硫化物的脱除

第三章硫化物的脱除首先予以除去，以保证后工段工作顺当进展。在合成氨生产中，要求经过脱硫后的半水煤气中HS含量在20.07g.m3(标)以下,碳化气中HS含量在0.01g/m3(标)以下。对于联醇生产厂则在求碳化气硫化物含量在2mg/m3(标)以下。干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。一、湿式氧化法脱硫190%。另外还含有少量的有机硫化物，主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。硫化物的主要性质分述如下。硫化氢，分子式HS，是无色气体，有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。性剧毒。易溶于水，其水溶液呈酸2类生成金属硫化物。二硫化碳，分子式CS，无色液体，难溶于中，与碱的水溶液发生反响：23CS

+6KOH KCO+3KCS+3HO2 2 3 2 3 2二硫化碳还可被氢复原，视反响条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物，在高温下与水蒸汽作用几乎可完全转化为硫化氢。羰基硫，分子式COSCOS较稳定，在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳，9000C可分解出硫。在高温下可与水蒸汽作用转化成硫化氢。与碱的水溶液一起能缓缓地进展下面的反响：COS+2NaOH NaCSO+HO2 2 2生成的硫化碳酸盐不稳定，可分解成碳酸钠和硫化钠NaCSO+2NaOH NaS+H2O+NaCO2 2 2 2 3硫醇，分子式RSR为烷基，低分子硫醇具有令人厌恶的气味，浓度仅为×10-g/，就可被人感觉出来。有毒。不溶于水。呈酸性，其酸性比相应的醉类强，能与金属盐类或碱作用。硫醇在加热条件下可150～2500C。2对催化剂的危害 硫是甲烷化催化剂、高〔中〕温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一，能使它们的活性和寿命显著降低。对产品质量的危害 碳铵生产过程中，当变换气中H2S含量高时，在碳化母液中积存增高。使母液粘度增大，碳铵结晶变细，不仅造成分别困难，同时，由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。H2SH2S成塔时会生成硫脲——[CS〔NH2〕2]污染尿素产品，降低产品质量。对碳酸丙烯酯脱碳操作的危害H2S系统中有铁时，能加速H2S氧化成硫的反响。硫磺附着在液面计上影响液面观看，硫磺、油污和机械杂质结料堵塞。对铜洗操作的危害铜氨液吸取H2SCuS沉淀，这种沉淀物颗粒很细，悬浮在溶液中导致中导致溶液粘度增大，发泡性增加，铜耗上升，破坏铜洗系统的正常运行。对金属腐蚀H2S能使碳钢设备及管线发生失重腐蚀，应力腐蚀、氢脆和氢鼓泡，使设备及管线寿命减短。对人体的毒害HS是猛烈的神经毒，接触人的呼吸道粘膜后，即分解成NaS，加之本身的酸性对人2 2的呼吸道粘膜有明显的刺激作用。HSHS2 2以致停顿呼吸而死亡。3以碱性溶液吸取酸性气体硫化氢，同时选择适当的氧化催化剂，将溶液中被吸取的硫化氢氧化成单体硫，此法承受溶液吸取，且氧化再生是其特点，故将此脱硫方法称为湿式氧化法脱硫。该法脱硫主要用于半水煤气和变换气脱硫。ADA法、栲胶法、PDS法、KCK法、MSQ法和络合铁法等。48～250.2～0.3g/L对苯二酚作催化剂,使溶解于液相的硫化氢氧化为元素硫,其吸取和再生的反响分别为:吸取反响 NH+HS====NHHS3 2 4再生反响 NHHS+1/2O NH+S+HO4 2 3 2对苯二酚为复原态,其氧化态为对苯二醌。