苦味酸法脱硫脱氰

1、苦味酸法- -FRC-FRC制作人：靳根根目录苦味酸法简介苦味酸法简介2硫元素的存在形式及危害硫元素的存在形式及危害1苦味酸法工艺流程苦味酸法工艺流程4苦味酸工艺特点6苦味酸法主要设备及操作指标5苦味酸法原理苦味酸法原理3燃气中硫元素的存在形式 硫在气化过程中会以无机硫化物（主要是H2S）和有机硫化物（COS）的形式。有机硫化物在较高的温度下又几乎可以全部转化成硫化氢。因此，在通常情况下，燃气中绝大部分的硫以H2S的形式存在，脱硫工艺主要围绕硫化氢的脱除问题进行。煤气中H2S所含硫约占煤气中总硫量的90以上。 H2S在常温下是一种带刺激臭味的无色气体，其密度为1.54kg/m3，燃烧时生成SO

2、2和H2O，有毒，在空气中含有0.1时就能使人死亡。同时， H2S对钢铁有严重的腐蚀性。焦炉煤气焦炉煤气中含H2S一般为3-12g/m3-12g/m3 3。 硫元素的危害燃气不脱除燃气不脱除H2S的危害性：的危害性：燃气中H2S严重腐蚀化学设备及燃气储存输送设施，污染厂区环境。在用作炼钢、轧钢等工业热源时，煤气中H2S会降低钢材产品的质量，腐蚀加热设备。用作城市燃气时， H2S及燃烧生产的SO2、HCN及其燃烧生成的NOx均有毒，会严重影响环境卫生、人们身体健康。不同用户对煤气不同用户对煤气H2S含量的要求：含量的要求：冶炼常规优质钢时，允许含量为1-2g/m3 ；冶炼一般钢时允许含量为2-3

3、g/m3 ；薄板允许含量为0.1g/m3。供化学合成时，允许含量为1-2mg/m3。供城市燃气城市燃气用时，含量应低于20mg/m3。国家发改委国家发改委2005年颁布实施的最新焦化行业准入条件规定：焦炉年颁布实施的最新焦化行业准入条件规定：焦炉煤气煤气H2S含量含量低于低于200mg/m3，因此新建焦化厂煤气净化工艺必须，因此新建焦化厂煤气净化工艺必须配备脱硫工艺。配备脱硫工艺。 苦味酸法简介 苦味酸法在苦味酸法在19581958年由日本大阪煤气公司开，是一种湿式氧年由日本大阪煤气公司开，是一种湿式氧化脱硫脱氰并回收硫磺的高效脱硫脱氰法，可分为以下三个化脱硫脱氰并回收硫磺的高效脱硫脱氰法，可

4、分为以下三个部分：部分： 弗玛克斯弗玛克斯(FUMAKS)(FUMAKS)脱硫（脱硫（F F） 洛达科斯洛达科斯(RHODACS)(RHODACS)脱氰（脱氰（R R） 昆帕克斯昆帕克斯(COMPACS)(COMPACS)制取硫酸（制取硫酸（C C）三法结合，简称为三法结合，简称为FRCFRC法。法。 脱硫剂：氨水脱硫剂：氨水 催化剂：苦味酸催化剂：苦味酸 制酸原料：废液制酸原料：废液 工艺原理弗玛克斯-罗达克斯法脱硫脱氰工艺原理昆帕克斯法制取硫酸原理弗玛克斯脱硫塔内的反应脱硫液在再生塔内的反应罗达克斯脱氢反应燃烧炉内反应转化塔 内反应弗玛克斯-罗达克斯法脱硫脱氰工艺原理 弗玛克斯脱硫法是应用

5、特殊催化剂苦味酸的液相催化反应来脱除煤气中的硫化氢及氰化氢。 此法的洗涤液是在质量分数为23的碳酸钠水溶液中，配以质量分数为0.1的苦味酸而制成的。在脱除焦炉煤气中硫化氢时，利用煤气中所含的氨作为碱源。 在利用氨的情况下，吸收塔中发生的吸收反应为： OHHSNHRNOOHNHNORNaHCONaHSSHCONaOHHSNHSHOHNH24232323224223HS脱硫液在再生塔工艺原理 经吸收反应后的洗涤液送人再生塔，使之与空气接触，进行NH4HS的氧化和催化剂的再生。再生后的洗涤液送回吸收塔顶进行循环喷洒。再生塔内的再生反应为： NH4HS+RNO+H2ONH3H20+S十RNHOH RN

