煤气脱硫的几种方法
煤的脱硫
煤的脱硫分为燃烧前、燃烧中、和燃烧后的燃烧前的: (1)物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。
该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。
主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。
(2)化学法:可分为物理化学法和纯化学法。
物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。
(3)微生物法:在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术,可脱除煤中的有机硫和无机硫。
燃烧中的:就是炉内脱硫 炉内脱硫是在燃烧过程中,向炉内加入固硫剂如CaCO3等,使煤中硫分转化成硫酸盐,随炉渣排除。
其基本原理是: CaCO3→CaO+CO2↑ CaO +SO2→CaSO3 CaSO3+1/2×O2→CaSO4燃烧后脱硫(炉外脱硫) 燃烧后烟气脱硫(FGD) 1) 干法烟气脱硫a)炉内喷钙+尾部增湿活化(LIFAC) b)旋转喷雾法(SDA) c)循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD) d)增湿灰循环法(NID) e)荷电干粉喷射法(CDSI) f)其他 2)湿法烟气脱硫 a) 石灰石/石灰—抛弃/石膏法— b) 海水法— c) 氨法— d) 镁法--- e) 磷氨法— f) 其他 3)其他脱硫法(同时脱硫和脱硝) a) 电子束— b) 脉冲电晕 c)活性炭可以往煤加氧化钙处理煤,使普通煤变成脱硫煤通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。
其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。
钢铁行业脱硫煤气净化技术
钢铁行业脱硫煤气净化技术钢铁行业是我国重要的基础性行业之一,但它也是重度工业,自然资源和环境保护方面的压力非常大。
其中,钢铁生产中排放的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物已经成为环保领域的重点关注。
这些污染物会导致雾霾、酸雨等环境问题,对居民的健康和生产生活的影响也愈加明显。
为了解决这个问题,钢铁行业开展了一系列的脱硫煤气净化技术研究与应用。
钢铁行业的脱硫煤气净化技术可以分为湿法脱硫和干法脱硫两种方式。
湿法脱硫是将煤气和水接触,利用化学反应将煤气中的硫化氢、二氧化硫和其他气态污染物转化为水溶性化合物,然后通过吸收液吸收分离。
干法脱硫则是利用干式脱硫剂吸附和转化煤气中的硫化氢等气态污染物。
在湿法脱硫领域,钢铁行业主要采用的是吸收剂型湿法脱硫工艺和乳化液型湿法脱硫工艺。
吸收剂型湿法脱硫是一种较为成熟的煤气脱硫技术,其核心是通过化学吸收的方法将煤气中的二氧化硫转变为二氧化硫吸收剂的水溶液,进而达到净化效果。
这种脱硫工艺的优点是处理效率高,脱硫效率可以达到95%以上,但操作成本比较高,同时对排放水污染的治理也需要相应的投入。
乳化液型湿法脱硫是近年来钢铁行业新开发的脱硫技术,其主要特点是使用乳化剂将煤气中的二氧化硫转变成水溶性化合物,再通过氧化反应达到净化效果。
乳化液型湿法脱硫与传统的吸收剂型湿法脱硫相比,可以使工艺更加简化,减少了操作成本,并且可以降低排放水的污染程度。
在干法脱硫领域,钢铁行业主要采用的是活性炭、活性氧化铁等干式脱硫剂。
干式脱硫剂的最大优点是工艺流程简单,对原始煤气元素成分影响较小,处理效率较高。
活性炭干法脱硫适用于处理煤气中的硫化氢和二氧化硫,该工艺中的干式脱硫剂可以通过吸附物理或化学吸附的方式,将煤气中的硫化氢等化学反应转变为水溶液。
活性氧化铁干法脱硫则是将活性氧化铁加入煤气,利用化学反应将硫化氢转变成石膏的填充物。
这种脱硫工艺因其对煤气流动的敏感度较高,对煤气中尘埃含量的处理相对较为苛刻。
煤气脱硫方法
煤气脱硫方法
煤气脱硫是一种重要的环保技术,它可以有效地减少燃煤过程中产生
的二氧化硫排放,从而降低大气污染。
目前,常用的煤气脱硫方法主
要有湿法脱硫和干法脱硫两种。
湿法脱硫是指将煤气与一定量的水接触,利用水中的氢氧化物或碳酸
盐等化学物质与二氧化硫反应生成硫酸盐,从而达到脱硫的目的。
常
用的湿法脱硫方法有石灰石-石膏法、海水脱硫法、氨法等。
其中,石灰石-石膏法是最常用的湿法脱硫方法之一。
该方法的原理是将煤气与石灰石和水混合,生成硫酸钙,再与水混合生成石膏,从而达到脱硫
的目的。
该方法具有脱硫效率高、操作简单等优点,但也存在着废水
处理难度大、设备占地面积大等缺点。
干法脱硫是指将煤气与一定量的固体吸附剂接触,利用吸附剂表面的
化学反应或物理吸附作用将二氧化硫吸附下来,从而达到脱硫的目的。
常用的干法脱硫方法有活性炭吸附法、氧化钙吸附法、氧化铁吸附法等。
其中,活性炭吸附法是最常用的干法脱硫方法之一。
该方法的原
理是将煤气与活性炭接触,利用活性炭表面的孔隙结构和化学反应将
二氧化硫吸附下来,从而达到脱硫的目的。
该方法具有脱硫效率高、
设备占地面积小等优点,但也存在着吸附剂再生难度大、吸附剂成本
高等缺点。
总的来说,湿法脱硫和干法脱硫各有优缺点,具体选择哪种方法需要根据实际情况进行综合考虑。
未来,随着环保技术的不断发展,煤气脱硫技术也将不断完善和创新,为保护环境、减少污染做出更大的贡献。
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择
煤化工(焦化厂)焦炉煤气6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择1、焦炉煤气脱硫技术焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分:包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。
1.1焦炉煤气干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。
干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。
常用脱硫剂有铁系和锌系,氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料,适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。
