栲胶法脱硫在合成氨系统中的应用
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ＭＯＣＡ．
Ｋ ｙｗｏ ｄ ： Ｐ ｅ ｒ ｓ ＨＴ Ｂ； ＭＣ Ａ ； ｐ ｌｕｅｈ ｎ ｌｓ ｍｅ ；ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒｐ ｒ ｅ ＤＥ ｏｙ ｒｔａ ｅｅａ ｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅｔ ｓ ｐ ｉ
栲胶法脱硫在合成氨 系统 中的应用
１ 栲 胶 法脱 硫 反 应机 理
作状况不稳定及溶液停 留时间的长短 ，操作中是否有易消泡物质进入系统等 ，都会影响硫泡沫的浮选。
（ 王业国，中化 集团黑化 股份有限公 司硝铵厂 ，黑龙 江 齐齐哈 尔 １ １４ ） ６０ ２
・
４ ０・
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
２１ ００年
ｗｈ ｎ ｔ ｏ ｔｎ ｆＮＣＯ ｓ４． ％ ａ ｌｒｒ ｔ ｆＮＨ２ ｅ ｈｅｃ ｎ ｅ ｔｏ ｗａ １ ３ ｎｄ ｍｏ ａ ａ ｉ ｏ ｏ ， ＮＣＯ ｓ０．０． ｗａ ９ Ｔｈｅｐ ｓ—ｃ ｒｎ ｉ ｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｏ ｔ ｕ ｉｇｔ ｍｅａ ｄ ｅ ｖｒ ｎ ｎ
理等方面的原因，实际生产中还是会 出现塔压差上涨的现象 。究其原 因为 以下几条 ： （ ）脱硫喷淋密度不够 。较低的喷淋 １ 密度不仅会使塔 内填料形成千区 ，造成硫堵 ，而且会降低脱硫塔的净化度 。 （ 反应温度 的影响 。副反应物生成的各种盐 ２） 类物质浓度较 高，温度低时析出堵塔 。如果 吸收温度高 ，硫的粘度增大或硫泡沫分离不好 ，溶液 中悬浮硫含 量增高 ，均会加
ｐ ｏ ｅｔ ｓｏ ｏｙ ｒｔａ ｅｅａｔｍｅ ｒｐ ｒｄｂ ｓｎ ＤＥＡ ａ ｈ ｉ ｘｅ ｄ ｒ ｒ ｌｂ ｔ ｒ ｈ ｈ ｉ ｘｅ ｄ ｒ ｒｐ ｒ ｅ ｆ ｌｕ ｅ ｎ ｌｓｏ ｒ ｅ ａｅ ｙｕ ｉｇＭＣ ｉ ｐ ｈ ｐ ｓ ａｎｅ ｔｎ ｅ ｅａｌ ｅｔ ａ ｃ ａｎｅ ｔｎ ｅ ｃ ｗｅ ｅ ｔｎ
液循环冲洗填料或将填料取 出进行清洗 。 ２ 在再生过程 中经常出现硫泡沫浮选 困难的现 象 ． ３
在再生过程 中经常出现硫泡沫浮选困难的现象 ，其原 因及处理方法如下 ： （ ）再生空气量的影响。再生空气量过小不 １
利于硫泡沫的浮选 ，但吹风强度过大形成 的硫泡沫不稳定易破碎 ，对于再 生塔 吹风强度在 ８ ０～１０ ｎ ・ ２ ｍ ／ｉ ｈ为宜。 （ 操 ２）
ｈ ｍｉ ｉ ｆ ｃｅ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｏｙ ｒｔ ａ ｅ ｅａ ｔｍｅ ｎ ｃ ｒ ｉ ｘｅ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄｔ ａ ｅ ｔｄ ｔ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆ ｐ ｌ ｕ ｅ ｎ ｌ ｓｏ ｒ ｉ ｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｎ ，ｔ ｏ ｈ ｃ ａ ｉａ ｙ ｈ ｉ ｈ ａ
