活性炭脱硫剂说明书

改性活性炭脱硫剂 普通活性炭脱硫剂仅能脱除 H２S 及少量有机硫，不能脱除高浓度 COS、硫醇、硫醚等有机硫，而 且硫容小，一般硫容＜15%，易于穿透，需经常更换。为提高活性炭的脱硫效果，我们针对多种行业， 不同工况的气源，结合多年生产经验并与高等院校联合研制开发 LRS 系列（RS-1、RS-2、RS-3、RS-4） 改性活性炭，它具有同时转化脱除有机硫和无机硫的能力，脱硫精度高、硫容大，可反复再生等特点， 可广泛用于天然气、油田气、变换气，甲醇及制氢合成气，焦炉煤气，城市煤气、液化石油气及高浓度 二氧化碳气体的精脱硫净化。该产品采用特殊浸渍加工工艺精制而成，强度好、脱硫精度高、使用寿命 长、深受用户好评。 反应原理： CS2+2H2O→H2S+CO2 COS+H2O→CO2+H2S COS+H2→CO+H2S 2COS+O2→2CO2+2S H2S+1/2O2→S+H2O MCO3+COS+2O2→MSO2+2CO4（M 为碱金属） 物化性能： 外观：黑色条形 尺寸：Ф（3~4）×（3~15)mm 堆密度:0.5~0.75kg/L 原颗粒硫容：8~25%（RS-1＞12 RS-2＞15 RS-3＞18 RS-4＞23) 脱除精度:H2S＜0.1ppm 其中 RS-1≤0.1 RS-2≤0.05 RS-3≤0.05 RS-4≤0.01 压碎强度:≥90N/cm 使用条件：温度 15~100℃ 压力＜8.0Mpa 空速 300~2000h-1 注意事项： 1、对于有机硫的转化吸收，需要有 O2 和 H2O 参与，使用前必须保证气源有适量 O2 和汽态水，如无 O2 存在则脱硫效果受影响。 2、反应所需水为汽态水，不得有液态水进入床层，防止因毛细孔有冷凝水堵塞造成脱硫剂失活。 3、再生处理时，用过热蒸汽吹扫，控制温度 160~380℃，以 4 小时为限。 4、运输过程中要轻搬轻放，避免破碎造成粉尘过多。 5、其它条件与普通型活性炭相同。
≥900
≥900
≥950
≥950饱和硫容强度 Ncm≥90≥90
≥90
≥90
≥90
机械强度
水容量% 孔容 cm3/g
≥45 0.45～0.5
≥66 0.6～0.7
≥66 0.6～0.7
≥75 0.65～0.75
≥75 0.6～0.7
水分%
≤5
≤5
≤5
≤5
≤5
堆比重 g/L 500～650 500～600
LRS-1 型活性 LRS-2 型活性 LRS-2B 型活性 LRS-3 型活性 LRS-4 型活性
型号
备注
炭
炭
炭
炭
炭
规格 mm
Φ3.2-4.5 l5-15
Φ3.0-4.2 l5-12
Φ3.0-4.5 l5-15
Φ3.0-4.5 l5-10
Φ3.0-4.2 特殊要求也
l5-12
可
硫容量 mg/g ≥550
活性炭脱硫剂说明书
活性炭脱硫剂是最早使用的干法脱硫剂之一,至今已有 70 多年的使用历史.早先的活性炭脱硫技术设 备庞大,再生和硫回收过程较复杂,操作烦锁.在 20 世纪 50 年代逐渐被湿法所取代.近年来由于再生方法得以 改进和简化,又开发了精脱硫用的活性炭脱硫剂和常温精脱硫技术,有不少中、小型合成氨厂、尿素厂、联醇 生产厂利用活性炭脱硫剂干法脱除原料气中的 及部分有机硫.此法具有硫容大,适应性强,操作温 度低, 并可再生反复使用且能回收硫磺等优点,而且活性炭脱硫剂的价格比较便宜.但活性炭脱硫剂仅限于有氧的 情况,无氧时吸硫能力很低.就耐水性而言,活性炭脱硫剂优于氧化铁脱硫剂. 脱硫机理 活性炭脱硫机理是利用活性炭表面活性基团的催化作用加速气体中的 H2S 和 O2 发生下述反应: 2H2S+ O2 →2H2O+2S ΔH= -434.3kJ/mol H2S 与 O2 在活性炭表面的反应实际上分两步进行,首先是活性炭表面吸附氧,形成活性中心的表面氧化物, 然后气体中的 H2S 分子与化学吸附的氧发生反应,生成的硫磺沉积在活性炭发灰的微孔中.为了加速反应的 进行,提高脱硫效果,实际 O2/H2S 之比需大于理论值 0.5,其比值以大于 3 为好. 活性炭脱硫剂可能过浸渍法引入活性金属如铜、碱金属划碱土金属等,以改性提高其催化活性. 活性炭粗脱硫剂可以处理较高含量的硫,但出口气仍含 20～30?g/g 的硫.使用空速低,装填量大,再生频繁.如 某小型氨厂在常压、33℃、195 h-1 的操作条件下净化硫(H2S)含量为 1.72 g/m3 的半水煤气,硫可脱至 54mg/m3.每吨氨耗活性炭 0.63kg,氨 0.25kg,蒸气 62kg,再生周期为 26 天. T101 型、T102 型、T103 型活性炭精脱硫剂其硫容为活性炭粗脱硫剂的 4～6 倍.T103 型为食品级二氧化 碳专用精脱硫剂,对有机硫也有一定的硫容,可在 60～80℃使用. 计算表明在 30℃下, H2S 在活性炭脱硫剂上氧化的平衡常数比在氧化锌脱硫剂上的脱硫反应平衡常数要大 得多,而从表 5-25 可知其 H2S 的平衡浓度却要低 10-17 左右.T101 型活性炭脱硫剂的动力学特征也证实了这 一点.从表 5-26 可以明显地看到,代表工业生产时有内扩散情况的活性炭精脱硫剂原粒度的工作硫容比氧化 锌脱硫剂的高出 3 倍,其穿透空速高出 2 倍.T101 型脱硫剂的硫容和精度优于常温氧化锌, 制备方法 活性炭脱硫剂有两种:一种是用于粗脱硫的普通活性炭脱硫剂,还有一种是用于精脱硫的改性活性炭脱硫剂. 前者常以煤为原料,以焦油为胶粘剂挤条成型后经炭化处理,再用水蒸气活化,经筛分后制成.后者常选用已成 型的活性炭,用活性炭金属盐容液等浸渍后,再经干燥、焙烧和过筛后制得.如在活性炭上涂渍上乙醇胺等可 以使活性炭得以改性,能脱除大部分的有机硫醚. 使用问题 (1)使用注意事项 ： 在 5～60℃温度范围内活性炭脱硫剂的较好的脱硫效率.高于 60℃,由于活性炭表在吸 附硫化物的能力变弱,故其脱硫效果有所下降.活性炭脱硫剂在干燥的气体中脱硫效果差,要求被净化气体的 相对湿度为 70％～100％,必要时应适当补充水分.由于活性炭精脱硫剂在制备过程中已适当添加了某些能 大大加快脱硫反应的活性组分,因此使用时不需要像活性炭粗脱硫剂那在原料中加入氨.
