水噴灑冷卻。于皮帶輸送機上經(jīng)脫水干燥后的硫磺產(chǎn)品卸至儲槽。 在堿液槽配制耗的10%的堿液,用堿液泵送至高位槽,間歇或連續(xù)地加入循環(huán)槽或事故槽內(nèi),以補充消耗。當(dāng)需要補充偏釩酸鈉溶液時,也由堿液泵送往溶液循環(huán)系統(tǒng)。 在溶液循環(huán)過程中,當(dāng)硫氰酸鈉及硫代硫酸鈉積累到一定程度時,會導(dǎo)致脫硫效率下降,需抽取部分溶液去提取硫代硫酸鈉和硫氰酸鈉。第35頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D.A.法的工藝流程法的工藝流程 除上述操作數(shù)據(jù)外,其它生產(chǎn)工藝條件為:脫硫塔內(nèi)煤氣的空塔

29、速度 液氣比 16l/m3溶液噴淋密度 3/(m2.h)溶液在再生塔內(nèi)停留時間 2530min再生空氣用量 913m3/kg(硫)再生空氣鼓風(fēng)強度 60m3/(m2.h) 在生產(chǎn)中借適當(dāng)提高溶液溫度和降低入塔煤氣溫度來維持整個系統(tǒng)的水平衡,使多余的水分被煤氣帶走。一般維持溶液溫度高于煤氣溫度35。當(dāng)提取硫氰酸鈉時,水的平衡更易維持。第36頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D.A.法的工藝流程法的工藝流程 改良A.D.A.法脫硫系統(tǒng)的主要設(shè)備為脫硫塔和再生塔。 脫硫塔由鋼板焊制,可以采用填料塔(聚丙烯特拉雷特填料)或空噴塔。當(dāng)采用填料塔時,其總吸收系數(shù)隨溶液的PH值而不同,一般可取為(m2

30、);當(dāng)采用空噴塔時,可取容積系數(shù)為(m3)。 再生塔也由鋼板焊制而成,其頂部設(shè)有擴大圈,塔壁與擴大圈形成環(huán)形空隙。塔內(nèi)從中段至塔底裝有三塊篩板,以使空氣分布均勻并與溶液緊密接觸??諝庠谠偕?nèi)泡沸溢出,使硫以泡沫形式浮在液面上。硫泡沫從再生塔邊緣溢流至擴大部分環(huán)隙中,由此自流入硫泡沫槽。此種再生塔具有效率高、操作穩(wěn)定的優(yōu)點,但設(shè)備高大且空氣鼓風(fēng)動力消耗大,使得一次投資和經(jīng)常操作費用大大增加,故產(chǎn)生了采用較矮小的噴射再生槽取代再生塔的工藝。噴射再生槽的原理是利用噴射器對脫硫液再生階段進(jìn)行強化反應(yīng),從而縮短了脫硫溶液再生停留時間,使設(shè)備尺寸大大縮小。第37頁/共66頁二改良二改良A.D.A.A.D

31、.A.法的工藝流程法的工藝流程 目前,我國一些焦化廠已用PDS法取代了改良A.D.A.法。PDS法是我國在八十年代后期自行開發(fā)的一種以鈦菁鈷磺酸鹽為催化劑的新型脫硫方法,屬于濕式氧化法,但它克服了其它濕式氧化法需使用多種助催化劑、用量大、副反應(yīng)多,以及硫容量小、易堵塔、工藝復(fù)雜和設(shè)備龐大等缺點。PDS法的脫硫成本只有改良A.D.A.法的30%左右,脫硫脫氰能力更強,工藝簡單,且對設(shè)備材質(zhì)要求不高。對原有改良A.D.A.法脫硫裝置,可在不改變原有設(shè)備的前提下,只需增加PDS溶液滴加設(shè)備,即可代替良A.D.A.法脫硫。 第38頁/共66頁第三節(jié)第三節(jié) 萘醌法(萘醌法(TAKAHAXTAKAHAX)