ＨＳ 含量在 ２ ｍ 左右 。 ．ｇ ０／ 栲胶用量为 ０１ ０１ ｇ 氨。 ． ０ ． ｋ／ ５ ｔ 贫液中钒酸盐大部分 以 ５价形式存在 ， 一般情况偏钒酸钠含量为 ｌ 一
１wenku.baidu.com Ｌ ．ｇ ｏ ５，
２ 栲胶法脱硫 经常出现塔 压差上 涨现 象 ． ２ 栲胶法与 Ａ Ａ法相 比，栲胶法突出的优点是溶液中不易形成 Ｖ ０ Ｓ Ｄ 一 一 沉淀 ， 由于再生过程 中悬浮硫 的分离 、操作及管 但
并析出单质硫 ：２ ａ Ｓ ４ ａ Ｏ Ｎ Ｈ ＋ Ｎ Ｖ 什Ｈ：＝ ａ ４ ａ Ｈ ２ 。 （ ）焦钒酸钠被栲胶 氧化 （ Ｏ Ｎ ， ０＋ Ｎ Ｏ ＋ Ｓ ＿ Ｖ ３ Ｑ代表栲胶 ）：Ｎ ２，，Ｑ 氧化态） ａ Ｏ＋ （ Ｖ
＋Ｎ Ｏ ＋ －Ｎ Ｖ Ｑ还原态） （ ） ２ ａ Ｈ ＨＯ ４ ａ Ｏ＋ （ 。 ４ 还原态栲胶被 空气氧化为氧化态栲胶 ：Ｑ还原态） ： （ （ ＋ ＝ 氧化态） ；溶液中碳酸 ０ Ｑ ＋ ０ Ｈ
栲胶法是在碳酸钠 （ ａ Ｏ ） Ｎ ２ 稀碱液 中添加偏钒酸钠 （ ａ Ｏ ）、氧化栲胶等组成脱硫液 ，与原料气逆向接触吸收 了硫 Ｃ Ｎ： Ｖ 化氢的碱性溶液经再生塔 与空气氧化 ，使溶液再生并浮选出单质硫 ，溶液循环使用 。反应分为 ４个历程进行。 （ ） １ 碱性溶 液吸收 ＨＳ生成 Ｈ 一 Ｎ ２Ｏ＋ ２＝ ａ Ｓ Ｎ Ｈ Ｏ。（ 硫氢化钠 （ ａ Ｓ 和偏钒酸钠 （ ａ Ｏ ） ２ Ｓ： ａ ３ＨＳ Ｎ Ｈ ＋ ａ Ｃ ， ２） Ｃ Ｎｒ ） ｉ Ｎ Ｖ ３ 反应生成焦钒酸钠 （ Ａ ，９ ， Ｎ Ｙ０ ）
速硫对填料的堵塞 。 （ 熔硫操作不当或熔 硫装 置本身的问题造成残液中夹带的硫 颗粒及泡沫未经沉淀 、过虑 、分离处理 ３）
又返 回系统 内，带人塔 内造成堵塞 。 （ 原料气 中 Ｈ Ｓ含量过高 ，此时析出的硫不能及时随脱硫 液带 出脱硫塔 ，就很容易 ４） ： 在填料表面粘结。
针对 以上堵塔原因 ，采取如下措施 ：加大溶液喷淋密度 ，增大溶液对填料的冲刷力 ；加强硫磺 回收 的操作管理 。降低溶 液 中悬浮硫的含量 ； 维持正常反应温度 ； 采取问隙较大的填料或采用下塔为空塔上部 为填料 的脱硫塔等。停 车后用硫化铵溶
胶法脱硫形成的硫磺颗粒较大 ，不宜堵塔 。根据 多年 的实际生产 ，总结出了常压脱硫 比较合适 的工艺技术参数及调整措施 。
２１ 选择 适 宜的 溶 液 组 分 ．
栲胶脱硫主要由碱 、钒及栲胶组成 。在对含硫化 氢 １ ｍ 的气体进行脱硫时 ，溶液总碱度在 ０４ （ １ ｓＬ）即可。 ～２ ／ ｇ ．Ｎ ２ ． ／ ２ 在脱 ５ ｒ 高硫时 ，溶液总碱度在 ０ ４ （ ３３ Ｌ）以上 ，对于栲胶 ．其用量还要根据所用栲胶品位而具体确定。一般 ７ ｃ ｅｕ ． ２． ｇ ４Ｎ ２／
氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠 ：Ｎ ＨＣ Ｎ Ｏ Ｎ ：Ｏ ： ａ Ｏ＋ ａ Ｈ＝ ａ 汁Ｈ０。 Ｃ ２ 栲胶法脱硫 的使用及一般注意事项