由于对苯二醌的氧化电位较高〔0.699V〕,因此对苯二酚浓度不能过高,否则简洁发生如下副反响,从而影响硫的得率,即2NHHS+2O (NH)SO+HO4 2 422 3 2本法有氨损失较大的缺点,此外,溶液的硫容量较低,仅为0.1～0.15g/L。当煤气中硫化氢含量高时，所需的溶液循环量较大，电耗也随之增高。50mg/m3〔标。主要掌握指标：NH含量度 8～25tt3对苯二酚含量 0.2～0.3g/L悬浮硫含量 <0.5g/LHS含量 <0.015g/L2〔NH〕SO含量 <50g/L4 22 35、改进ADA法脱硫及其主要掌握指标是怎样的？ADA法进展初期，由于析硫过程缓慢，生成硫代硫酸盐较多。后来觉察溶液中添加偏钒酸钠后，使硫氧化速度大为提高，从而形成了现今的改进ADA法。改进ADA脱硫的主要反响如下。〔1〕脱硫塔中的反响以PH8.5～9.2的稀碱液吸取硫化氢生成硫氢化物。NaCO+HS NaH+NaHCO2 3 2 3硫氢化物与偏钒酸钠反响转化成元素硫：2NaHS+4NaVO+HO NaVO

+4NaOH+2S3 2 2 4 9氧化态ADA氧化焦性偏钒酸钠生成偏钒酸钠：NaVO+2adA〔氧化态〕+2NaOH+HO 4NaVO

+2ADA〔复原态〕2 4 9 2 3再生过程中的反响复原态ADA被空气中的氧氧化成氧化态，然后溶液用泵送入吸取塔循环使用。2ADA〔复原态〕+O 2ADA〔氧化态〕+2HO2 2改进ADA溶液组分中，碳酸钠〔Na2CO3〕作吸取介质，ADA为析硫的载气体，偏钒酸盐为ADA析硫过-氧-硫”复合物沉淀。改进ADA法是技术成熟、过程标准程度高、溶液性能稳定、技术经济指标较好的脱硫方法。该方法还具有硫磺回收率高，回收的硫磺纯度高，溶液对人和生物无毒害作用，对碳钢无腐蚀作用等优点。国内改进ADA法脱硫遇到的最大问题是易发生硫磺堵塞脱硫塔内的填料。主要掌握指标：总碱度 0.4NPH值 8.5～9.2ADA 3～5g/LNaVO 1～2g/L3KnaCHO4 4 6

1g/L吸取温度 15～400C6栲胶是聚酚类〔丹宁〕物质，可代替ADA作载氧体，价格低廉，且栲胶本身还是良好的钒铬合剂，不需添置加酒石酸钾钠等络合剂。此法的吸取效果与ADA相近，且具有不简洁堵塞脱硫塔填料、栲胶资源丰富、价格廉价等优点。但配制脱硫液和往系统中补加栲胶时都要经过加热溶化制备过程。主要掌握指标：总碱度 0.4NPH值 8.5～9.0栲胶含量 1～2g/LNaVO含量 1～1.5g/L3吸取温度 30～400C再生温度 35～450C喷射器脱硫液压力 0.2～0.3MPa7、PDS法脱硫及其主要掌握指标是怎样的？PDS是肽莆钴酸盐系化合物的混合物，它具有较高的催化活性。PDS脱硫与其他各种湿式氧化法脱硫具有一样的生产工艺，因此由ADA法或栲胶法改为PDS脱硫不需要更改原有工艺，只是以PDS代替脱硫液中ADA或栲胶即可。PDS的催化活性好，用量少，消耗低。溶液再生时生成硫泡沫的硫晶体粒子大，易于分别，故脱硫液中的悬浮硫含量较低。该方法不仅脱除无机硫，对有机硫也有很好的脱除效果。PDS对人体无毒害作用，脱硫液对设备根本无腐蚀。PDS的参加方式是一个很重要、关系成败的问题。由于脱硫液中PDS含量特低，且简洁被硫泡沫带走损失掉，假设集中参加，将导致PDS未参与反响就被泡沫带出系统且损失多，所以须承受24小时连续滴加方式参加。主要掌握指标：总碱度0.4NPH值8～8.5PDS含量约～3mg/kg脱硫温度20～400C再生温度25～450C吸取液气比8～11L/m38湿式氧化法脱硫的工艺流程如图3-1等杂质后，去压缩工段一段进口总水分别器。