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焦爐煤氣脫硫效率分析及工藝選擇

點擊次數：2468 更新時間：2020-06-30

焦爐煤氣常用的脫硫方法從脫硫劑的形態(tài)上來分包括干法脫硫技術和濕法脫硫技術。

1.1焦爐煤氣干法脫硫技術

干法脫硫工藝是利用固體吸收劑脫除煤氣中的硫化氫，同時脫除*化物及焦油霧等雜質。干法脫硫又分為中溫脫硫、低溫脫硫和高溫脫硫。常用脫硫劑有鐵系和鋅系，氧化鐵脫硫劑是一種傳統(tǒng)的氣體凈化材料，適宜于對天然氣、油氣伴生氣、城市煤氣以及廢氣中硫化氫含量高的氣體。常溫氧化鐵脫硫原理是用水合氧化鐵(Fe2O3·H2O)脫除 H2S，其反應包括脫硫反應與再生反應。

干法脫硫工藝多采用固定床原理，工藝簡單，凈化率高，操作簡單可靠，脫硫精度高，但處理量小，適用于低含硫氣體的處理，一般多用于二次精脫硫。但由于氣固吸附反應速度較慢，工藝運行所需設備一般比較龐大，而且脫硫劑不易再生，運行費用增高，勞動強度大，不能回收成品硫，廢脫硫劑、廢氣、廢水嚴重污染環(huán)境。

1.2焦爐煤氣濕法脫硫技術

濕法工藝是利用液體脫硫劑脫除煤氣中的硫化氫和氰化氫。常用的方法有氨水法、vasc法、單乙醇胺法、砷堿法、改良 ADA法、TH 法、*味酸法、對苯二酚法、HPF 法以及一些新興的工藝方法等。

1.2.1氨水法(AS 法)

氨水法脫硫是利用焦爐煤氣中的氨，在脫硫塔頂噴灑氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤氣中 H2S，富含 H2S 和 NH3的液體經脫酸蒸氨后再循環(huán)洗氨脫硫。在脫硫塔內發(fā)生的氨水與硫化氫的反應是：H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。AS 循環(huán)脫硫工藝為粗脫硫，操作費用低，脫硫效率在 90 %以上，脫硫后煤氣中的 H2S 在200～500 mg·m-3。

1.2.2VASC法

VASC法脫硫過程是洗苯塔后的煤氣進入脫硫塔，塔內填充聚丙烯填料，煤氣自下而上流經各填料段與碳酸鉀溶液逆流接觸，再經塔頂捕霧器出塔。煤氣中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被堿液吸收，堿液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。吸收了酸性氣體的脫硫富液與來自再生塔底的熱貧液換熱后，由頂部進入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分設備材質為碳鋼，富液與再生塔底上升的水蒸汽接觸使酸性氣體解吸。

1.2.3改良 ADA 法(亦稱蒽醌二磺酸鈉法)

ADA法是以蒽醌二磺酸鈉(ADA)為催化劑，以稀碳酸鈉溶液為吸收劑的脫硫、脫氰方法。在 ADA 法溶液中添加適量的偏硅酸鈉(NaVO3)、酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6)和 FeCl3作為吸收液進行脫硫、脫氰，稱改良 ADA 法。這種方法的反應原理比較復雜，分為幾個階段進行，在脫硫塔內稀堿液吸收硫化氫生成硫氫化物，硫氫化物被偏釩酸鈉迅速氧化成硫。而偏釩酸鈉被還原成焦釩酸鈉，還原性的焦釩酸鈉與氧化態(tài)的 ADA 反應，生成還原態(tài)的ADA，而焦釩酸鈉則被 ADA 氧化，再生成偏釩酸鈉鹽，還原態(tài)ADA 被空氣中的氧氧化成氧化態(tài)的 ADA，恢復了 ADA 的氧化性能。

1.2.4單乙醇胺法(索爾菲班法)

此流程脫硫是使用弱堿性的單乙醇氨(簡稱 MEA)水溶液直接吸收煤氣中的H2S 和 HCN，屬于濕式吸收法。索爾菲班法脫硫產品為含 H2S和 HCN 的酸性氣體，它可以經克勞斯爐生產元素硫，也可以用接觸法生產硫酸。凈化后煤氣指標為 H2S≤0.2g·m-3，NH3≤0.1 g·m-3。

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