栲膠法脫硫原理及注意事項(xiàng)

1、1 化學(xué)反應(yīng)原理堿性水溶液吸收 H2S。Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS (1)五價(jià)鈕配合離子氧化 HS-析出硫磺，五價(jià)鈕被還原成四價(jià)鈕絡(luò)離子。2V5+HS=2V4+S+H+(2)同時(shí)醍態(tài)榜膠氧化 HS-析出硫磺，醍態(tài)榜膠被還原成酚態(tài)榜膠。TQ+HS =THQ+S (3)醍態(tài)榜膠氧化四價(jià)鈕配合離子，使鈕配合離子獲再生。TQ+V4+2H2O=V5+THQ+OH (4)空氣中氧化酚態(tài)榜膠，使榜膠獲再生，同時(shí)生成H2O2。2O2+THQ=TQ+H2O2 (5)H2O2氧化四價(jià)鈕配合離子和HS-H2O2+HS =H2O+S+OH (6)氣體中含有 CO2、HCN、O2以及因 H2O2 引起

2、的副反應(yīng)。2 榜膠溶液的預(yù)處理榜膠水溶液的膠粘性和易發(fā)泡性對(duì)脫硫和硫磺回收的操作是不利的，它能造成熔硫和過(guò) 濾困難，致使脫硫液懸浮硫含量增高，副反應(yīng)加劇，消耗增加，脫硫液活性下降。未經(jīng)預(yù)處理的榜膠溶液引入系統(tǒng)后會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，盡管隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延續(xù)能逐漸轉(zhuǎn) 入正常，但對(duì)生產(chǎn)的影響是不可忽視的。按照一定組成配制的堿性榜膠水溶液，在一定的操作條件下通空氣氧化，消除溶液中的 膠粘性及發(fā)泡性，并將其中的酚態(tài)榜膠氧化變?yōu)轷畱B(tài)榜膠的操作過(guò)程稱(chēng)為溶液的預(yù)處理。根據(jù)膠體溶液雙電層結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，當(dāng)溶液的pH值升高時(shí)，氫離子濃度降低，吸附層中正離子進(jìn)入擴(kuò)散層， 促使顆粒降解，溶液的膠粘性被破壞，當(dāng)溶液加熱并通入空氣

3、氧化時(shí)丹寧發(fā)生降解反應(yīng)，大分子變小，表面活性物質(zhì)變?yōu)楸砻娣腔钚晕镔|(zhì)，溶液的膠粘性變?nèi)跻灾料?，氧化過(guò)程中丹寧的酚態(tài)結(jié)構(gòu)變?yōu)轷畱B(tài)結(jié)構(gòu)使溶液具有活性。推薦預(yù)處理?xiàng)l件如下：(用 Na2CO3 預(yù)處理)榜膠濃度：1030g/1堿度(Na2CO3)10 25g/1氧化溫度：7090 C空氣量：以溶液不翻出制備容器外為準(zhǔn)。判斷溶液預(yù)處理是否達(dá)到或滿足脫硫要求，可用檢測(cè)溶液消光值的方法，以穩(wěn)定在0.45左右即為終點(diǎn)。3 生產(chǎn)控制條件溶液成分：總堿度 0.4mol /1 Na+其中 Na2CO3 : 0.1mol/ 1Na2CO3(5.0g /1)NaHCO3 : 0.1mol / lNaHCO3(25g /

4、1)榜膠：1.0 2.0g/1NaVO3 : 1.0 1.5g/1pH 值：8.59.0懸浮硫：00.5g/1Na2S2O3: 010.0g/1溶液硫含量：0.1g/1吸收液氣比：0.10.015L / m3操作溫度：入脫硫塔氣體溫度3040 %液體溫度高于氣體溫度：35C再生溫度：3540%熔硫釜加熱溫度：130150 %半水煤氣脫硫前 H2SV 2 1脫硫后 H2SV 0.1 礦 1變換氣脫硫后：H2SV 10m 1噴射再生槽內(nèi)溶液停留時(shí)間：510min噴射再生槽內(nèi)吹風(fēng)強(qiáng)度：70120m3 / m2 h噴射再生槽噴射器噴嘴液速：1520m/ s（既進(jìn)噴射器前的液體壓力應(yīng) 0.32MPa）熔

