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濕法脫硫

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  一、綜    述
  濕法脫硫應用較早的方法是氨洗中和法,自從上世紀50年代初國外出現ADA法以來,我國也先后研制開發了改良型ADA法、MSQ法、KCS法、栲膠法及TEDC法等脫硫技術。
  與干法脫硫相比,濕法脫硫技術的應用相對要稍晚一些,最早濕法脫硫技術是在焦爐煤氣和水煤氣的凈化方面首先應用,隨著人們對發生爐煤氣高凈化度的要求,濕法脫硫技術才開始應用于發生爐煤氣行業。濕法脫硫技術應用于發生爐煤氣凈化與其在焦爐煤氣和水煤氣的凈化方面的應用略有不同,脫硫設備、工藝和操作參數都略有調整。
  二、反應原理
  因脫硫劑使用不同,化學反應有一定的區別,但基本原理是一致的,都要經過吸收、氧化再生達到脫除硫化氫的目的。
  TEDC法反應原理:
  1.吸收:在脫硫塔內氣液逆流接觸,硫化氫與溶液中堿作用,被吸收。
  H2S + Na2CO3  = NaHS + NaHCO3
  NaHS + Na2CO3 = Na2S + NaHCO3
  Na2S=2 Na+ + S-
  2.催化氧化的化學反應:由于TEDC特殊的化學結構,具有很強的攜氧能力,因而有很強的氧化能力,將體系中S-的氧化為單質硫或多硫化合物。

TEDC(O)X+X S-+XH2O=TEDC+SX↓+2X(OH)-+TEDC(O)

NaHS+NaHCO3+S(X-1)=======Na2SX+CO2↑+H2O

  3.催化劑再生的化學反應:當TEDC的氧化能力降低時,在再生槽內依靠空氣再生。

2 TEDC+O2=2 TEDC(O)

2 TEDC(O)+O2=2 TEDC(O)2

  以上各反應按順序連續進行。
  三、工藝流程:
  1、氣體流程:
  自前工段來的煤氣進入濕法脫硫復合塔底部,自下而上流動,與上部噴淋下的脫硫液逆流接觸,煤氣中的H2S被吸收,進一步捕除煤氣中的部分水份后 (H2S≤50mg)進入下工段。
  2、脫硫液流程:
  從脫硫塔底部引出的富液首先進入富液槽,經過一定的緩充熟化,經富液泵加壓送至再生槽噴射器。富液高速通過噴射器噴嘴時,噴射器吸氣室形成負壓自動吸入空氣,富液與空氣兩相并流經噴射器喉管、擴散管由尾管排出,并由再生槽底部并流向上流動。此時,富液中的懸浮硫顆粒被空氣浮選形成泡沫飄浮在再生槽上部,溢流至硫泡沫槽內。清液與泡沫分離后經液位調節閥流經貧液泵加壓,進入塔頂,經過吸收硫化氫后的貧液轉化成富液并流入塔底,最后進入富液槽,如此循環。
  再生槽上部分離出的硫泡沫流入泡沫槽、經泡沫泵送入熔硫釜,從而得到純度較高的單質硫。其中產生的清液經降溫、活化、沉淀后返回溶液系統。
  原始開車及補充軟水在收集槽中完成。TEDC補充由貧液槽入口貧液管加入。
  四、系統功能說明
  (1)吸收
  通過堿性脫硫液吸收氣體中所含的H2S。堿性脫硫液從脫硫塔頂部噴入,而含硫氣體從塔的下部進入,通過脫硫液與氣體逆流接觸吸收。使H2S由氣相轉移到液相,從而達到凈化煤氣的作用。
  (2)再生
  傳統意義上的再生是指H2S轉化為S的過程,其實析硫只是溶液再生的一個部分,而析硫反應是跟隨吸收之后立即開始的。據測定,濕式氧化法脫硫,塔中析硫量占過程總析硫量的75%左右。在氧化再生槽中進行的主要是載氧催化劑的再生和浮選過程。再生效果的好壞,主要以高價金屬與低價金屬的比值或以溶液的電位值的高低來判定。
  脫硫后的富液經過再生泵送入再生槽頂部的噴射器,由于液體流速很高,一般為25m/s左右,再生空氣由空氣吸入口進入,在噴射器喉管處氣液充分混合,實現富液的再生過程。由于噴射器的引入,加快了溶液的再生過程,減少了溶液在再生槽的停留時間。同時,自吸空氣也起到了對單質硫的浮選作用。
  (3) 硫回收
  再生槽上部溢流分離出來的硫泡沫,首先進入硫泡沫貯槽,然后用泵送到熔硫釜。經熔硫釜的分離,清液溢流入溶液儲槽,然后送入系統循環利用。而純度較高的硫膏經冷卻后成型,便于儲存。以上過程熔硫釜是連續運行的,流程簡單、操作方便。


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