栲胶法脱硫 于二元湿式氧化法 ， 机理与改 良 Ａ Ａ法相似 ，因栲胶及其 降解物对 、’ 子的络合性能好 ，脱硫过程中能有 Ｄ ，离 ４ 效防止 Ｖ ０ Ｓ 一 一 黑色沉淀的生 成，和 Ａ Ａ法相比 ，有不需加酒石 酸钾钠等钒络合 剂的优点 ，可 以适 当降低脱硫成本 ，而且栲 Ｄ
Ｋ ｙｗｏ ｄ ： Ｐ ｅ ｒ ｓ ＨＴ Ｂ； ＭＣ Ａ ； ｐ ｌｕｅｈ ｎ ｌｓ ｍｅ ；ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒｐ ｒ ｅ ＤＥ ｏｙ ｒｔａ ｅｅａ ｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅｔ ｓ ｐ ｉ
栲胶法脱硫在合成氨 系统 中的应用
１ 栲 胶 法脱 硫 反 应机 理
作状况不稳定及溶液停 留时间的长短 ，操作中是否有易消泡物质进入系统等 ，都会影响硫泡沫的浮选。
（ 王业国，中化 集团黑化 股份有限公 司硝铵厂 ，黑龙 江 齐齐哈 尔 １ １４ ） ６０ ２
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４ ０・
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理等方面的原因，实际生产中还是会 出现塔压差上涨的现象 。究其原 因为 以下几条 ： （ ）脱硫喷淋密度不够 。较低的喷淋 １ 密度不仅会使塔 内填料形成千区 ，造成硫堵 ，而且会降低脱硫塔的净化度 。 （ 反应温度 的影响 。副反应物生成的各种盐 ２） 类物质浓度较 高，温度低时析出堵塔 。如果 吸收温度高 ，硫的粘度增大或硫泡沫分离不好 ，溶液 中悬浮硫含 量增高 ，均会加
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液循环冲洗填料或将填料取 出进行清洗 。 ２ 在再生过程 中经常出现硫泡沫浮选 困难的现 象 ． ３
在再生过程 中经常出现硫泡沫浮选困难的现象 ，其原 因及处理方法如下 ： （ ）再生空气量的影响。再生空气量过小不 １
利于硫泡沫的浮选 ，但吹风强度过大形成 的硫泡沫不稳定易破碎 ，对于再 生塔 吹风强度在 ８ ０～１０ ｎ ・ ２ ｍ ／ｉ ｈ为宜。 （ 操 ２）
ｈ ｍｉ ｉ ｆ ｃｅ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｏｙ ｒｔ ａ ｅ ｅａ ｔｍｅ ｎ ｃ ｒ ｉ ｘｅ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄｔ ａ ｅ ｔｄ ｔ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆ ｐ ｌ ｕ ｅ ｎ ｌ ｓｏ ｒ ｉ ｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｎ ，ｔ ｏ ｈ ｃ ａ ｉａ ｙ ｈ ｉ ｈ ａ
ＨＳ 含量在 ２ ｍ 左右 。 ．ｇ ０／ 栲胶用量为 ０１ ０１ ｇ 氨。 ． ０ ． ｋ／ ５ ｔ 贫液中钒酸盐大部分 以 ５价形式存在 ， 一般情况偏钒酸钠含量为 ｌ 一