32、脫硫)脫硫 本法又稱塔卡哈克斯法,是一種高效濕式氧化脫硫法,在日本使用最為廣泛,新日鐵的每個焦化廠均采用此工藝。我國上海寶鋼焦化廠也引進(jìn)日本新日鐵的塔卡哈克斯工藝進(jìn)行焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰。它由濕法脫硫(TAKAHAX法)及脫硫廢液處理(HIROHAX濕式氧化法)兩部分組成,經(jīng)處理后的脫硫液送往硫銨母液系統(tǒng)以制取硫銨。一塔卡哈克斯(TAKAHAX)法脫硫二希羅哈克斯(HIROHAX)濕式氧化法處理廢液第39頁/共66頁一塔卡哈克斯(一塔卡哈克斯(TAKAHAXTAKAHAX)法脫硫)法脫硫 1生產(chǎn)過程原理 本法使用的脫硫液為含有1,4-萘醌-2-磺酸銨(作為催化劑以符號NQ表示)的堿性溶液,堿源為焦

33、爐煤氣中的氨。由于要利用煤氣中的氨,所以由鼓風(fēng)機送來的焦?fàn)t煤氣經(jīng)電捕焦油器捕除焦油霧后即進(jìn)入本裝置的脫硫塔。在脫硫塔中,當(dāng)焦?fàn)t煤氣與吸收液接觸時,煤氣中的氨首先溶解生成氨水:NH3 + H2O NH4OH 然后氨水吸收煤氣中的硫化氫和氰化氫,生成硫氫化銨和氰化銨。硫氫化銨在NQ作用下析出硫: NH4OH + H2S NH4HS + H2O NH4OH + HCN NH4CN + H2O NH4HSSO3NH4OOH2ONH4OHSSO3NH4OHOH+第40頁/共66頁 1 1生產(chǎn)過程原理生產(chǎn)過程原理 將含有硫氫化銨的吸收液送入再生塔底部,同時吹入空氣,在催化劑的作用下氧化再生。此時,硫氫化銨

34、與氧在NQ作用下生成氫氧化銨并析出硫;氰化銨與硫反應(yīng)生成硫氰酸銨。 NH4HS + 1/2O2 NH4OH + S NH4CN + S NH4SCN NQ也進(jìn)行再生反應(yīng),從還原態(tài)再生為氧化態(tài)。 再生時,還發(fā)生生成硫代硫酸銨的副反應(yīng): NH4HS + 2O2 (NH4)2S2O3 NH4HS + 2O2 + NH4OH (NH4)2SO4 + H2 SO3NH4OHOHSO3NH4OOH2O+1/2O2+第41頁/共66頁 1 1生產(chǎn)過程原理生產(chǎn)過程原理 此法的脫硫效率除與設(shè)備構(gòu)造、吸收液的循環(huán)量、脫硫塔內(nèi)煤氣的停留時間等有關(guān)外,主要與煤氣中的氨含量有很大關(guān)系。根據(jù)生產(chǎn)實際資料,入塔煤氣中NH3

35、/H2(質(zhì)量比)時,脫硫效率有下降趨勢,為使脫硫效率保持在90%以上,此比值需保持在以上。 再生反應(yīng)速度(HS-離子的減少速度)同催化劑濃度的平方根值(即 mol催化劑/m3)及再生氣體中氧的濃度成正比關(guān)系,同溫度成反比關(guān)系。 再生后的吸收液返回脫硫塔循環(huán)使用。在循環(huán)過程中,吸收液里逐漸積累了上述反應(yīng)生成的硫磺、硫氰酸銨、硫代硫酸銨和硫酸銨等物質(zhì)。為使這些化合物在吸收液中的濃度保持一定,就需提取部分吸收液(提取量3/1萬m3煤氣)作為脫硫廢液送往廢液處理裝置予以處理。第42頁/共66頁2 2工藝流程工藝流程 如圖9-8所示,焦?fàn)t煤氣經(jīng)捕除焦油霧后,先進(jìn)入中間煤氣冷卻器由約50冷卻至36。中間煤