常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除H2S,其反应包括脱硫反应与再生反应。
干法脱硫工艺多采用固定床原理,工艺简单,净化率高,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但由于气固吸附反应速度较慢,工艺运行所需设备一般比较庞大,而且脱硫剂不易再生,运行费用增高,劳动强度大,不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
1.2焦炉煤气湿法脱硫技术湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。
常用的方法有氨水法、单乙醇胺法、砷碱法、VASC脱硫法、改良 ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF 法以及一些新兴的工艺方法等。
1.2.1 氨水法(AS法):氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨,在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中 H2S,富含 H2S 和 NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。
在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是:H2S+2NH3·H2O →(NH4)2S+2H2O。
AS 循环脱硫工艺为粗脱硫,操作费用低,脱硫效率在 90 %以上,脱硫后煤气中的 H2S 在200~500 mg·m-3。
1.2.2 VASC法:VASC法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔,塔内填充聚丙烯填料,煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触,再经塔顶捕雾器出塔。
煤气中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被碱液吸收,碱液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。
煤气脱硫方法
煤气脱硫方法介绍煤气脱硫是一种常用的煤气净化方法,能够有效去除煤气中的硫化物。
本文将介绍煤气脱硫的方法原理、常用的脱硫方法以及各种方法的适用范围和优缺点。
方法原理煤气脱硫的目的是去除煤气中的二氧化硫等硫化物,因为这些硫化物会对环境和人体健康造成严重危害。
脱硫的方法基本原理是通过吸收、吸附、化学反应等方式将硫化物转化或捕获成不易挥发或易处理的物质,从而达到脱硫的效果。
常用的脱硫方法以下是几种常用的煤气脱硫方法:1. 湿法脱硫湿法脱硫是利用液体吸收剂吸收硫化物的方法。
常用的湿法脱硫方法有以下几种:- 法拉第吸收法:通过将煤气通入吸收液中,利用法拉第定律实现硫化物的吸收。
- 碱液吸收法:使用氨水等碱性液体吸收硫化物,形成稳定的硫酸盐。
- 氧化吸收法:将煤气与氧化剂接触,在气液界面进行氧化反应,使硫化物转化为硫酸盐。
2. 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂和化学反应物直接与煤气中的硫化物发生作用,实现脱硫的方法。
常用的干法脱硫方法有以下几种: - 金属氧化物脱硫法:利用金属氧化物(如氧化铁、氧化锌)吸附和催化气相硫化物的氧化反应。
- 硫化物氧化法:利用氧化剂将硫化物氧化为硫酸盐或硫酸,达到脱硫的效果。
3. 生物脱硫生物脱硫是利用特定微生物菌种对煤气中的硫化物进行氧化还原反应,实现脱硫的方法。
生物脱硫具有环保、经济、高效的特点,逐渐得到重视和应用。
脱硫方法的适用范围和优缺点不同的脱硫方法在适用范围和优缺点上有所区别,下面将分别介绍:湿法脱硫•适用范围:湿法脱硫适用于高硫煤气、高温、高湿度、高粉尘含量的煤气净化。
•优点:脱硫效率高,脱硫剂可以循环使用。
•缺点:设备复杂,操作成本高,产生大量废水。
干法脱硫•适用范围:干法脱硫适用于低硫煤气、低温、低湿度、低粉尘含量的煤气净化。
•优点:设备简单,操作成本低。
•缺点:脱硫效率相对较低,吸附剂需要周期性更换。
生物脱硫•适用范围:生物脱硫适用于中低硫煤气。
•优点:对煤气成分适应性强,脱硫效率高,操作成本低。
煤气净化湿法脱硫的几种化学工艺
: 4 N a V O 3 + 2 T( 0 H) 3 吸收溶 剂环 丁砜 和水混 合而成。 可使用 的烷基醇胺 包括ME A、 MD E A ( 4 ) 还 原 态栲 胶 的 氧化 : 酚态 栲 胶 被 氧化 获得 再 生 , 同时生 成 及D I P A。 一 般采用浓 度较高 的醇胺溶 液 , 而 环丁 砜与水 的比例 按其用 H2 O2 。 途确定 。 此法可以用于 煤气工艺气体 的净化 。 2 T( 0 H) 3 + 2 0 2 一 = = 2 T( O H) O 2 + 2 H2 O 2 3 . 1 基本原理
利。
1 栲 胶 脱硫 法 栲胶 脱硫技 术经过 近些年的改 进, 目 前, 已在国内一些焦化厂 普遍 剂 对上 述反应影 响很大 。因此 , 对活化 剂的种类 、 加入量 的研究十分活 使用 , 并 获得满 意效果 , 新建装 置应用在煤 焦化 装置的焦炉气脱硫 。 跃。 吸收 塔的操 作温 度一 般在 2 6 — 5 0  ̄ C, 压力范 围从常压到6 . 8 MP a ; 再 生塔 的操作 温度一 般为1 1 5 - 1 2 0 " C, 操 作压力一般在 0 . 0 5 — 0 . 0 7 MP a 之 1 . 1 栲胶脱 硫的化学反应机理
这种 化学反映属于湿法脱硫 , 是利用碱性栲胶的水 溶液吸收煤气, 主要 用于半水煤气或焦 炉气中的H, S , 借 助栲胶 和矾作为载体和 催化剂
间。
2 R NH2 + H2 S 一 = ( R NH 3 ) 2 S ( R NH 3 ) 2 S + H2 S 一 = = 2( RN H3 ) H S 整 个反应受到 第二个 反应式控 制。MDE A水溶液 中添加少 量活性
焦炉煤气精脱硫工艺分析
焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理:焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。
Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂,可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。