吸取了硫化氢的富液流入富液槽，由富液泵打入喷射再生槽的喷射器，与喷射吸入的空气进展氧化反响。贫液槽，再由贫液泵打入脱硫塔循环使用。硫釜用蒸汽间接加热，经熔融精制，制成硫锭。分别得到的母液可直接放入贫液槽，循环使用。连续熔硫釜工艺流程为硫泡沫从浮选再生槽上部溢流回收至硫泡沫槽，再用泵将硫泡沫打至连续熔硫釜。1400C循环作用。9、湿式氧化法脱硫的正常操作要点有哪些？湿式氧化法脱硫操作中应把握以下要点：保证脱硫液质量。①依据脱硫液成分，准时补加氨〔或碳酸钠〕及其他催化剂，保证脱硫液成分符合工艺指标。②保证喷射再生器进口的富液压力，稳定自吸空气量，掌握好再生温度，使富液氧化再生完全。并保持再生槽液面上的硫泡沫溢流正常，降低脱硫液中的悬浮硫含量。保证脱硫液质量。保证半水煤气脱硫效果。依据半水煤气的气量及硫化氢含量的变化，准时调整液气比。当半水煤气〔或碳酸钠和其他脱硫剂的含量，或通知造气改烧低硫煤。严防气柜抽瘪以及机、泵抽负压、抽空。①常常留意气柜高度变化，当高率降至低限位置时，应马上与压缩工段联系减量生产，防止气柜抽瘪。②常常留意罗茨鼓风机进、出口半水煤气压力变化，防止罗茨鼓风机和压缩机抽负压。③保持贫液槽和富液位正常，防止贫液泵和富液泵抽空。防止带液和跑气。掌握脱硫塔、气体冷却塔、清洗塔液位不要过高，以防气体事液；液位也不能过低，以防跑气。保证半水煤气除焦的效率。掌握好静电除焦油塔的电流、电压，确保半水煤气的除焦油效率。认真进展巡回检查。9按正常开车步骤启动备用机，待运转正常后，渐渐关小其回路阀，提高出口压力，当备用机出口压力与系统压力相等时，渐渐开启出口阀；同时开启在用机回路阀，关闭其出口阀。检查系统内全部阀门的开关位置，应符合开车要求。与供水、供电、供汽部门及造气、压缩工段联系，作好开车预备。将脱硫液成分调整在工艺指标范围内。按规程进展系统吹净、清洗、试漏和置换工作。系统未经检修处于保压状况下的开车，不进展该项工作〕挑净气柜出口水封积水。开启各气体冷却塔和清洗塔进水阀，并调整好水量入各塔液位。开启贫液泵进口阀，启动贫液泵，向脱硫塔打入脱硫液，并调整好液位。开启富液泵进口阀，启动富液泵，向再生槽送液。依据脱硫循环量和再生槽液位，调整好贫液泵、富液泵的打液量。并掌握好贫液槽、富液槽液位计液位。开启罗茨鼓风机，并调整好半水煤气流量。依据半水煤气流量大小，调整好液气比。适当开启清洗塔放空阀，半水煤气脱硫合格后，与压缩工段关系，关闭放空阀，向压缩机一段送气。依据再生槽的硫泡沫形成状况，调整液位调整器，保持硫泡沫的正常溢流。12、半水煤气脱硫系统临时停车的操作要点是什么？接到停车信号后，渐渐开鼓几机回路阀，关闭出口阀。全开回路阀，停鼓风机，关鼓风机入口阀。分别关闭贫液泵、富液泵出口阀；停泵并关闭其入口阀。关闭各气体冷却塔和清洗塔进水阀及出水阀。依据状况确定是否卸压。13、半水煤气脱硫系统在什么状况下应紧停车？操作要点是什么？〔罗茨鼓风机大幅度减量而气柜高度仍无上升〕等紧急状况时，须紧急停车。其操作要点是：马上与压缩工段联系，停顿导气；同时按停车按钮，停罗茨鼓风机，快速关闭出口阀；按临时停车方法处理。14、半水煤气脱硫系统打算检修的停车操作要点是什么？按临时停车步骤停车，然后开放空，系统卸压。停车后，系统中的贫液、富液，可由贫液泵、富液泵输送到不需检修的塔、槽内贮存，再用清水清洗、置换合格。气体系统用惰性气体进展置换〔其方法参照“停车置换。在压缩机一段进口管〔或在静电除焦油塔后〕0.5%5%为合格。拆下罗茨鼓风机进口阀前短管；启动罗茨鼓风机送出空气；对系统进展空气置换，在压缩机一段进20%为合格。15、脱硫后半水煤气硫化氢含量高的缘由是什么？应如何处理？