１wenku.baidu.com Ｌ ．ｇ ｏ ５，
２ 栲胶法脱硫 经常出现塔 压差上 涨现 象 ． ２ 栲胶法与 Ａ Ａ法相 比，栲胶法突出的优点是溶液中不易形成 Ｖ ０ Ｓ Ｄ 一 一 沉淀 ， 由于再生过程 中悬浮硫 的分离 、操作及管 但
并析出单质硫 ：２ ａ Ｓ ４ ａ Ｏ Ｎ Ｈ ＋ Ｎ Ｖ 什Ｈ：＝ ａ ４ ａ Ｈ ２ 。 （ ）焦钒酸钠被栲胶 氧化 （ Ｏ Ｎ ， ０＋ Ｎ Ｏ ＋ Ｓ ＿ Ｖ ３ Ｑ代表栲胶 ）：Ｎ ２，，Ｑ 氧化态） ａ Ｏ＋ （ Ｖ
＋Ｎ Ｏ ＋ －Ｎ Ｖ Ｑ还原态） （ ） ２ ａ Ｈ ＨＯ ４ ａ Ｏ＋ （ 。 ４ 还原态栲胶被 空气氧化为氧化态栲胶 ：Ｑ还原态） ： （ （ ＋ ＝ 氧化态） ；溶液中碳酸 ０ Ｑ ＋ ０ Ｈ
栲胶法是在碳酸钠 （ ａ Ｏ ） Ｎ ２ 稀碱液 中添加偏钒酸钠 （ ａ Ｏ ）、氧化栲胶等组成脱硫液 ，与原料气逆向接触吸收 了硫 Ｃ Ｎ： Ｖ 化氢的碱性溶液经再生塔 与空气氧化 ，使溶液再生并浮选出单质硫 ，溶液循环使用 。反应分为 ４个历程进行。 （ ） １ 碱性溶 液吸收 ＨＳ生成 Ｈ 一 Ｎ ２Ｏ＋ ２＝ ａ Ｓ Ｎ Ｈ Ｏ。（ 硫氢化钠 （ ａ Ｓ 和偏钒酸钠 （ ａ Ｏ ） ２ Ｓ： ａ ３ＨＳ Ｎ Ｈ ＋ ａ Ｃ ， ２） Ｃ Ｎｒ ） ｉ Ｎ Ｖ ３ 反应生成焦钒酸钠 （ Ａ ，９ ， Ｎ Ｙ０ ）
速硫对填料的堵塞 。 （ 熔硫操作不当或熔 硫装 置本身的问题造成残液中夹带的硫 颗粒及泡沫未经沉淀 、过虑 、分离处理 ３）
又返 回系统 内，带人塔 内造成堵塞 。 （ 原料气 中 Ｈ Ｓ含量过高 ，此时析出的硫不能及时随脱硫 液带 出脱硫塔 ，就很容易 ４） ： 在填料表面粘结。
针对 以上堵塔原因 ，采取如下措施 ：加大溶液喷淋密度 ，增大溶液对填料的冲刷力 ；加强硫磺 回收 的操作管理 。降低溶 液 中悬浮硫的含量 ； 维持正常反应温度 ； 采取问隙较大的填料或采用下塔为空塔上部 为填料 的脱硫塔等。停 车后用硫化铵溶
胶法脱硫形成的硫磺颗粒较大 ，不宜堵塔 。根据 多年 的实际生产 ，总结出了常压脱硫 比较合适 的工艺技术参数及调整措施 。
２１ 选择 适 宜的 溶 液 组 分 ．
栲胶脱硫主要由碱 、钒及栲胶组成 。在对含硫化 氢 １ ｍ 的气体进行脱硫时 ，溶液总碱度在 ０４ （ １ ｓＬ）即可。 ～２ ／ ｇ ．Ｎ ２ ． ／ ２ 在脱 ５ ｒ 高硫时 ，溶液总碱度在 ０ ４ （ ３３ Ｌ）以上 ，对于栲胶 ．其用量还要根据所用栲胶品位而具体确定。一般 ７ ｃ ｅｕ ． ２． ｇ ４Ｎ ２／
氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠 ：Ｎ ＨＣ Ｎ Ｏ Ｎ ：Ｏ ： ａ Ｏ＋ ａ Ｈ＝ ａ 汁Ｈ０。 Ｃ ２ 栲胶法脱硫 的使用及一般注意事项
栲胶法脱硫 于二元湿式氧化法 ， 机理与改 良 Ａ Ａ法相似 ，因栲胶及其 降解物对 、’ 子的络合性能好 ，脱硫过程中能有 Ｄ ，离 ４ 效防止 Ｖ ０ Ｓ 一 一 黑色沉淀的生 成，和 Ａ Ａ法相比 ，有不需加酒石 酸钾钠等钒络合 剂的优点 ，可 以适 当降低脱硫成本 ，而且栲 Ｄ