36、氣冷卻器由預(yù)冷段、洗萘段、終冷段三段空噴塔組成。在塔下部的預(yù)冷段,煤氣由約50被直接冷卻到不析出萘的溫度,即約38。在塔中部的洗萘段,用含萘約5%的洗油噴灑,使煤氣中的含萘量降至約3,這一含量可保證煤氣在終冷段中無萘析出。洗萘富油的一部分送往粗苯工序處理。煤氣最后在塔上部的終冷段被冷卻至36,然后進(jìn)入脫硫塔。圖9-8塔卡哈克斯?jié)穹摿蚬に嚵鞒痰?3頁/共66頁2 2工藝流程工藝流程 因中間煤氣冷卻器循環(huán)噴灑的氨水中含有萘、焦油霧及渣子等,所以需將其中一部分送至氨水澄清槽,再從氨水儲槽送來補充氨水。 脫硫塔為填料塔,焦?fàn)t煤氣從塔的下部進(jìn)入,與從塔頂噴灑的吸收液對流接觸,煤氣中的H2S、HCN、N

37、H3即被吸收液吸收。出塔的焦?fàn)t煤氣送往硫銨工序。從塔底排出的吸收液用循環(huán)泵送入再生塔底部。再生塔為鼓泡塔,吸收液與空氣并流流動,液中的硫氫根離子在催化劑作用下氧化而生成前述的各種銨鹽和硫磺。 經(jīng)過氧化再生的溶液具有吸收H2S的能力,使之從再生塔頂部自流返回脫硫塔頂部循環(huán)使用。為了保持各種銨鹽及硫磺在吸收液中不大于一定的濃度,部分吸收液需自再生塔頂部自流至HIROHAX裝置,將硫磺及含硫銨鹽濕式氧化為硫銨。 從再生塔頂部排出的空氣(廢氣)送入第一洗凈塔,用硫銨工序來的硫銨母液洗滌以吸收廢氣中的氨,吸氨后的母液再送回硫銨工序。自第一洗凈塔出來的廢氣再進(jìn)入第二洗凈塔,在此用過濾水噴灑除去母液酸霧后,

38、放入大氣中。洗滌水自塔底排出送往活性污泥裝置進(jìn)行處理。第44頁/共66頁2 2工藝流程工藝流程 在脫硫塔內(nèi)煤氣的空塔速度為,吸收液噴淋密度為59m3/m2.h,液氣比為33L/m3,每標(biāo)準(zhǔn)立方米煤氣需填料面積1m2,煤氣阻力約為90Pa/m填料。 本法不僅利用焦?fàn)t煤氣中的氨作為堿源,降低了成本,而且在脫硫操作中,可把再生塔內(nèi)硫磺的生成量限制在硫氰酸銨生成反應(yīng)所需要的量,過剩的硫則氧化成硫代硫酸鹽和硫酸鹽。這樣,由于再生吸收液中不含固體硫,不僅改善了再生設(shè)備的操作,而且防止了吸收液起泡,減少了脫硫塔內(nèi)的壓力損失,避免了氣阻現(xiàn)象的發(fā)生。第45頁/共66頁二希羅哈克斯(二希羅哈克斯(HIROHAXH

39、IROHAX)濕式氧化法處理廢液)濕式氧化法處理廢液 如圖9-9所示,自TAKAHAX裝置來的吸收液進(jìn)入接受槽,在此加入從氨水蒸餾裝置來的氨水,作為HIROHAX裝置所產(chǎn)生的硫酸的中和劑。當(dāng)氨水蒸餾裝置停工時,則加入所需數(shù)量的氣化液氨(氨氣)。為了防止設(shè)備腐蝕,同時將緩蝕劑也加入接受槽中,用供料泵將接受槽中的混合液升壓到,另混入的壓縮空氣,一起進(jìn)入換熱器與來自反應(yīng)塔頂?shù)恼羝麚Q熱,并在加熱器內(nèi)用高壓蒸汽加熱到200以上,然后進(jìn)入反應(yīng)塔。圖9-9 希羅哈克斯?jié)袷窖趸ㄌ幚韽U液工藝流程第46頁/共66頁二希羅哈克斯(二希羅哈克斯(HIROHAXHIROHAX)濕式氧化法處理廢液)濕式氧化法處理廢液