脱硫后硫化氢含量高的主要缘由是：进系统的半水煤气中硫化氢含量过高，或进塔半水煤气量过大；脱硫液循环量小；脱硫液成分不当；脱硫液再生效率低或悬浮硫含量高；进脱硫塔的半水煤气或贫液温度高；脱硫塔内气液偏流，影响脱硫效率。处理方法如下：联系造气工段更换含硫量低的煤炭，降低进脱硫系统半水煤气中的硫化氢含量或适当削减半水煤气气量。适当加大脱硫液循环量。把脱硫液成分调整到工艺指标要求范围内。检修喷射再生器或适当提高溶液进再生器的压力，增加自吸空气量，提高溶液的再生效率；检修离心机滤网，削减漏泡沫量，增加再生槽硫泡沫的溢流量，削减溶液中悬浮硫含量。加大气体冷却器的冷却水量，降低进系统半水煤气温度。检查清理脱硫塔喷头及填料，确保气液分布均匀。16、再生效率低的缘由是什么？应如何处理？再生效率低的主要缘由是：自吸空气量缺乏；溶液在喷射氧化再生槽内停留时间短；再生空气在喷射氧化再生槽内分布不均匀；再生温度低或溶液中杂质太多；溶液中的某些脱硫剂含量低，如氨水催化法中对苯二酚含量直接影响再生效率。处理方法下：提高喷射器入口富液压力，确保喷射器自吸空气正常，增加空气量。延长再生时间，确保溶液在喷射氧化再生槽中停留时间在7～10min。调整喷射氧化再生槽中气体分布板，保证气液充分接触。适当提高再生液温度，去除溶液中杂质。将溶液中脱硫剂含量调至工艺指标要求范围内。生系统排出。17、罗茨鼓风机出口气体压力波动大的缘由是什么？应如何处理？罗茨鼓风机出口气体压力波动大有以下几个缘由。脱硫塔液位过高或脱硫液循环流量过大。气体冷却塔、清洗塔液位过高或加水量过大。脱硫塔、气体冷却塔清洗塔填料堵塞。脱硫塔、气体冷却塔、清洗塔液位过低，造成排液管跑气。处理方法如下：降低脱硫塔液位，适当削减脱硫液循环量。降低气体冷却塔、清洗塔液位，适当削减其加水量。检修扒塔，清理填料。适当提高脱硫塔、气体冷却塔、清洗塔等液位。18、罗茨鼓风机出温度高的缘由是什么？应如何处理？出口温度高的缘由：进系统的半水煤气温度过高；转子间隙过大，转子产生轴向位移，与机壳产生摩擦；回路阀开度过大。处理方法：联系造气工段降低半水煤气温度；停车检修罗茨鼓风机；关小罗茨鼓风机回路阀，开启系统回路阀。19、罗茨鼓风机电机电流过高或跳闸的缘由是什么？应如何处理？罗茨鼓风机电机电流过高或跳闸的缘由：①罗茨鼓风机出口气体压力过高；②机内煤油粘结严峻；③水带入罗茨鼓风机内；④电器局部消灭故障。处理方法：①开启回路阀，降低出口气体压力；②倒车用蒸汽吹洗或清理煤焦油；③排净机内和焦炭过滤器、气柜出口水封内积水；④检查处理电器局部故障。20、罗茨鼓风机响声大的缘由是什么？应如何处理？〔1〕罗茨鼓风机风机响声大的缘由：①水带入罗茨鼓风机内：②杂物带入机内；③齿轮啮合不好或有松动；④转子间隙不当或产生轴向移位；⑤油箱油位过低或油质太差；⑥轴承缺油或损坏。处理方法：①排净机内和焦炭过滤器、气柜出口水封内积水；②紧急停车处理杂物；③倒车检修齿轮；④倒车检修转子；⑤加油提高油位或换油；⑥倒车轴承加油或更换轴承。21、静电除焦油塔的工作原理是什么？向阴极移动，中和后被吸附、沉淀排出，到达去除的目的。在生产运行时，高压变压器产生的高压，接入电晕电极〔阴极，它与沉淀极〔阳极〕间即产生静电场。产生大量负离子〔电极四周已呈紫蓝色。通过电场的半水煤气中的各种尘粒和油雾与负离子或电子结合而带于沉淀极上，而后靠自然流淌沉积于下筒体，通过排污孔定期排放出来。22、静电除焦油塔的构造是怎样的？静电除焦油塔主要由塔体和电器两局部组成，其塔体构造如图3-2所示。塔体局部塔体选用同心圆工构造，分上中下三段。上段高压电缆由瓷瓶油箱引入塔内，净化气体由筒侧导出，塔顶另备防爆孔，中段为沉淀极〔净化段，由多个同心圆组成，其间定距悬挂不锈钢丝，作电晕极线。下段是气体入口和排污孔，内置斜式配气板，以利气体均匀进入沉淀极。