500～600
500～550 500～550
粒度%
＞5.5mm
≤5
≤5
≤5
≤5
≤5
2.75～
≥79
≥79
≥79
≥79
≥79
5.5mm
≤15
≤15
≤15
≤15
≤15
1～2.75mm
≤1
≤1
≤1
≤1
≤1
≤1mm
四、脱硫基本原理 1、气体中 H2S 和少量的 O2 受活性炭表面的催化作用，在常温，常压条件下发生下列反应： 2H2S+O2→2H2O+2S 反应生成的水顺气流带走，生成的单质硫被活性炭吸附，从而达到脱除 H2S 的目 的。 2、对气体中的有机硫的脱除 COS 占有机硫的 96%以上，COS 在室温下先被活性炭水解，生成 H2S，然后以 H2S 的脱除原理除去， 反应如下： COS+H2O——H2S+CO2 2H2S+O2——2H2O+2S 根据活性炭的气相脱硫机理证明：活性炭质量的优劣， 主要是由空隙率，比表面积的大小和表面活性的强弱来决定的。 3、再生 因活性炭脱硫后，活性炭吸附的是单质硫，根据单质硫的理化特性和活性炭的吸附与解吸基本原理，向 活性炭层通无氧高温气流，使活性炭与单质硫同时都得到加热，当温度升高到 325℃以上时，硫被熔化 成液体状态或气态而从活性炭孔隙中解吸出来，随过热蒸汽带出活性炭床外，被送入水冷却槽，硫被冷
却成固体而沉于槽底，气流越过冷却水面放空。活性炭得到再生继续使用，硫被回收。根据以上再生基 本原理得知，再生用过热蒸汽在 600℃范围内，温度越高越好，再生时间、费用、效率、都与温度有直 接关系。根据活性炭的脱硫与再生基本原理得知，利用活性炭脱除气体中硫化物的方法、是一种最经济 简便无二次环境污染，利国利民，节约能源的理想方法。 五、应用工艺条件要求 该产品在实际应用时，一切工艺条件必须满足以下要求，方可正常使用而达到理想效果。如某项条件达 不到要求，可采取特殊措施达到。根据近几年来几百家化肥厂应用的实践总结，同样的产品质量，因工 艺条件的差别，其最终效果就出 现成倍至数倍的不同，可见该产品的应用方法及工艺条件是至关重要的。 1、空速：300-2000h-1(一般情况下）城市煤气应用为≤100h-1 2、25-100℃（最佳 32-52℃） 3、硫化物及氧含量比值：1：2 以上。 4、相对湿度≥70%（但不带液态水进入活性炭床层） 5、压力：≤6.0Mpa 6、线速度：≤0.1m/s 城市煤气应为 0.01-0.05m/s 7、装填方法：装填前必须先过筛，除去因搬运储存时产生的粉尘。装填时不准从上口直接到入，活性炭 应在炭层表面均匀散开，防止气体偏流，使活性炭不能同时全部发挥作用。装填后，投运前，应放空吹 出空气及除去炭粒表面粘附的炭粉，防止炭粉吹至下工段而影响生产。 8、有效脱硫床层高径比：1.5~2.5 9、气体中酸碱性要求：如该气体中不含碱性气体成份，请用浸碱活 性碳。 六、注意事项 1、运输 注意防止与坚硬物质混装而造成大量振动磨擦，以减少炭粒破碎，影响使用。 2、储存 应储存于阴凉干燥处，防止包装内外袋破裂，与外界直接接触，吸附其它物质，降低吸附 H2S 的能力和 使用效果。 3、严禁水泡 该产品属多孔性吸附剂，所以在运输、储存和使用过程中，都要绝对防止水浸，因水浸后，大量水充满 活性 炭孔隙，使活性炭失去作用。 4、防止焦油类物质 在生产运行中，应禁止焦油类物质带入活性炭床层，因活性炭粒表面粘满此类物质后，填塞活性炭孔隙 通道， 使其失去作用。所以，当气体进入活性炭床层前时，如含有焦油类物质，应增设除焦油装置，保证活性 炭正常使用。 5、防火 储存或运输时，防止与火源直接接触，以防着火。