40、在反應(yīng)塔內(nèi),脫硫液中的硫化物被空氣氧化而變成硫酸或硫銨。這時,硫氰酸銨中的碳變成二氧化碳?xì)怏w,氮變成銨離子。 S + 3/2O2 + H2O H2SO4 (NH4)2S2O3 + 2O2 + H2O (NH4)2SO4 + H2SO4 NH4SCN + 2O2 + 2H2O (NH4)2SO4 + CO2 H2SO4 + 2NH3 (NH4)2SO4 反應(yīng)塔內(nèi)的反應(yīng)條件是:壓力 ,溫度273 )將脫硫液加熱至200以上。但由于上述反應(yīng)均為放熱反應(yīng),塔內(nèi)溫度會上升到約275。以后,可用反應(yīng)塔排出的廢氣與脫硫液進(jìn)行換熱,蒸汽加熱器可停止使用,僅用反應(yīng)放出的熱量即可滿足生成需要。第47頁/共66頁二

41、希羅哈克斯(二希羅哈克斯(HIROHAXHIROHAX)濕式氧化法處理廢液)濕式氧化法處理廢液 經(jīng)氧化反應(yīng)后的脫硫液稱為氧化液(即硫銨母液),從反應(yīng)塔斷塔板處抽出,經(jīng)氧化液冷卻器冷卻后進(jìn)入氧化液槽,由此再用泵送往硫銨母液循環(huán)槽。從反應(yīng)塔頂引出的氣體用作加熱脫硫液的熱源,經(jīng)換熱器后成為氣液混合物,進(jìn)入第一氣液分離器進(jìn)行分離后,冷凝液經(jīng)冷卻器和第二氣液分離器再送至TAKAHAX裝置的脫硫塔,用作補充給水。廢氣送經(jīng)洗滌器和洗滌冷卻器冷卻后,送至TAKAHAX裝置的第一、第二洗凈塔,同再生塔廢氣混合處理。 脫硫廢液在此裝置中處理后,硫代硫酸銨完全氧化分解,硫氰酸銨分解率可達(dá)99%,經(jīng)濕式氧化裝置處理前

42、后廢液的組成如表9-2所示。第48頁/共66頁二希羅哈克斯(二希羅哈克斯(HIROHAXHIROHAX)濕式氧化法處理廢液)濕式氧化法處理廢液 在脫硫塔前,煤氣含H23的情況下,采用此法所生成的硫酸量,可供生產(chǎn)硫銨所需硫酸量的60%以上。又由于焦?fàn)t煤氣中HCN中的氮生成了銨離子,所以硫銨的總產(chǎn)量也有所增加,由1.0% 1.2%增至1.3% 1.4%。 綜上所述,本法在脫硫及廢液處理的整個過程中,利用焦?fàn)t煤氣中的H2S、HCN和NH3互為吸收劑而共同除去,即可自給吸氨所需的大部分硫酸,又能使硫銨增產(chǎn)。此外,還不外排燃燒廢氣和有害廢液,沒有二次污染,能有效地利用反應(yīng)熱??傊痉ㄊ菨穹摿蚝蛷U液處