为便于安装检修及彻底清污，上、下段特别设有入孔。电器局部电器局部由高压电源，掌握系统和电晕电极共同组成。掌握系统除保证电晕放电的正常工作外，还具有事故自动断电及报警系统。23、静电除焦油塔在使用中应留意哪些问题？为保证设备能安全连续地正常运行0.5%以下,最高不各超过0.8%。要做到投运前必需对系统进展彻底置换；运行中必需保证氧自动分析系统与联锁装置处于完好状态，在氧含量超标时，设备能自动断电。静电除焦油塔应连续运行，停运时间不宜过长，由于停运时间过长会使电晕极污染，影响除焦油效果。准时排污，严禁设备运行过程中，将水倒入系统。结合每次生产小修，翻开蒸汽阀和冲水阀清洗塔体，同时翻开蒸汽吹扫装置清洁瓷瓶。常常检查电气掌握柜，以防电器各触点和接点污染。每三个月一次检查变压器油箱，观看油平面和高压瓷瓶是否清滞，油箱是否有渗油现象。24、在什么状况下必需进展变换气脱硫？应承受何种方法？在以下状况下必需进展变换气脱硫。承受了全低变生产工艺的厂 全低变工艺对半水煤气的硫化氢浓度要求比较高，一般要示掌握在0.15%g/m3(标)以上。在此状况下假设不进展变换气脱硫，后段工序将很难维持正常生产。以高硫煤为原料的生产厂 以高硫煤为原料的生产厂，尽管可以将半水煤气中的硫化氢浓度降至0.07%g/m3〔标〕以下，但经变换后局部有机硫转化为硫化氢，仍可造成变换气硫化氢过高的现象。设置了脱碳装置的厂尿素生产厂和为增加盈氨量而设置了脱碳装置的厂，特别是承受碳酸丙烯酯脱碳工艺的厂。变换气进展了脱硫，可以降低脱碳液的消耗，减轻脱碳系统的堵塞，稳定脱碳岗位及后工序的正常生产。应承受的脱硫方法：变换气脱硫可承受湿式氧化法脱硫，也可承受干法脱硫，具体承受哪种，应依据硫化物的成分及含量进展选择。25、湿式氧化法脱硫用于变换气脱硫应留意哪些问题？湿式氧化法脱硫用于变换气脱硫应留意以下问题：该法用于变换气脱硫，其根本原理和再生系统的工艺流程与半水煤气脱硫完全一样，吸取系统的工半水煤气脱硫排液一般用水封掌握，变换气脱硫的排液一般由人工掌握，所以在正常生产中要严格掌握好吸取塔液位，既要避开跑气、又要防止出塔气带液。有条件应尽量承受液位自动掌握。系统紧急停车及富液泵跳闸时要马上关闭放液阀，严防气体倒入再生系统。要依据气体中硫化氢的分压状况，合理调整脱硫液成分及再生空气量。为增加溶液对硫化氢的选择性，削减二氧化碳的损失，应特别留意选用传质面积大、高气速、接触时间短，液相为滴状的吸取塔。26、什么叫液气比？如何计算液气比？怎样选择适宜的液气比？通过脱硫塔的脱硫液流量与气体流量之比为该脱硫塔的液气比，一般用L/G表示，单位L/m3〔标。〔1〕液气比的计算：例1 某厂脱硫塔的进塔半水煤气为27000m3〔标〕/h，脱硫液循环量为320m3/h，计算该塔液气比。解：L/G=320230/27000=11.85L/m3(标)(2)液气比的合理选择:脱硫过程液气比的选择与半水煤气中硫化氢含量、硫容量、塔型等有关，一般用下式来计算。L/G=〔C-C〕/s1 2 g式中 L/——液气比L/3〔标；CC——分别分脱硫塔进出口HSg/3〔标；1 2 2s——溶液硫容量〔单位体积液体吸取硫化氢的数量，g/。g例2 某脱硫系统，进脱硫塔气体含HS量为1.2g/m3(标),脱硫液的硫容量为0.10g/L,要使出塔气体HS含2 2量降至0.07g/m3(标)以下,应如何选择液气比?27、如何计算脱硫效率？

解: L/G=(c-c)s=(1.2-0.07)/0.10=11.3L/m3(标)1 2 g所谓脱硫效率就是指半水煤气中硫化氢脱除的程度，通常用下式来计算。n=〔c-c〕/c

×100%式中 n——脱硫效率，%

