栲胶脱硫原理

第二章栲胶法脱硫的反应机理
1栲胶的主要组分
经过人们对栲胶分子结构进行研究，栲胶主要由七个单宁组分组成[1]：（1）、栗木鞣花素，（2）、甜栗鞣花素，（3）、栗碗宁酸，（4）、甜栗宁酸，（5）、橡椀鞣花素酸，（6）、异橡椀鞣花素酸，（7）、栗木素。

这些单宁组分的分子量在1000左右，结构都较复杂。

2栲胶具有氧化作用的原因
栲胶及其降解物之所以有使钒恢复氧化的功能，这是由于栲胶是聚酚类物质，其分子中具有大量的酚羟基及羧基，因此栲胶既是一种良好的载氧体，又能对金属离子起络合作用。

栲胶法脱硫的反应机理，与改良A.D.A法相仿，属于二元氧化催化反应工程。

所不同的是以栲胶及其碱性氧化降解物取代A.D.A作为四价钒的氧化剂，并取代酒石酸价钠作为钒的络合剂。

3栲胶法硫原理
合成氨厂在用的湿法脱硫有几十种，目前以栲胶法占有很大比例，栲胶法为
二元催化法脱硫，反应过程及原理如下[2]。

碱性溶液吸收H2S生成HS-。

Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3(1)
NaHS和偏钒酸钠(V5+)反应生成焦钒酸钠(V4+)，并析出S↓。

NaHS+NaVO3+H2O→NaV4O9+NaOH+S↓(2)
焦钒酸钠被栲胶氧化(Q代表栲胶)。

NaV4O9+Q(氧化态)+NaOH+H2O→NaVO3+Q(还原态) (3)
还原栲胶被空气氧化再生为氧化态栲胶。

Q(还原态)+O2→Q(氧化态)+H2O(4)
溶液中碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠。

NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O (5)
主要副反应：
Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3(6)
2NaHS+2O2→Na2S2O3+H2O(7)
生成物HS-于脱硫塔中多数与偏钒酸钠(V5+)生成单质硫，V5+转成V4+，再与氧化态栲胶反应还原为V5+。

即反应式(1)、(2)、(3)在脱硫塔中是相互依存、不
断递进、循环深化的反应过程。

吸收H2S(1)式是一个飞速反应，而(2)(3)式反应
速度相对较小。

提高脱硫效率，深度净化，要求气液有充分接触面积和反应时间，以完成上述(1)、(2)、(3)式的反应。