而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。
二、工艺流程:1.气体预处理:首先对焦炉煤气进行预处理,去除其中的悬浮颗粒物和水分,以净化煤气。
2.前骤吸收:采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂,通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。
床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应,生成硫化铁,并将其捕集。
3.普鲁士蓝阳极液循环:将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁,通过循环泵送到反应床顶部,实现循环利用。
4.精脱硫:采用CaS作为吸收剂,通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢,并将其转化为CaS。
此过程需要保持一定的温度和压力,以促使吸收反应的进行。
5.再复焦炉:将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热,以提高炉内温度。
三、工艺特点:1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂,可以高效地吸收煤气中的硫化物,使硫化氢的去除率达到90%以上,保证煤气的质量。
2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高,可以有效地防止硫化氢的泄漏,保证了生产环境的安全。
3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部,实现了废液中的硫化铁的循环利用,减少了废液的排放,具有较好的环保效益。
总结起来,焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应,有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物,以保证煤气的质量达到环保要求。
该工艺具有高效、安全、循环利用等特点,在焦化行业得到广泛应用。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析焦炉煤气脱硫工艺中常用的方法有吸收法、催化氧化法和膜法等。
其中,吸收法是一种较常用的脱硫技术,其主要原理是通过将煤气经过吸收液(如碱液或氨液)进行接触,使H2S被吸收并转化为硫化物,从而达到脱硫的目的。
催化氧化法则是利用催化剂将H2S氧化为硫,达到脱硫的效果。
膜法则是通过膜的选择性透过性,将H2S从煤气中分离出来,实现脱硫。
吸收法中较为常用的是碱液吸收法。
碱液吸收法的优点是操作简单、脱硫效果较好,但对于含有高浓度的H2S的煤气来说,在吸收液中可能会生成大量的硫化物,导致液氨浴中硫化物过多,降低硫吸收效果。
为解决这一问题,可以通过加入硝酸铁和硝酸铝等添加剂,改善液氨浴的性质,提高脱硫效果。
催化氧化法主要是通过催化剂(如氧化铁、氧化锌等)将H2S氧化为硫,其中反应产物为SO2、在焦炉煤气中,SO2含量较高,通过反应器中催化剂的作用,可以将H2S和SO2相互转化,使SO2被还原为硫,并回收利用。
这种方法适用于H2S含量较高的煤气,可以有效地将H2S转化为有价值的硫。
膜法则是利用特定的膜材料,通过选择性透过性将煤气中的H2S分离出来。
膜法具有操作简单、能耗低、脱硫效果好等优点,但因为膜材料对不同的气体有不同的透过性,所以需要选择合适的膜材料来实现脱硫。
在焦炉煤气脱硫的基础上,硫回收技术可以有效地利用焦炉煤气中的硫资源。
目前常用的硫回收技术有硫磺回收、硫纵向深度利用和硫脱硫液回收等。
硫磺回收是将焦化炉煤气中的SO2和氢气反应生成硫磺,然后收集硫磺进行回收利用。
硫纵向深度利用是将硫经过高温和高压加工,制成硫酸、硫酸铵和硫化铵等化工产品。
硫脱硫液回收则是利用含氢气的溶液将气中的硫含量吸收,生成硫酸铵和硫化铵等化学品。
综上所述,焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析主要包括吸收法、催化氧化法和膜法等不同的脱硫工艺。
根据不同的情况,可以选择适合的工艺来降低煤气中的硫含量,并对焦炉煤气中的硫进行回收利用,以实现资源的可持续利用。
焦炉煤气脱硫技术路线
焦炉煤气脱硫技术路线、现状及五种工艺对比焦炉煤气中的硫化物是一种有害物质,若不对其进行脱除,不仅会腐蚀生产设备,而且会带来环境污染,因此焦炉煤气在使用前必须进行脱硫处理。
本文对目前国内应用较多的焦炉煤气脱硫技术方案进行介绍,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等。
通过对这些脱硫工艺在脱硫效果、碱源、成本等方面进行比较,发现PDS法和HPF法因其脱硫效率高、不需要外加碱源、生产流程简洁,被大多数企业所青睐,综合效益最佳。
引言煤在炼焦生产时一般72%~78%转化为焦炭,22%~28%转化为荒煤气,干煤中含有质量分数为0.5%~1.2%的硫,其中有20%~30%的硫转到荒煤气中,形成有机和无机硫化物。
而焦炉煤气中,硫化氢的含硫量占总含硫量的90%以上。
焦炉煤气中的硫化氢是一种有害物质,它会对化学产品回收设备和煤气输送管道产生腐蚀。
硫化氢含量高的焦炉煤气用于炼钢,会导致钢的质量下降; 用于合成氨生产,会导致催化剂中毒失效和管道设备等腐蚀;用于工业和民用燃料,其燃烧所排放废气中的硫化物会污染环境,对人体健康造成危害。
因此,焦炉煤气不论是用作工业原料还是城市燃气都需要对其进行脱硫净化。
煤气脱硫不仅可以改善煤气质量,减轻设备腐蚀,还可以提高经济效益。
本文对目前企业中常用的焦炉煤气脱硫方法进行分类介绍,主要对常用的一些湿式氧化脱硫法,包括PDS法、HPF法、改良ADA法等进行分析对比,说明各种工艺的优缺点。
1 焦炉煤气脱硫方法焦炉煤气脱硫工艺发展至今已经有50余种。
虽然工艺数量众多,但是根据反应的接触条件以及催化剂的种类的不同,总体上可以分为两大类: 一类是干法脱硫; 另一类是湿法脱硫。
1.1 干法脱硫干法脱硫是利用固体吸附剂,例如活性炭、氢氧化铁等脱除煤气中的硫化氢,使煤气中硫化氢的含量达到1~2mg/m3。
该工艺在脱硫反应中无液体存在,脱硫环境完全干燥。
一般适用于量不大的煤气脱硫或者精度要求较高的焦炉煤气二次脱硫( 即为在一次脱硫的基础上根据煤气的使用需要来进行第二次精脱硫)。
钢铁行业脱硫煤气净化技术
钢铁行业脱硫煤气净化技术引言钢铁行业是全球能源消耗最大的行业之一,对环境产生的影响也非常显著。