43、理的最好方法之一,宜在生產(chǎn)硫銨的焦化廠使用。由于本法在中壓、高溫下處理脫硫廢液,對設(shè)備、管道均有嚴(yán)重腐蝕,所以一般需使用襯鈦材的復(fù)合材料。 第49頁/共66頁第四節(jié)第四節(jié) 用氨水脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫用氨水脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫 氨水脫硫法是中和脫硫法的一種,可以使用焦化廠自產(chǎn)的堿源氨回收硫化氫,并生產(chǎn)一定數(shù)量的元素硫或硫酸。此工藝可同硫銨或弗薩姆(PHOSAM)無水氨生產(chǎn)工藝結(jié)合起來使用,具有一定的優(yōu)越性。 一生產(chǎn)過程原理 二氨水脫硫的工藝流程 三濕式催化法制取硫酸第50頁/共66頁一生產(chǎn)過程原理一生產(chǎn)過程原理 1.對硫化氫的選擇吸收 氨水法脫硫是用噴灑的循環(huán)氨水于脫硫塔內(nèi)與焦?fàn)t煤氣逆流接觸

44、,用氨將煤氣中硫化氫等酸性氣體吸收下來。此過程的主要反應(yīng)是: H2S + NH4OH NH4HS + H2S 2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 NH2COONH4第51頁/共66頁 1. 1.對硫化氫的選擇吸收對硫化氫的選擇吸收 由于硫化氫與氨的反應(yīng)速率比與CO2快得多,在氣液接觸時間很短(5s)的情況下,氨水溶液能從煤氣中選擇性吸收H2S,如圖9-10所示。圖9-10 在1.7%的氨水中CO2和H2S的吸收速度第52頁/共66頁 1. 1.對硫化氫的選擇吸收對硫化氫的選擇吸收 之所以如此,并非CO2和H2S的分子在氨水溶液中的擴散速度不同,而是因為H

45、2S能立刻離解為HS-和H+,H+在溶液中能很快與OH-反應(yīng),HS-也就能很快與NH4+反應(yīng)生成NH4HS。而CO2卻須先與水反應(yīng)生成H2CO3,再離解為H+和HCO3-,然后才能分別與OH-及NH4+反應(yīng)。事實上,氨水對CO2的吸收主要是物理吸收,因此CO2在氨水中被吸收的速度就慢得多。 但是,如氣液兩相接觸時間較長,CO2在氨水溶液中濃度漸增,H2S會逐漸排代出來,同時游離NH3的含量液會減少。提高氨在溶液中的濃度,可以補償因與CO2化合而減少的氨量,但在常溫常壓下,溶液中氨的平衡含量約為1.0%,如再提高氨的濃度,將使氨從液相轉(zhuǎn)入氣相,會破壞整個系統(tǒng)的氨平衡。第53頁/共66頁 1. 1

46、.對硫化氫的選擇吸收對硫化氫的選擇吸收 再從氣體吸收機理來看,氨被水吸收的速度非常快,是典型的氣膜控制系統(tǒng)。當(dāng)氣液兩相界面上氨的濃度足夠時,硫化氫被氨水吸收基本上也受氣膜阻力控制。而當(dāng)用水或弱堿溶液吸收二氧化碳時,雖然其氣膜阻力并不比吸收氨和硫化氫時低,但由于其液膜阻力非常高,可認(rèn)為是液膜控制系統(tǒng)。所以,用氨水噴灑焦?fàn)t煤氣時,氨和硫化氫的吸收率要比二氧化碳的吸收率高得多,當(dāng)采用有助于降低氣膜阻力或增加液膜阻力的設(shè)備或操作條件時,還可以加大這個差別。 據(jù)上述理論分析和實踐經(jīng)驗,用氨水脫硫需采用快速選擇洗滌法。對吸收設(shè)備的基本要求為:(1)在單位容積內(nèi)有大的吸收表面積;(2)采用液相內(nèi)無湍流洗滌法

47、,即在洗滌塔內(nèi)保持已形成的吸收表面不變。因此,氨水法脫硫宜采用空噴塔,也可采用填料塔或只有幾層塔板的泡罩塔。第54頁/共66頁2.2.吸收液中氨的濃度對脫硫的影響吸收液中氨的濃度對脫硫的影響 在氣液兩相接觸時間的條件下,吸收液中氨含量與煤氣中硫化氫含量的比值,對硫化的脫除起著決定性作用。此比值越大,硫化氫的脫除率越高。為使硫化氫的脫除率達(dá)到90%以上,此比值需高于2。 吸收液中氨的飽和濃度與煤氣的總壓及煤氣中氨的濃度有一下關(guān)系:)(103053. 0336NHTNHYPAX (gmol/l)式中 TA1590lgT絕對溫度,K;PT氣體壓力,kPa;XNH3吸收液中氨的飽和濃度,mol分?jǐn)?shù);Y