6、HOH+1/202RNO+H2O 2NH4HS+202(NH4)2S203+H2O NH4HS的氧化反应是快速反应，由于煤气中含有少量氧气，在吸收塔内也有NH4HS的氧化反应发生。苦味酸氧化还原体硫化氢的化学反应为罗达克斯脱氢反应本法是将含有氰化氢的焦炉煤气用悬浮硫磺的碱性水溶液洗涤，使氰化氢以无毒的硫氰酸铵的形态固定下来而被除去。反应所需的硫磺由与弗玛克法脱硫相结合而由系统内自给。生成硫氰酸铵所需的氨来自焦炉煤气可见，弗、洛二法结合，可将焦炉煤气中的氨、硫化氢和氰化氢相互有效地利用起来。多硫化铵的生成反应 2NH4OH + H2S + xS (NH4)2Sx+1 + 2H2O (NH4)2S

7、x + S (NH4)2Sx+1 氰化氢吸收反应 HCN + NH3 NH4CN 硫氰酸铵生成 (NH4)2Sx+1 + NH4CN NH4SCN + (NH4)2Sx氰化氢吸收反应极快，而多硫化铵生成反应较为缓慢，但弗法生成的细颗粒硫磺，有利于提高硫磺的溶解速度从而也有利于多硫化铵的生成。(NH4)2Sx+1分子式中的x值为14，x值越高则反应性越好，硫氰酸铵的生成反应可相当快昆帕克斯法制取硫酸原理zh质量分数质量分数e e元素硫元素硫游离氨游离氨NH4SCN(NH4)2S2O3 H2O 滤饼 44.5% 0.4% 10% 10% 10% 浆液 12.2% 0.1% 21.0% 21.0%

8、45.7%（1）在燃烧炉内反应 2222232222322422222462344225)(2123SOOSOHNONHNOHSOOOSNHNOHCOSOOSCNNH（2）在转化塔的反应将冷却、除雾及干燥后的SO2混合气送入转化塔 发生反应：32222SOOSO催化剂（3）在吸收塔内4223SOHOHSO 工艺流程2、昆帕克斯法制取硫酸工艺流程SO2混合气体温度约1150oCSO2混合气体温度约400500oC冷却至7080oC冷却至30oC用4050oC浓硫酸吸收气体中的水分塔内装V2O5催化剂，400500oC条件下温度为60oC的浓硫酸吸收SO3工艺主要操作指标入脱硫塔煤气温度/ 303

9、5人脱硫塔溶液温度/ 3540 脱硫塔阻力/kPa 1.5预冷塔阻力/kPa 7 对苯二酚/(g/L)-0.10.2 悬浮硫/(g/L) - 0.5-1 NH4CNS和(NH4)2S203总含量/(g/L) - 150-200制取硫酸段操作指标 喷雾空气压力为0.6，温度180C 燃烧后NOx含量小于100mL/m3 燃烧炉分两段燃烧空气过剩系数=0.9-1.0 SO2含量（体积）小于0.2% 全炉控制=1.2-1.4转化炉温度400-500C 脱硫工艺主要设备脱硫工艺主要设备脱硫塔：脱硫塔：解吸塔：解吸塔：再生塔：再生塔：脱硫塔脱硫塔构造：构造：分为填料塔填料塔、空喷塔空喷塔和板式塔等形式，

10、常用的是填料塔填料塔。由圆同形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成，内有喷淋、捕雾等装置。常用的填料常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。脱硫原理：脱硫原理：焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出，带反应物的脱硫液从塔底排出。解吸塔解吸塔作用：作用：在解吸塔内利用水蒸气的加热和汽提作用，对吸收了硫化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸，从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。构造：构造：由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。解吸原理：解吸原理：水蒸气 和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔，汽液两相逆流接触。硫化氢等酸性气体从塔顶排出，用来制取硫磺或硫酸。再生吸收液从塔底排出，送回脱硫塔循环使用。再生塔再生塔作用：作用：用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。构造：构造：再生塔大多为圆柱形空塔，有的还在空塔内设几层筛板。塔底设空气分配盘，其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。顶部扩大段为环形硫泡沫槽。塔体用碳钢制成，内衬玻璃钢，以防腐蚀。 再生原理：再生原理：利用空气中的氧气将脱硫液中的硫化物氧化成单质硫，并借助空气的作用将单质硫颗粒吹浮在再生液上层，以便将硫泡沫分离。 工艺特点脱硫脱氰效率高，净化后煤气达到城市煤气标准氨的再生尾气可直接配入脱硫塔的煤气管道中，不产生公害不会产生设备堵塞，循环液中含悬浮