其中,煤炭燃烧是钢铁生产过程中主要的能源来源,然而,煤炭燃烧会产生大量的二氧化硫等有害气体,严重影响环境空气质量。
为了减少污染物的排放,钢铁行业采用了脱硫煤气净化技术。
脱硫煤气净化技术概述脱硫煤气净化技术是钢铁行业中常用的一种空气污染治理技术。
该技术通过去除煤气中的二氧化硫等有害物质,提高煤气的净化程度,减少对环境的污染。
脱硫煤气净化技术主要包括干法吸附法、湿法吸收法和催化氧化法等。
干法吸附法干法吸附法是一种利用吸附剂去除煤气中二氧化硫的方法。
该方法的原理是将煤气与吸附剂接触,在吸附剂的表面上形成化学反应,使二氧化硫被吸附剂吸附。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛和硅胶等。
干法吸附法具有操作简单、反应速度快等优点,但是对煤气中的湿度要求较高。
湿法吸收法湿法吸收法是一种利用溶液吸收剂去除煤气中二氧化硫的方法。
该方法的原理是将煤气与溶液接触,使二氧化硫在溶液中溶解。
常用的溶液吸收剂包括碱性溶液和氧化剂等。
湿法吸收法具有效果稳定、吸收率高等优点,但相比干法吸附法,操作复杂度较高。
催化氧化法催化氧化法是一种利用催化剂催化氧化二氧化硫的方法。
该方法的原理是通过催化剂的作用,将二氧化硫氧化为二氧化硫。
常用的催化剂包括金属氧化物和过渡金属等。
催化氧化法具有高效、节能等优点,但是催化剂的选择和催化反应的控制较为关键。
技术的发展与应用钢铁行业脱硫煤气净化技术在过去几十年中取得了显著的进展,并得到了广泛的应用。
随着环境保护要求的提高,一些新的脱硫煤气净化技术也逐渐涌现出来。
硫酸法脱硫技术硫酸法脱硫技术是一种利用硫酸去除煤气中二氧化硫的方法。
该技术通过将煤气与硫酸反应,生成硫酸盐,达到脱硫的目的。
硫酸法脱硫技术具有高效、经济等优点,在钢铁行业得到了广泛应用。
活性炭吸附技术活性炭吸附技术是一种利用活性炭吸附剂去除煤气中二氧化硫的方法。
第六章 气化煤气的脱硫
物理吸收法是利用有机溶剂为吸收剂进行脱硫,完全 是物理过程。吸收硫化氢后的溶液,当压力降低时,即放 出硫化氢而吸收剂复原。如低温甲醇法等。此外.也可以 固体作吸收剂,如分子筛、活性炭和氧化铁箱来脱除气体 中的硫。
IV.物理化学吸收法
环丁砜法是后面发展起来的一种物理化学吸收法。它 用环丁砜和烷基C醇li胺ck的to混a合dd物t作itle吸i收n h剂e,re烷基醇胺对硫化 氢进行化学吸收,而环丁砜对硫化氢进行的是物理吸收。
第一节 煤气脱硫方法分类
按脱硫剂的状态可分为干法和湿法
活性炭法
离子变换树脂法
脱硫
水解转化法 分子筛法
湿法
中和法 化学吸收法
物理吸收法 湿式氧化法 物理化学吸收法
第一节 煤气脱硫方法分类
1 干法
干法的优点: 干法脱硫工艺简单、技术成熟可靠,具有脱硫效率
高、操作简便、设备简单、维修方便、可较完全地除去 煤气中的硫化氢和大部分氰化氢等优点。
II.湿式氧化法
湿式氧化法是利用含有催化剂的碱溶液吸收硫化氢的。 其再生时则是C利lic用k t催o化ad剂d使tit空le气in中h的ere氧将硫化氢氧化成单 质硫。氧化法有砷碱法、改良砷碱法、ADA法、改良ADA法、 萘醌法、氨水催化法、EDTA法、氧化煤法、栲胶法等。
第一节 煤气脱硫方法分类
第一节 煤气脱硫方法分类
当以天然气或石脑油为原料时,在采用蒸汽转化制气前就需 将硫化物除净,以满足烃类蒸汽转化镍催化剂的要求。如天然气 含硫量高时,先经湿法脱硫,再进行干法精脱硫。如天然气或石 脑油本身含硫量不高时,可通过钴钼加氢使有机硫转化,再经氧 化锌等干法脱硫。
当以焦炉气或焦、煤为原料时,制得的粗原料气,先需经湿 法一次脱硫,后经变换工序(可在此设置有机硫转化装置),再经 湿法二次脱硫(即二次脱硫),然后经脱碳工序,最终以干法三次 (精)脱硫(也可设有机硫转化装置),使原料气中硫化物的总含量 ≤0.1cm3/m3,方可送往甲醇合成工序。也把这种新工艺归纳为 “三次脱硫、两次转化”。
煤化工技术专业《16种脱硫工艺技术以及实际应用情况详解9》
16种脱硫工艺技术以及实际应用情况详解焦炉煤气属于可燃性气体,其中含有的H2S,HCN,CO等气体毒性极大,对人体和环境有严重的危害。
同时,国家也出台了相应的,鼓励企业充分利用处理焦炉煤气,既能减少污染,也能节省资源。
其中,焦炉煤气中毒性较大的硫分为有机硫和无机硫,目前焦炉煤气硫处理工艺主要分为干法脱硫,和湿法脱硫。
湿法脱硫最大的优点是脱硫效率高,比拟经济适用。
下面,小七来为大家介绍一下工厂应用最多的湿法脱硫工艺。
湿法脱硫湿法脱硫工艺按照脱硫机理可以分为化学吸收法,物理吸收法,物理化学吸收法和湿法氧化法。
该方法最大的优点是能脱出废气中绝大局部的硫化物,经济适用。
缺点是有些方法脱硫效率不稳定,脱硫精度不高。
1化学吸收法化学吸收法亦称为化学溶剂法,它以碱性溶液为吸收剂,与气体中的酸性气体反响来到达脱硫的目的。
化学吸收法主要有醇胺法和热钾碱法。
〔1〕醇胺法醇胺法包括一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、二甘醇胺DGA、二异丙醇胺DIDEA法等。
醇胺法是常用的天然气脱硫方法,在脱硫的同时,也可根据需要脱除局部CO2。
醇胺法在山东,四川等工厂有广泛的应用。
2021年,永坪炼油厂改用醇胺法脱硫,脱硫效果及产品质量均得到提高。
〔2〕热钾碱法催化热钾碱法工艺图热碱钾法采用的是较高浓度的碳酸钾水溶液做吸收剂,可以直接吸收煤气中的硫化氢和氰化氢。
该方法吸收酸气速率慢,效率低,已逐渐被催化热钾碱法取代。
催化热钾碱法就是在碳酸钾溶液里参加一定量的催化剂,加快反响速率。
真空碳酸钾法工艺流程真空碳酸钾法是利用碳酸钾溶液直接吸收酸性气体,脱硫装置在粗苯回收后面,位于焦炉煤气工艺流程末端。
该工艺开始是由德国引进而来的,使用该方法脱硫脱氰后的酸性气体,既可以采用克劳斯法生产元素硫,也可以使用接触法生产硫酸。
之后,中野焦耐公司在吸收国内外真空碳酸钾先进技术及生产实践的根底上,与高等院校合作开发了具有自主产权的新工艺,已在宝钢股份化工公司梅山分公司,陕西焦化,邯郸新区焦化厂等工厂得到应用。
煤气脱硫方法
煤气脱硫的几种方法 煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随煤气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,危害人们的生存环境,我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。
1、煤气脱硫方法 发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气,假如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50 mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。
