栲胶溶液脱硫

栲胶法脱硫的基本原理

栲胶法脱硫属于湿式氧化法脱硫的一种，基本原理是将原料气中的硫化氢吸收至溶液中，以催化剂为载氧体，使其氧化成单质硫，从而达到脱硫的目的。使用碱性栲胶水溶液，从气体中脱除硫化氢的工艺过程，称之为栲胶法脱硫。

栲胶是由许多结构相似的酚类衍生物组成的复杂混合物，商品栲胶中主要含有丹宁、非丹宁以及水不溶物等。由于栲胶含有较多、较活泼的羟基和酚羟基，所以其有较强的吸氧能力，在脱硫过程中起着载氧的作用。

反应机理如下：

1、碱性溶液吸收H2S

Na2CO3＋H2S＝NaHCO3＋NaHS

2、硫氢化钠与偏钒酸钠生成焦钒酸钠，析出单质硫，即V+5氧化HS-，析出单质硫。

2NaHS＋4NaVO3＝Na2V4O9＋4NaOH＋2S↓

同时氧化态栲胶吸收H2S生成还原态栲胶并析出S

TQ（氧化态）＋H2S＝THQ（还原态）＋S↓

3、氧化态栲胶将Na2V4O9氧化成NaVO3，即醌态栲胶氧化四价钒Na2V4O9＋2 TQ＋2 NaOH＋H2O＝4NaVO3＋2 THQ

4、还原态栲胶的氧化，即空气中的氧氧化酚态栲胶

2O2＋THQ＝TQ＋2H2O2

5、未被氧化的V+4、HS—被H2O2氧化

H2O2＋V+4 ＝V+5＋2OH —

2H2O2＋HS—＝2H2O＋2S↓＋2OH —

6、反应生成的NaHCO3和NaOH作用生产Na2CO3

NaHCO3＋NaOH ＝Na2CO3＋H2O

7、副反应

(1)若气体中含有CO2、HCN、O2将产生下列副反应

Na2CO3＋CO2＋H2O＝2 NaHCO3

Na2CO3＋HCN+S＝NaCNS＋NaHCO3

2 NaHS ＋2O2＝Na2S2O3＋H2O

(2)H2O2与硫化物将产生下列反应：

4H2O2＋2 HS—＝5H2O＋S2O3-2

H2O2＋S2O3-2＝SO4-2＋H2O

三、工艺流程

1、半水煤气流程

来自651工段的半水煤气经过洗气塔、煤气总管、进入脱硫工段，经入口水封进入脱硫塔底部，与从塔顶喷林下来的碱性栲胶溶液逆流接触，其中的大部分硫化氢被溶液吸。脱硫后的半水煤气从塔顶上部引出，经旋流板除雾器除掉夹带的液滴，经出口水封，进入气柜。2、碱性栲胶溶液流程

脱硫泵抽贫液槽内的贫液，打至脱硫塔顶部喷林而下，与半水煤气在塔内逆向流动，在填料表面气液两项接触，完成吸收硫化氢的过程，脱硫富液在塔低，流经液封，进入富液槽。从富液槽由再生泵

打至氧化再生槽（液体射流，经喷射器自吸空气），在喷射管内和再生槽内完成脱硫富液的再生析硫过程，脱硫贫液由脱硫泵打至脱硫塔，溶液循环使用。氧化再生槽上层浮流层的硫泡沫流至硫泡沫中间槽，由硫泡沫压力管打至流泡沫高位槽，进行硫膏的加工回收、溶液脱硫再生两个过程。其工艺流程图如下：

四、操作要点

脱硫的正常与否主要表现在脱硫效率的高低，而脱硫效率的高低最终取决于脱硫的工艺条件。因此脱硫操作的要点主要是在生产过程中控制最佳的工艺条件。一、经常调整溶液中总碱、总钒、栲胶等各个组分在规定的指标内。二、根据负荷的变化，适当调整循环量。三、加强氧化再生，使溶液电位值在规定的范围内，保证富液在氧化再生槽内的停留时间，达到充分再生的目的。

1.溶液组分

溶液组分的好坏是决定脱硫效率高低的先决条件。在实际生产过程中，要及时根据各项工艺指标以及分析数据的情况，及时适量的补充脱硫过程中所消耗的原料，以保证溶液在工艺指标内良好运行。

2.再生空气的用量

在正常的情况下，液气比为1:3-1:4，液气比高，硫代硫酸钠将被氧化成硫酸钠，液气比低，溶液再生不完全，单质硫析出太少，副反应增多。再生空气的用量可通过调整喷射器再生器个数及喷射再生器的吸气口的开度来调节。

3．溶液循环量

正常情况下，脱硫泵流量与再生泵流量应保持相对的平衡，在溶液各组分适宜的情况下，系统半水煤气负荷增加或半水煤气中硫化氢含量增加时，应适当增加溶液循环量，以保证气、液比和脱硫塔的喷淋密度，满足生产需要。同时应考虑溶液在脱硫塔的析硫时间和在再生槽的氧化时间（也就是说循环量要兼顾吸收与再生液的相对平衡），反过来则相反。

4．溶液的PH值

因为硫化氢是酸性气体，因此脱硫溶液应保持一定的PH 值，一般控制在8.5-9.0之间。PH值太低，不利于吸收硫化氢及栲胶溶液的氧化，并会降低氧的溶解度，溶液再生差。但如果PH值太高，会加快副反应，副产物生成率高，影响析硫速度，硫回收差并且增加碱耗。PH值的高低取决与总碱度和碳酸钠的含量，可通过调整总碱度及碳酸钠的含量来调节PH值。

5 . 电位值

栲胶脱硫的吸收和再生是一个氧化还原过程，其硫溶液是由多种具有氧化还原性物质组成的混合溶液，具有一定的电极电位。电位值能较好的反映脱硫生产的情况。电位值低，则说明溶液氧化再生差以及溶液组分不适宜，溶液中HS-、V+4 TerS（酚态）均较高。电位值高，说明溶液氧化再生充分，溶液中V+5 、TeoS（醌态）溶解氧相对较高。因此从溶液的电位值高低，可以准确简便、快速的判定系统吸收及再生的好坏。一般电位值控制在-120--80mV。

6 . 吸收温度

15-30℃之间，温度对吸收再生影响不是很大，当温度大于30℃时，吸收硫化氢的速度增快，也相应的加快了硫磺的析出。但温度太高时，生成硫代硫酸钠的副反应加剧，析出的硫磺颗粒和溶液粘度也相应增大，容易造成设备和管道的堵塞。温度过低，硫容太小，反应不完全，脱硫效率低，影响水的平衡。正常情况下，控制温度在38-42℃之间。温度高时，可用贫液槽、富液槽上的压缩空气降温；温度低时，可以用贫液槽、富液槽上的蒸汽加热盘管通蒸汽升温。

7. 副反应物的生成

在脱硫过程中，不可避免地要生成一些副反应产物。如果副反应产物含量高到一定地程度，将会影响正常生产，因此应该严格执行工艺指标，加强溶液地管理，稳定工艺操作。同时，对废液的回收，应做分析，只有在不超标地情况下方可回收利用，以保证系统溶液中地副产物相对稳定在许可地范围内。

8 . 液位及溶液量

密切注意各部溶液液位地变化，特别是贫液槽液位一定要保持正常的液位，及时地进行调节。

注意系统溶液总体积地变化，正确判断、处理溶液量地增加或减少，防止事态地扩大。

五、溶液的制备

常压栲胶脱硫系统运行是否正常，脱硫溶液是关键。因此脱硫溶