去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂,采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内?;こА⒁绷冻У瘸2捎锰妓崮?、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气,并可解吸回收利用。
脱硫剂
去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂,采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内?;こА⒁绷冻У瘸2捎锰妓崮?、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气,并可解吸回收利用。
 
                    脱硫剂,一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂;在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)所用的药剂。去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂,采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液?;こ?、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气,并可解吸回收利用。
脱硫剂的使用
1、脱硫剂具有表面活性以及催化氧化,可以促进SO2的直接反应并加速CaCO3的溶解,促进CaSO3迅速氧化成CaSO4,强化CaSO4的沉淀,降低液气比,减少钙硫比,减少水分的蒸发。
2、当烟气入口SO2浓度增加,高于设计值时,吸收塔反应池内PH值降低,需要更大的Ca/S比时,在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下,CaCO3能够快速溶解,增加钙离子浓度,保持浆液PH值在正常范围,对PH值有定的缓冲作用。
3、延长工作段浆液的运行时间,减少配浆次数可使设备结垢明显减少,垢层变薄,?;笥盟逑?,垢层容易脱落。对脱硫系统结垢起分散性和活动性,减少结垢的淤积,减少浆液中氯离子的含量,对脱硫设备中各种材质的腐蚀、结垢速率均有不同程度的减少。
4、脱硫剂的使用可起到阻垢防腐缓蚀的作用,减少脱硫喷嘴的堵塞、结垢、腐蚀、磨损,减少浆液循环泵及叶轮的结垢、腐蚀、磨损,减少脱硫系统中备品备件维修和更换。
5、脱硫剂在长时间使用后,其活性会不断下降,如其中的小孔被些杂质物所堵塞,这时脱硫剂就失活了,但当反应体系有微量氧存在时可提高其脱硫活性,延长使用寿命。废脱硫剂可以回收其中的活性成分。
6、钠碱法脱硫可以用水石灰或电石糊Ca(OH)2还原钠碱(双碱法脱硫),减少钠碱的消耗,降低了脱硫过程的运行费用,得到付产品石膏沉淀物,从而达到水在系统中可以循环使用,不排放污水。在脱硫过程中,钠碱只起到过渡的作用,在整个运行过程中理论不消耗。
7、双碱法脱硫:利用钠碱和水石灰作脱硫剂--即双碱法脱硫。由煤燃烧过程中生成的二氧化硫被水吸收生成亚硫酸并与水中的Na+反应生成亚硫酸钠。亚硫酸钠再与氢氧化钙反应还原钠碱和亚硫酸钙(可氧化成硫酸钙)沉淀。
9、经还原后的钠碱溶液在喷淋中继续循环使用,钠碱在循环过程中只起传媒作用,在整个脱硫反应过程基本不消耗,反应过程中生成的亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物定期排出。
脱硫剂种类的种类
目前研究和工业化较多的脱硫剂主要包括以下几种:胺类脱硫剂、活性炭脱硫剂、铁基脱硫剂、锌基脱硫剂、铜基脱硫剂和锰基脱硫剂等,下面主要对上述几类脱硫剂的国内外研究进展情况进行论述。
1.胺类脱硫剂
从上世纪30年代起至今,胺类脱硫剂一直是工业气体净化的主要手段,以碱性溶剂链烷醇胺作为吸收脱硫,目前已经研制出的碱性溶剂有单乙醇胺(MEA)、乙二醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙醇胺(TEA)等,其中单乙醇胺溶液(MEA)的碱性最强,常用做酸性气体吸收剂,使H2S的含量降至5mg/m3以下,并可同时脱除CO2,是目前吸收脱硫较好的溶剂。
单乙醇胺溶液的回收再利用的方法比较简单,主要采取水洗法,具体操作方法是从气流中吸收蒸发的胺,但是单乙醇胺(MEA)与有机硫化物将发生反应难以再生,因此单乙醇胺溶液只适用于处理含有H2S 的废气。
二乙醇胺(DEA)是仲醇胺,它和有机硫化物及CS2 的反应速度相对于单乙醇胺(MEA)的反应速度慢,进而减少二乙醇胺(DEA)与有机硫化物反应所造成的吸收剂的损失,因此二乙醇胺较适用于炼厂气及煤化工尾气的脱硫,而且二乙醇胺DEA 对于CO2和H2S 具有相同的脱除效果。