5、硫釜內(nèi)壓力 v 0.8MPa消耗參考值：堿：1.5 2.0kg / tNH3NaVO3（V2O5）、0.02 0.03 kg /1 NH3榜膠：0.050.1 kg/ tNH34 副反應(yīng)及生成物與控制1）硫化硫酸鹽是 H2S在被吸收過(guò)程中生成的中間產(chǎn)物HS在遇氧時(shí)生成的，即（一個(gè)吸收反應(yīng)，一個(gè)氧化反應(yīng)）：Na2CO3+H2S+NaHCO3+NaHS2NaHS+2O2+Na2S2O3+H2O吸收和氧化這兩個(gè)反應(yīng)在吸收塔內(nèi)就完成了。也就是說(shuō)，煤氣中的氧含量越高，其副產(chǎn)物生成的就越多，消耗的堿也就越多。因此控制煤氣中的氧含量，是減少副產(chǎn)物生成的根本。2）如果榜膠溶液中的 V5+缺少，使 HS 一的氧

6、化反應(yīng)不能進(jìn)行徹底。（NaHS+NaHCO3+NaVO3 , NaV2O5+S+H2S+Na2CO3）其中 HS 一將帶到再生槽內(nèi)與空氣接觸，當(dāng)為提供參加反應(yīng)物氧化時(shí)，就會(huì)有更多的生成硫代硫酸鹽。如果V5+保持足夠量，保證其 HS 與 V5+的反應(yīng)時(shí)間，也將減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。3）硫割酸鹽是半水煤氣中割化氫被溶液吸收與 S反應(yīng)生成，其反應(yīng)式為：Na2CO3+HCN+NaCN+NaHCO3NaCN+A NaCNS生成的硫氫化鹽也要消耗堿。要求副產(chǎn)物硫代硫酸鈉和硫氫化鈉分別不要超過(guò)100g /1,超過(guò)了就要提取副產(chǎn)物，否則，溶液的脫硫能力就會(huì)下降。副產(chǎn)物達(dá)到一定濃度就會(huì)影響堿的溶解，甚至析出鹽堿造成

7、堵塞。要想保持脫、硫正常，又不影響副產(chǎn)物，那么勢(shì)必就要扔掉一部分溶液，這樣既增加了化工物料的消耗，同時(shí)也造成了環(huán)境污染。因此，改善操作，減少副產(chǎn)物的生成是減輕環(huán)境污染合降低物耗的關(guān)鍵所在。溶液成分失調(diào)及控制在榜膠脫硫溶液比例失調(diào)時(shí)，NaHCO3 不能及時(shí)轉(zhuǎn)換成 Na2CO3如吸收反應(yīng)式：Na2CO3+H2A NaHCO3+NaHS加 V2O5析硫與 NaHCO3 轉(zhuǎn)換為 Na2CO3 的反應(yīng)是：NaHS+NaHCO3+NaVO3 NaV2O5+S$ +H2S +Na2CO3在榜膠脫硫溶液中，榜膠的作用是把V4+氧化成 V5+ , V5+把 HS 一氧化成單質(zhì)硫。如果 V5+在溶液中失去或低于工

8、藝指標(biāo)太多，會(huì)使脫硫液中的NaHCO3 轉(zhuǎn)化為 Na2CO3太少。為了氣體脫硫合格，勢(shì)必會(huì)往溶液中大量的加Na2CO3，使得 NaHCO3 在溶液中積累越來(lái)越多。另外。榜膠量少或榜膠質(zhì)量不合格等，不能將催化劑反應(yīng)中的 V4+氧化成 V5+,V4+容易與 O2 和單質(zhì)硫生成 S-O-V沉淀物，會(huì)使溶液再生不好， 顏色成深褐色，活性下降， 總堿度也不應(yīng)控制過(guò)高，否則會(huì)使Na2S2O3副產(chǎn)物增多，同時(shí)溶液吸收CO2 的量也增多。6 再生效果脫硫液的再生受溶液成分、再生溫度、自吸空氣量、溶液在再生槽內(nèi)停留時(shí)間等因數(shù)的 影響。一般而言，再生溫度控制在40 C 左右為宜。溫度過(guò)高，副反應(yīng)會(huì)急劇增加，再生槽內(nèi)的硫顆粒因碰撞加劇而長(zhǎng)大下沉，從而通過(guò)貧液槽進(jìn)入脫硫塔，易造成填料堵塞；溫度過(guò)低，則使主反應(yīng)速度減慢， 不利于再生。自吸空氣量