所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫技术 煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
2.1氧化铁脱硫技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术
工艺方法——焦炉煤气脱硫技术工艺简介焦炉煤气是炼焦过程的副产品,是H2、CH4、CO2、CO等气体组成的混合物,焦炉煤气的产率和构成取决于炼焦用煤的质量及炼焦过程操作条件。
焦炉煤气是一种高热值煤气,可作燃料使用,也可用作化工产品的重要原料,如合成氨、甲醇等。
焦炉煤气无论是作燃料,还是作生产原料,使用前需进行净化处理,以脱除煤气中H2S及HCN 等,满足环保和生产要求。
焦炉煤气脱硫工艺可分为干法脱硫工艺和湿法脱硫工艺2大类。
一、干法脱硫工艺干法脱硫工艺是指使用固体脱硫剂,在固定床层中进行H2S的物理或化学吸附、吸收与化学反应。
干法脱硫技术主要包括活性炭系、铁系、锌系、铜系、锰系及钙系等脱硫剂。
干法脱硫效率高,生产成本低,但脱硫剂需要定期更换,劳动强度大,同时失效的脱硫剂需进行处理。
因此,干法脱硫工艺主要用于湿法脱硫后的精脱硫。
二、湿法脱硫工艺湿法脱硫工艺是指利用液体形式的脱硫剂脱除煤气中的H2S和HCN。
按溶液的吸收和再生性质又分为湿式吸收法,包括物理吸收法、化学吸收法和物理-化学吸收法以及湿式氧化法。
湿法脱硫具有焦炉煤气处理量大、脱硫效率高等特点,在国内焦炉煤气脱硫中较为常用。
1、湿式吸收法湿式吸收法是以单乙醇胺、碳酸盐及氨溶液等不同的碱源作吸收液,吸收焦炉煤气中的H2S和HCN,吸收液在一定操作条件下经解吸释放出H2S等酸性气体,借助制酸工艺或克劳斯工艺,将酸性气体转化生成硫酸或硫磺产品。
湿式吸收法包括真空碳酸盐法、氨硫联合洗涤法及单乙醇胺法。
(1)真空碳酸盐法真空碳酸盐法脱硫工艺是—种物理—化学吸收方法,溶液中起吸收作用的是碳酸钠(或碳酸钾)。
焦炉煤气与吸收液逆流进行传质并发生反应,HCN、H2S及CO2被吸收液吸。
吸收了H2S的等酸性气体的溶液循环到再生塔,在一定操作条件下,H2S等酸性气体析出,实现吸收液的再生。
酸性气体经克劳斯法生成硫磺或经Topsoe法生成浓硫酸。
该工艺特点如下:脱硫剂单一,脱硫效率可达99%;产品质量好,硫磺纯度可达99.7%;采用真空解吸,操作温度低,为50-60℃,可有效利用循环氨水余热。
煤气脱硫技术方案
煤气脱硫技术方案引言:煤气脱硫是一种常见的煤气处理技术,旨在去除煤气中的硫化物,减少大气污染和设备腐蚀。
本方案将介绍几种常用的煤气脱硫技术,包括湿法脱硫、干法脱硫以及选择性催化还原技术。
一、湿法脱硫技术湿法脱硫技术是一种常见的煤气脱硫方法,通过在煤气中加入吸收剂进行反应来去除硫化物。
其中,比较常用的吸收剂有石灰乳、泉生石灰和酸性氧化物溶液。
该技术的主要工艺流程如下:1.吸收剂制备:将合适的吸收剂与水混合,制成适当浓度的吸收剂溶液。
2.吸收剂喷嘴:在煤气排放口设置喷嘴,将吸收剂与煤气充分接触。
3.反应槽:设置一个反应槽,煤气在此处与吸收剂进行反应。
4.分离器:将反应后的煤气与剩余的吸收剂分离。
5.再循环:将分离后的煤气再次送回到吸收剂喷嘴,进行循环处理。
该技术具有脱硫效率高、操作简单、投资成本低的特点。
但是,由于吸收剂使用过程中产生废水和废渣的问题需要解决。
二、干法脱硫技术干法脱硫技术是另一种常用的煤气脱硫方法,通过吸收剂与煤气中的硫化物和氧反应来去除硫化物。
其中,常用的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙和硫酸。
1.吸收剂制备:将合适的吸收剂制成固体形式,以便与煤气中的硫化物接触反应。
2.反应槽:设置一个反应槽,并在槽中加入适量的吸收剂。
3.煤气进风口:将含有硫化物的煤气送入反应槽。
4.反应:煤气在反应槽中与吸收剂发生反应,生成硫化物和氧化物。
5.分离:将反应后的硫化物和氧化物与煤气分离。
6.再循环:将分离后的煤气再次送回到反应槽中进行循环处理。
干法脱硫技术具有脱硫效率高、操作简单、废气排放干净的优点,但是吸收剂的再生和废渣处理需要特别关注。
三、选择性催化还原技术选择性催化还原技术是一种基于催化剂的煤气脱硫方法,通过将适量的还原剂注入煤气中,使催化剂吸附并还原煤气中的硫化物。
该技术的主要工艺流程如下:1.催化剂选择:选择适合的催化剂,常见的有铜、锌和硅铝酸盐等。
2.催化剂制备:将催化剂制备成合适的颗粒形状。
煤气净化湿法脱硫的几种化学工艺
・ 3 5・
煤气 净化 湿法脱硫 的几种化学 工艺
赵 彦 勋
( 黑 龙 江 省 齐 齐哈 尔市 昊 华4 L_ v . - , 黑龙 江 齐 齐哈 尔 1 6 1 0 0 0 )
摘 要: 在我 国积极导绿 色工业 、 循 环经济和 节约型社会 的政 策号召下 , 为 了提 高工业 生产 中煤 炭的利 用效率 , 降低 对 空气的污 染, 对煤 气进行脱硫 处理 已经成 为比较常见的做法。随着科技 的快速发展 , 我 国在煤 气净化湿法脱硫 方面取得 了一定的成果, 形成 了比较 稳定的化学工 艺技术 , 能够有效 的去除煤 气中的焦油、 氨、 萘、 苯、 硫等 物质 , 在提 高生产效率 的同时, 又能够有效的改善空 气质量 , 对促进 我 国工业的发展 具有重要 的意义。 关键词 i 煤气; 脱硫 ; 工艺; H P F脱 硫 法 ; 栲胶脱硫 法; 环 丁砜 脱硫 法
对煤气进行脱硫处理 , 是净 化煤气的重要 内容 。在含硫量较 多 用 的比较广泛 , 并且具有较好 的脱硫效果 。栲胶脱硫法主要是利用 且生产规模较大 的情况下 , 一般会 采用湿法脱硫化学工艺技术 。湿 碱性栲胶的水溶液 对来 吸收煤气 , 一般会在半水煤气或者焦炉气 中 法脱硫主要是利用液体将硫化物从煤气 中分 离出来加以富集 , 然后 的 H 2 S使用 , 以栲胶和矾为载体 和催化剂 , 将H 2 S 转化为单质硫 , 从 还能够 再通过 解析生成 H s富气或者通过催 化氧化后 转化为单 质硫或者 而达到脱硫的 目的。而反应后 的栲胶溶液 经过再生槽再 生 , 硫酸 。 湿法脱硫化学工艺 的投资较大 , 动力消耗较高 , 但是装置 的占 重新循环使用 。 2 . 2 栲胶脱硫方法 的优缺点 地较少 , 溶剂还可 以连续重 复使 用 , 操作环境较好 , 所 以在煤气净化 中得到广泛应用 。 