48、NH3煤氣中氨的濃度,mol分?jǐn)?shù)。第55頁/共66頁2.2.吸收液中氨的濃度對脫硫的影響吸收液中氨的濃度對脫硫的影響 由上式可見,加大煤氣操作壓力,可以提高吸收液中氨的濃度,但一般均為常壓系統(tǒng)。由于煤氣中氨的分壓較低,即使用硫化氫和二氧化碳濃度低的循環(huán)氨水來脫硫,脫硫率最多也只能達(dá)到80%。為提高脫硫率,可于脫硫塔的上段直接通入適量的濃氨水或氨汽,從而使凈煤氣中硫化氫含量低至3,即脫硫率可達(dá)95%左右。 從上式還知,如操作溫度升高,將使吸收液中氨的濃度降低,脫硫率也隨之降低。所以,脫硫塔操作溫度不宜過高。第56頁/共66頁3.3.循環(huán)吸收液的脫循環(huán)吸收液的脫酸酸 送往脫硫塔循環(huán)噴灑的吸收液應(yīng)盡

49、量少含硫化氫,否則液面上硫化氫蒸氣壓大,會降低脫硫效率。因此,吸收液在循環(huán)前,必須脫酸,即于分解器中脫除溶液中H2S、CO2等酸性氣體組分。 在吸收液分解脫酸過程的同時,由于伴有銨鹽分解及氨的揮發(fā),難以做到完全脫除硫化氫而又無氨的損失。因此,在實際操作中,可將加工剩余氨水所生產(chǎn)的一部分氨量,在脫酸時一起蒸出,以便使硫化氫和二氧化碳的脫除較為完全。第57頁/共66頁二氨水脫硫的工藝流程二氨水脫硫的工藝流程 氨水脫硫和氨回收工藝可以有多種配合方式,現(xiàn)就兩種優(yōu)點較多的聯(lián)合工藝加以介紹。 1.氨水脫硫和間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程 圖9-11為氨水脫硫與間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程。經(jīng)捕除焦油霧后的焦?fàn)t煤

50、氣進(jìn)入脫硫塔底部,與由塔頂噴淋而下的氨水逆流接觸以脫除硫化氫。脫硫塔為鋼板網(wǎng)填料塔,兩段填料之間設(shè)有氣、液再分配盤,收集來自上段填料的洗滌液,使之均勻地分配至下段,并使煤氣產(chǎn)生湍流。第58頁/共66頁1.氨水脫硫和間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝氨水脫硫和間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程流程 來自分解器后含氨約24 28g/l并經(jīng)冷卻的氨水進(jìn)入脫硫塔下段,與自上段先烈的氨水混合噴灑。此種氨水的總氨量中只有約65% 75%的揮發(fā)氨能有效地吸收硫化氫,其余的氨存在于碳酸氫銨、硫氰酸銨等銨鹽中。圖9-11 氨水脫硫與間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程第59頁/共66頁1.氨水脫硫和間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程氨水脫硫和間接法生產(chǎn)硫銨聯(lián)合工藝流程 在脫硫塔的中段,通入由分縮器來的僅含少量酸性組分的濃氨汽,以提高吸收液中氨的濃度。此外,還用經(jīng)過冷卻的混合循環(huán)氨水噴灑,以吸收氨汽中的氨和降低氣相溫度。因此,在脫硫塔中段可顯著地增大吸收液中氨含量與煤氣中硫化氫含量的比例,有利于硫化氫的脫除。 在脫硫塔上段,用洗氨塔來的含氨8 10g/l并經(jīng)冷卻的氨水噴灑,以解決因上述情況而

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