二异丙醇胺(DIPA)则能从CO2中选择性脱除少量的H2S 和COS。及CS2 的反应速度相对于单乙醇胺(MEA)的反应速度慢,进而减少二乙醇胺(DEA)与有机硫化物反应所造成的吸收剂的损失,因此二乙醇胺较适用于炼厂气及煤化工尾气的脱硫,而且二乙醇胺DEA 对于CO2和H2S 具有相同的脱除效果。二异丙醇胺(DIPA)则能从CO2中选择性脱除少量的H2S和COS。
甲基二乙醇胺(MDEA)是一种叔胺,具有使用浓度高、酸气负荷高、腐蚀性低、抗降解能力强、脱硫选择性高、能耗低等优点,在H2S 和CO2 共存时,对H2S 的选择性优越于其它烷醇胺类。自20世纪80年代以来得到广泛的推广应用。甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂对H2S热力学选择性较差,并且脱除有机硫化物的比率更低,利用甲基二乙醇胺(MDEA)与H2S和CO2在反应速度上的差异,进而实现对H2S 的动力性选择,满足工业生产上的要求,但是在处理CO2/H2S体积比高的混合气体或H2S含量高的气体时,净化度与选择性分离的要求将会产生矛盾,其产生的酸性气体中H2S 含量可能偏低,从而造成克劳斯硫磺回收装置操作困难。同时甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液还存在抗污染能力差,溶液易发泡等问题。鉴于以上原因,目前甲基二乙醇胺(MDEA)的研发工作主要集中在以下两个方面进行。一方面是配制MDEA 与有机溶剂组成混合溶剂,进而达到降低溶剂中水的含量。例如环丁砜,它对有机硫化物和硫化氢都具有较好的溶解能力,并且可以较好的选择性脱除硫化氢。二是合成各种空间位阻胺,空间位阻胺的选择性要优于MDEA。
经过半个多世纪的发展,开发了多种胺类脱硫剂,而目前工业化应用比较广泛的脱硫剂是MDEA水溶液及其改性溶剂,这也是胺法脱硫工艺未来的发展趋势。
2.活性炭脱硫剂
活性炭是一种多孔碳、堆积密度低、比表面积大、热稳定性好,是目前应用较多的低温脱硫剂。活性炭做为脱硫剂具备吸附和催化的作用,脱硫操作温度一般控制在50~60 ℃范围内,活性炭脱硫原理主要依靠活性炭表面的活性基团对氧和硫化物反应的催化作用来达到脱硫的目的?;钚蕴客蚜蚣恋牧蛉萁洗?,脱硫精度高,但只能在有氧的气氛中使用。
3.铁基脱硫剂
铁基脱硫剂传统使用的是氧化铁,它的硫容较大,但脱硫精度较低。氧化铁处于α-Fe2O3·H2O和γ-Fe2O3·H2O两种水合物形式时具有脱硫活性。氧化铁脱硫剂的脱硫机理为H2S分子首先扩散到氧化铁水合物的颗粒表面,然后在水膜中发生离解反应,离解出的HS-、S2-离子与水合氧化铁中的晶格氧(OH-、O2-)置换,生成Fe2S3 的水合物和FeS。
4.锌基脱硫剂
氧化锌脱硫剂的脱硫精度好,目前应用比较广泛,氧化锌脱硫剂与H2S反应的化学反应系数比较大,可将出口处H2S摩尔分数降低到10-5 以下,当反应气体中含有氢的时候,羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等硫化物会在一定反应条件下发生反应,生成H2S,进而与氧化锌发生反应。提高反应温度可以提升氧化锌脱硫剂硫容;反应温度一般要求孔子在200 ℃以上,在600~700 ℃范围进入反应高效区,此时反应快且彻底;但是温度超过600 ℃时,ZnO 易被还原为单质Zn 而挥发损失;氧化锌脱硫剂在再生过程中,操作温度过低,可能生成硫酸盐而失活,温度过高又会发生烧结现象。氧化锌脱硫剂在低温脱硫时,硫容较低,但脱硫精度高。因此提高锌基脱硫剂的低温硫容成为金属脱硫剂的研发重点。
5.铜基脱硫剂
铜基脱硫剂经常用于中、高温条件下脱硫,在热力学上,氧化铜与硫化氢反应的自由焓与脱硫效果最具优势。
6.锰基脱硫剂
锰基脱硫剂脱硫的最低温度为200 ℃,因此多用于中、高温脱硫。较古老的锰基脱硫剂使用的是天然锰矿,由于天然锰矿中含有90%左右的二氧化锰,而且在作为脱硫剂使用时,必须先将四价的锰还原成二价才具有脱硫的活性。虽然锰基脱硫剂的硫容较低,而且脱硫精度不高,但是可以转化多种有机硫,因此经常应用于焦炉气或炼厂气的粗脱硫中,目前国内已经研制出一种价格低廉并且具有一定的有机硫转化活性的铁锰精脱硫剂。
7.生物脱硫
生物脱硫法是20 世纪50 年代发展起来的新型处理方法,具有运行成本低廉、无二次污染的特点。国外的谢尔-帕克生物脱硫工艺是目前最具代表性的生物脱硫技术,采用生物技术从气体中脱除H2S-采用弱碱性溶液吸收,然后在自然产生的微生物和空气的作用下将所吸收的硫化氢氧化成元素硫,生成的生物硫磺亲水性好,不会堵塞工艺设备,可用于H2S 浓度为50 ppm 至100%( vol)的进料气体,在中小型装置的气体净化领域可以采用该技术。中国石化抚顺石油化工研究院研发的废气生物处理技术处理含硫恶臭废气效果明显,可同时去除多种污染物组分,采用自行开发的生物填料,具有易附着微生物,保湿性优良的特点,而且运行稳定,实用性强,有较强的耐H2S 负荷冲击能力。
脱硫剂的用途
用于甲醇、联醇、合成氨、煤气甲烷化和食品级二氧化碳等行业的精脱硫。
 
                       埃尔派为你推荐脱硫剂。你可以详细了解脱硫剂的介绍、物料工艺优势及价值,同时你还可以了解其他类型或浏览超微粉碎行业应用 - 埃尔派。