现 阶段 , 在煤气净化湿法脱硫工艺 中, 比较 常用 的 栲胶脱硫法 的优点是脱硫效率较高 ,通 常可 以达 到 9 8 %以上 , 在操作 上 比较简单 ; 因为栲 胶资源 主要有 H P F脱硫法 、 栲胶脱硫法 以及环 丁砜 脱硫法三种 , 下面对此 并且析 出的硫 易于浮选 和分 离 , 比较 丰富 , 所 以对 于使用量较大 的脱硫 工艺而言成本较低 , 且 没有 进行简要分析 。 1 H P F脱 硫 法 毒性 ,在气体的净化度 以及硫 回收率等方 面都具有较高 的效果 ; 栲 胶溶 液的活性较好 , 并且在性能上 比较 稳定 , 不会 发生硫磺堵 塞脱 1 . 1 H P F脱 硫 法 分 析 H P F法脱硫 工艺是 以煤气 中的氨为碱源 , 脱硫液在吸收 了煤气 硫塔 的现象 , 溶液 的组成相对 比较简单 。 中硫化氢后 , 在复合催化剂 H P F的作用 下氧化再 生 , 最 终将硫化氢 虽然栲胶脱硫法 的优势 比较 明显 , 但是在实际应用 中也 存在一 转化为元素硫得 以除去 , 脱硫液循环使用 。 H P F法具有设备简单 、 操 些局限 性的问题。栲胶脱硫溶液在使用过程 中具有较强 的选择性 , 作方便 稳定和脱硫效 率高等特点 ,已在许多焦 化企业得 到推广应 在条件适 宜的情况下 , 能够将 C O 原 料气 中的 H 2 S降 至很 低 , 但是 O : , 所以溶 液的 P H值会有所 降低 , 从而影响脱硫 用 。对规模 比较大的煤气进行一次脱硫一般会选用湿 法脱 硫工艺 , 因为溶液吸收了 C 且脱硫 的精度较低。此外 , 使用栲胶脱硫法 的设备较大 , 可 以 同时该 方法又分 为湿式 氧化法 、 物理 吸收法 、 化学 吸收法 和物理 一 效率 , 化学吸收法 。 根据煤气处理 的先后顺序又分为前脱 硫和后脱硫两个 处理 的气量较小 , 脱硫后所得的硫磺纯度不高 , 不利于加工 。 3 环 丁 砜 脱 硫 法 工艺 。前脱硫主要是先进行脱硫工段 , 该阶段完成后再进行氨和粗 苯等化 学产品 的回收 ,通常将煤气 含有 的氨作 为碱 的来 源 ,并 以 3 . 1 环丁砜脱硫法概述 环丁砜法是一种理化 吸收法 。溶液 由化 学吸收溶剂烷基醇胺 、 P D S 作 为催 化剂 , 这样 做能够有效降低煤气 中 H2 S气体对相关设备 物理吸收溶剂环丁砜和水混合而成 。可使用的烷基醇胺包括 ME A、 的腐蚀 。该 环节 中的煤气 H S的浓度若超过 2 0 m g / m 以下 , 则需要 E A及 D I P A。 一般采用浓度较高的醇胺溶液 , 而环 丁砜与水 的比 对煤气进行二次脱硫 , 以保证煤气 中硫的浓度符合要求 。后脱硫 主 MD 要是先采取措施对煤气 中氨和粗苯等化学产 品进行 回收 , 然后再进 例按其用途确定 。此法可 以用于煤气工艺气体 的净化 。 行脱硫处理 , 这时的碱 源主要来 自于外加 的碳酸钠 , 选用 A D A作为 3 . 2 环丁砜脱硫法的优缺点 环丁砜脱硫法对 于吸 收的溶液可 以降低 表面的张力 , 从 而能够 催化剂 , 一次脱硫 之后 H : S的浓度就 会降到标准 以下 , 因此 , 可 以直 有效抑制 溶液起泡 ; 环丁砜是一种缓蚀 剂 , 能够缓 解吸收溶 液的腐 接供城市煤气 。 蚀性 , 从 而减少对设备的腐 蚀 ; 溶液在受热后性能上 比较稳定 , 所 以 1 . 2 H P F脱硫工艺 的流程 此种方法也存 在一定的缺 H P F 脱硫法 在我 国应用广泛 , H P F 脱硫指对传统脱硫技术 的创 可 以长久保持 质量 。但是在实际使用时 , 所 以在原料气 中的重烃和芳 新, 将 HP F当做脱硫催化剂运用到煤气 脱硫过程 中去 , 大大提高 了 点 。因为环丁砜 吸收芳烃 的能力较强 , 我 国煤气脱硫 的质量 , 并且保证 了废气排放 的清洁度。H P F脱硫工 烃 的含量 较高时 ,在进行脱 硫工艺之前 ,应该将 重烃或者芳 烃去 艺主要包括 以下三个步骤 : 第一 , 煤气降温。 从焦炉中排 放出的煤气 除 。 般都 带有着一定 的温度 , 其不利于脱硫 工作的展开 , 因此 在进行 结束语 对煤气 进行脱硫处 理 , 是我 国工业 发展 的需求 , 是 社会发 展 的 脱硫之前 , 需要先对煤气进 行降温。 这 一工作通 常在预冷塔 内完成 , 通过对 其进行一定 的制冷处理 , 降低煤 气的温度 , 从而满 足脱硫 的 必然趋势 。随着科学技术 的发展 , 对煤气进行 的脱硫工艺也在不断 要求 。 第二 , 煤气的脱硫 。 降温后 的煤气 , 开始进入正式的脱硫程序 , 的发展 , 脱硫效率逐渐提升 , 在促进工业生产 , 减少空气污染方面发 在煤气脱硫处理工艺 中, 应该根据实际生产情况 , 首先其要进入脱硫塔 中, 在脱硫塔 中借助化学制剂对其进行脱硫工 挥 了重要的作用 。 生产流程 以及脱硫 目标而有针对性 的选择适宜 的脱硫工 作, 将其 内部 的 H 2 s 等硫化 物以及氨化物置换 出俩 。在这一过程 中 结合费用 、 会产生 一定的化学 反应 , 因此一定要确保脱 硫塔 内的密闭性 , 保 障 艺 , 从 而保证煤气脱硫效果 。 在科学技术快速发展 的形势下 , 煤气湿 为促进工业生产发展创造有利 的条件 。 周 围工作人员的人身安全 。 第三 , 再 生循环 。 煤 气在进行完脱硫后进 法脱硫工艺会不断 的改善 , 参 考 文 献 入脱氨 、 脱苯 阶段 。刚刚对煤气进行 脱硫 的化学液体 中含有大量 的 硫化物 , 这部分液体将 进入再生塔 中, 工作 人员 向其 中加入 H P F制 f l l X l  ̄ 以凯, 何 日柳, 陆剑彬 . 煤 气净化 湿法脱硫的化 学工 艺探析[ J ] . 化
高炉煤气脱硫工艺
高炉煤气脱硫工艺
高炉煤气脱硫工艺是指对高炉煤气中的硫化氢(H2S)进行去
除的过程。
煤气脱硫工艺的目的是降低硫化氢含量,提高高炉烟气的环保指标,同时减少对下游设备的腐蚀和损害。
常用的高炉煤气脱硫工艺包括以下几种:
1. 干法脱硫工艺:采用干法吸收剂,如活性炭、活性氧化铁、金属氧化物等,将煤气中的硫化氢吸附到吸附剂上。
然后,通过高温热解或再生过程,使吸附剂再次活化,以实现循环利用。
2. 湿法脱硫工艺:在湿法脱硫工艺中,煤气经过水洗和吸收塔处理。
洗涤液可以是水、碱液(如氢氧化钠或氨水)以及其他吸收剂。
硫化氢通过与洗涤液中的化学物质发生反应,转化为不溶于水和洗涤液中的产物,然后从煤气中除去。
3. 燃烧氧化法:该方法是将煤气中的硫化氢氧化为二氧化硫(SO2),然后通过下游设备进一步处理。
燃烧氧化法需要提
供充足的氧气,以便将硫化氢完全氧化。
无论采用哪种脱硫工艺,都需要对气流进行净化处理。
常见的处理手段包括过滤、脱除固体杂质和颗粒物等。
高炉煤气脱硫工艺的选择取决于不同的因素,如工艺要求、经济性、环境要求等。
针对不同的情况,可以采用单一的脱硫工艺或组合不同的工艺来实现脱硫效果。
煤气脱硫工艺流程和原理
煤气脱硫工艺流程和原理煤气脱硫是一种常用的空气污染控制技术,用于去除燃烧过程中产生的二氧化硫(SO2)。
以下是煤气脱硫的一般工艺流程和原理:1.硫化物的转化:煤燃烧产生的二氧化硫(SO2)通过反应转化为硫化氢(H2S),反应通常在燃烧室中进行。
2.煤气的冷却:煤气从燃烧室进入脱硫设备之前,通常需要经过冷却,以降低温度至适宜的范围,避免后续步骤中的问题。
3.吸收剂的喷射:冷却后的煤气进入脱硫塔,同时喷射含有脱硫剂的吸收液(通常是石灰石浆液或苏打灰溶液)。
吸收剂中的碱性成分与硫化氢发生反应生成较稳定的化合物。
4.反应和吸收:煤气在脱硫塔内与喷射的吸收剂充分接触,硫化氢被吸收剂中的碱性物质吸收,并转化为硫酸盐或硫代硫酸盐。
5.氧化和再生:脱硫剂中的硫酸盐或硫代硫酸盐在脱硫塔中经过一定的反应时间后,需要进行氧化和再生处理,以将其转化为可回收的吸收剂。
这一步骤通常包括空气的注入,使硫酸盐或硫代硫酸盐氧化为硫酸或硫醇。
6.清洁煤气的排放:经过脱硫塔处理后,煤气中的二氧化硫含量大大降低。
经过最后的处理步骤,煤气中的固体颗粒物和其他污染物也被去除,然后可以安全地排放到大气中。
煤气脱硫的原理是通过与含碱性物质的吸收剂接触,使煤气中的二氧化硫转化为可吸收或可吸附的化合物,从而达到去除硫化物的目的。
吸收剂中的碱性物质(如石灰石、苏打灰(Na2CO3)等。
这些碱性物质可以与硫化氢发生化学反应,生成稳定的硫化物或硫酸盐化合物。
脱硫塔是煤气脱硫的主要设备,通常采用湿法脱硫技术。
脱硫塔内部通常由填料层构成,用于增加吸收剂与煤气的接触面积,促进反应的进行。
煤气在脱硫塔内从下至上通过,与喷射的吸收剂进行反应和吸收。
在反应过程中,硫化氢与吸收剂中的碱性物质反应生成硫酸盐或硫代硫酸盐。
这些化合物通常具有较低的挥发性,从而可以被吸收剂所保留。
经过一定时间的反应后,脱硫剂中的硫酸盐或硫代硫酸盐需要进行氧化和再生。
这一步骤通常涉及空气的注入,将硫酸盐或硫代硫酸盐氧化为硫酸或硫醇,以便将其转化为可回收的吸收剂。
焦炉煤气脱硫工艺技术
焦炉煤气脱硫工艺技术焦炉煤气脱硫工艺技术是指通过一系列的物理、化学或生物方法,去除焦炉煤气中的硫化氢(H2S)等有害物质,以保护环境和提高煤气利用效率的技术过程。
目前常用的焦炉煤气脱硫工艺有干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫是指通过吸附剂吸附H2S等硫化物,然后进行再生处理,脱除硫化物而实现脱硫的过程。
常用的吸附剂有氧化铁、铁磁性煤气净化剂和锰增强剂。
在焦炉煤气脱硫的工艺中,需要优化吸附剂的选择和技术参数,以提高脱硫效率和经济性。
湿法脱硫是将焦炉煤气先与一定流量的洗涤液接触,使H2S等硫化物溶解到液体中,然后通过氧化、沉淀、吸附等方法将硫化物转化为硫酸根离子或其他形式,最后得到脱硫后的煤气。
湿法脱硫常用的洗涤液有氨碱溶液、碱性液体和氧化剂溶液等。
湿法脱硫技术具有脱硫彻底、操作简便等优点,但是存在液体回收、处理和废水排放等问题。
在实际应用中,干法脱硫常用于小型焦炉,工艺简单、成本较低,但不能完全脱除H2S;湿法脱硫则适用于大型焦炉,能有效去除H2S,但其液相处理和废水处理是一个挑战。
近年来,为了提高焦炉煤气脱硫效率和降低环境污染,一些新兴的煤气脱硫技术被广泛关注和研究。
比如,生物脱硫技术是利用硫氧化细菌、硫还原细菌等微生物对焦炉煤气中的硫化氢进行吸附、处理和转化的一种脱硫方法。
生物脱硫技术具有脱硫效率高、废水低、处理成本低等优点,但需要解决微生物耐受性、稳定性和生长条件等问题。
除了上述的脱硫技术外,目前还有很多新的煤气脱硫工艺正在不断涌现,如气体膜分离技术、超声波脱硫技术等。
这些新技术通过提高脱硫效率、降低能耗和废物产生,为未来焦炉煤气脱硫提供了更好的选择。
总之,焦炉煤气的脱硫工艺技术对于环境保护和碳资源利用具有重要意义。
通过不断创新和研发,我们将能够开发出更加高效、环保和经济的焦炉煤气脱硫技术,为可持续发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
煤气脱硫的几种方法
2006-07-06
前言:能源是人类赖以生存和发展的基础,随着人们环境保护和保证企业最终产品质量意识的提高,人们对能源的洁净利用开始日趋重视。
发生炉煤气作为我国主要能源之一煤炭的一种洁净利用方式,在我国的玻璃、建材、化工、机械、耐火材料等行业被广泛的应用,近年,人们对煤气净化程度的认识已经不止是煤气中的含尘量、含焦油量和含水量等的概念,人们开始更加重视煤气中的含硫量。
煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随煤气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,危害人们的生存环境,我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。
1、煤气脱硫方法
发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气,假如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50 mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。
所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
2、干法脱硫技术
煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
2.1氧化铁脱硫技术
最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下:
(1)脱硫过程
2Fe(OH)3+3H2S Fe2S3+6H2O
Fe(OH)3 + H2S 2Fe(OH)2+S+2H2O
Fe(OH)2 + H2S FeS+2H2O
(2)再生过程
2Fe2S2+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+6S
4FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)2+4S
氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程,如果再生过快,放热剧烈,脱硫剂容易起火燃烧,这种火灾现象曾在多个企业发生。
活性氧化铁脱硫工艺流程如图1
2.2活性炭脱硫技术
活性炭脱硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用,活性炭的催化活性很强,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,
与煤气中少量的O2发生氧化反应,反应生成的单质S吸附于活性炭表面。
当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时,脱硫效率明显下降,必须进行再生。
活性炭的再生根据所吸附的物质而定,S在常压下,190℃时开始熔化,440℃左右便升华变为气态,所以,一般利用450-500℃左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当脱硫剂温度提高到一定程度时,单质硫便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成固态硫。
活性炭脱硫的脱硫反应过程如下:
2H2S + O2 S+2H2O
活性炭脱硫再生工艺流程如图2
3、湿法脱硫技术
湿法脱硫应用较早的方法是氨洗中和法,自从上世纪50年代初国外出现ADA法以来,我国也先后研制开发了改良型ADA法、MSQ法、KCS法以及栲胶法等脱硫技术。
与干法脱硫相比,湿法脱硫技术的应用相对要稍晚一些,最早湿法脱硫技术是在焦炉煤气和水煤气的净化方面首先应用,随着人们对发生炉煤气高净化度的要求,湿法脱硫技术才开始应用于发生炉煤气行业。
湿法脱硫技术应用于发生炉煤气净化与其在焦炉煤气和水煤气的净化方面的应用略有不同,脱硫设备、工艺和操作参数都略有调整。
湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。
物理吸收法是采用有机溶剂作为吸收剂,加压吸收H2S,再经减压将吸收的H2S释放出来,吸收剂循环使用,该法以环丁矾法为代表;化学吸收法是以弱碱性溶剂为吸收剂,吸收过程伴随化学反应过程,吸收H2S后的吸收剂经增温、减压后得以再生,热砷碱法即属化学吸附法;氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,氧化法以改良ADA法和栲胶法为代表。
目前,在发生炉煤气的湿法脱硫技术中,应用较为广泛的是栲胶脱硫法。
它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以NaVO2为氧化剂。
其脱硫及再生反应过程如下:
(1) 吸收:
在吸收塔内原料气与脱硫液逆流接触硫化氢与溶液中碱作用被吸收:
H2S+Na2CO2=NaHS+NaHCO2
(2) 析硫:
在反应槽内硫氢根被高价金属离子氧化生成单质硫:
NaHS+NaHCO2+2NaVO2======S↓+Na2V2O2+Na2 CO2+H2O
(3) 再生氧化
在喷射再生槽内空气将酚态物氧化为醌态:
2HQ+1/2O2====2Q+H2O
以上过程按顺序连续进行从而完成气体脱硫净化。
另有资料和实验证实,在酚被氧化为醌的同时有双氧水生成,故再生氧化也可按下式表达:
2HQ+O2====2Q+H2O2 生成双氧水
H2O2+V+4 ====V+5+H2O
HS_ +V +5 ====S0↓+V+4
其脱硫和再生工艺流程如图3:
图3 湿法栲胶脱硫和再生工艺流程
(1)气体流程:
降温、除尘、除焦油的冷煤气由煤气加压机升压至1800~2000mm水柱,进入脱硫塔底部,自下而上与塔内喷淋的脱硫液逆流接触,将煤气中的H2S脱除至50 mg/Nm3以下,脱硫后的煤气从脱硫塔顶部引出,经捕滴器脱除水份后,送至用户。
(2)溶液流程:
从脱硫塔顶喷淋下来的溶液,吸收硫化氢后,称为富液,经脱硫塔液封槽引出至富液槽。
在富液槽内未被氧化的硫氢化钠被进一步氧化,并析出单质硫,此时,溶液中吸收的硫以单质悬浮状态存在。
出富液槽的溶液用再生泵加压后,打入再生槽顶部,经喷射器进入喷射再生槽,同时吸入足够的空气,以达到氧化栲胶和浮选硫膏之目的。
再生好的溶液称为贫液,贫液经液位调节器进入贫液槽,出贫液槽的贫液用脱硫泵打入脱硫塔顶部,经喷头在塔内喷淋,溶液循环使用。
再生槽浮选出的单质硫呈泡沫悬浮于液面上,溢流至硫泡沫槽内,上部清液回贫液槽循环使用,沉淀出的硫膏入熔硫釜生成副产品硫磺。
4、干法脱硫与湿法脱硫技术综合比较
4.1 干法脱硫的优缺点
4.1.1 干法脱硫的优点
在选用反应活性好硫容高的脱硫剂的前提下,干法脱硫脱硫效率高,比较适宜处理含H2S较低的煤气,因为,煤气中H2S过高会造成脱硫剂很快失效。
4.1.2干法脱硫的缺点
(1)干式氧化铁法脱硫
设备笨重,脱硫剂再生大多为间歇再生,每次再生完毕,必须用蒸汽将塔内的残余空气吹净,煤气分析合格后,方能倒塔送气,否则会引起爆炸;另外,更换脱硫剂时,操作劳动强度大,操作不当很容易起火燃烧,较为危险。
(2)干式活性法脱硫
脱硫剂再生使用的过热蒸汽不易获得,而且再生效果很难达到要求,多数厂家干脆就不再生,而是取出后更换新的活性炭。
干式脱硫,由于硫的吸附,会增加脱硫剂床层的阻力,即而引起煤气压力波动,不利于窑前煤气的正常燃烧;另外,采用干式脱硫,脱硫效率随着脱硫剂应用时间增加而不断降低,不利于控制最终产品质量;而且,由于干法脱硫大多属于间歇再生,为了不影响企业连续生产,必须设置备用脱硫塔,造成设备闲置浪费。
4.2 湿式栲胶法脱硫优缺点
4.2.1湿式栲胶法脱硫优点
湿式栲胶法脱硫整个脱硫和再生过程为连续在线过程,脱硫与再生同时进行,不需要设置备用脱硫塔;煤气脱硫净化程度可以根据企业需要,通过调整溶液配比调整,适时加以控制,净化后煤气中H2S含量稳定。
4.2.2 湿式栲胶法脱硫缺点
设备较多,工艺操作也较复杂,设备投资较大
4.3 运行成本比较
从煤气站脱硫系统运行费用来看,活性炭脱硫和氧化铁法脱硫较湿法栲胶脱硫要略低一些,但考虑干法脱硫需要再生的费用,则干法脱硫和湿法栲胶脱硫方法比较,其运行成本相差不大。
最近,我公司研制成功了一种新型湿法脱硫剂,可以替代价格较贵的栲胶和矾,使湿法脱硫成本大大降低,其运行成本已经低于干法脱硫。
5、干法脱硫与湿法脱硫技术结合应用
对于一些对煤气中的H2S比较敏感的行业,可以结合干法脱硫与湿法脱硫技术的优点,将两种脱硫方法结合起来应用,利用湿法脱硫先将煤气中的大部分H2S脱除,然后,再利用干法脱硫对煤气中的H2S进行精脱,从而,达到较高的脱硫净度。
这样既利用了湿法脱硫可以在线调整的优点,又利用了干法脱硫脱硫效率高的优点,并克服了由于干法脱硫脱硫剂硫容因素造成的脱硫剂失效过快的问题。
结语:为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质量,对煤气进行脱硫是非常必要的,而采用何种脱硫方法确是值得厂家研究与探讨,我们在选择何种脱硫方法,要结合各种脱硫方法的优缺点,优化选择。
提供:张维单位:淄博华信通煤气设备有限公司。