1 2 1cg/3〔标；1cg/3〔标；2例脱硫前半水煤气中硫化氢含量为1.2g/m3〔标〕,0.034g/m3〔标〕,计算该脱硫塔脱硫效率。解：n=〔c-c〕/c

×100%=〔1.2-0.034〕/1.2×100%=97.17%1 2 228、如何计算硫磺的理论产量及硫磺的回收率？〔1〕硫磺的理论产量计算硫磺的理论产量可用下式计算。W =32Vcn/34理率 1式中W ——硫磺的理论产量，g/tNH；理率 3V——半水煤气气量，m3〔标〕/tNH；3Cg/3〔标；1n——脱硫效率，%；32——硫的原子量；34——硫化氢的原子量；例1 某脱硫系统，半水煤气量为3400m3〔标〕/tNH，脱硫前半水煤气中硫化氢含量为1.5g/m3〔标〕,3脱硫效率为97%，试计算该脱硫系统的硫磺理论产量？解：W =32Vcn/34=32×3400×1.5×0.97/34=4656g/tNH理论硫磺的回收率计算硫磺的回收率可按下式计算:

1 3n=W /W ×100%实际 理率式中 N——硫磺回收率，%；W ——硫磺的实际产量，g/tNH；实际 3W ——硫磺的理论产量，g/tNH；理率 3例 2 某脱硫系统硫磺的理论产量为4656g/tNH实际产量为3260g/tNH计算其硫磺的回收率。3 3解：n=W /W ×100%=3260/4656×100%=70.0%实际 理率二、干法脱硫29、何谓干法脱硫？它的特点是什么？主要有哪几种？承受固体吸取剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法称为干法脱硫。干法脱硫具有流程短，设备构造简洁，气体净化度高，操作平稳的优点。但此法通常使用固定层反响器，需要定期更换脱硫剂，不能连续。由于受脱硫剂容量〔单位质量脱硫剂能脱除的最大数量〕的限制，干法脱硫一般用于含硫量较低的状况。干法脱硫的方法很多，目前合成氨厂使用的主要有活性炭法、氧化铁法、氧化锌法和有机硫COCS〕2水解法等。30、干法脱硫常用的工艺流程是怎样的？各适用于何种状况？干法脱硫常用的工艺流程有多槽并联、多槽串联、单槽三种流程。多槽并联流程图3-3为金槽并联流程。该流程适用于硫含量较高，气体压力较低，又对床层阻力有限制的状况。活性炭用于半水煤气脱硫多承受这一流程。一般设3～5个脱硫槽，其中一个备用。当其中一个脱硫槽，脱硫效率达不到要求时，将备用槽投入，将该槽脱硫剂进展再生或更换。3-4为多槽串联流程。该流程适用于硫含量较高，脱硫效率要求较高，气体压力较大，允许有稍大压降的状况。活性炭用于变换气脱硫可承受该流程。其中一槽为备用槽。单槽流程图3-5为单槽流程。该流程用于气体硫含量较小，气体净化度要求较高的状况。变换气脱硫和碳化气精脱硫可承受该流程。两槽一开一备，也可串联使用。31、改性活性炭的脱硫原理，物化特性及使用条件是怎样的？两类：一类是单独脱除原料气中的HST101、EAD系列产品，SN-3、2KC-2等；另一类是浸渍活性金属组分的转化吸取型活性炭，它不但能脱除原料气中的HS，还能转化吸取原2料气有机硫COS、CS。2活性炭脱硫的机理并非归结为直接吸取，而认为是在活性炭外表的催化作用下，气体中HS与工艺气中2微量氧的反响，属催化氧化脱硫。2HS+O 2HO+2S-434kj/mol2 2 2对于硫化氢和氧的反响来说，活性炭是一种良好的催化剂，兼有催化剂和吸附剂作用。活性炭是一种孔隙性大的黑色固体，其比外表最高可达1800m2/g，一般为500～1000m2/g。它们为硫的脱除供给了充分的反响场所和容纳反响物的空间。学吸附氧，形成作为催化中心的外表氧化物，这一步极易进展，因此工作气体中只要含少量氧〔0.1%～0.5%〕便已能满足活性炭脱硫的需要生成的硫磺分子沉积在活性炭的孔隙中。沉积在活性炭外表的硫，对脱硫反响也有催化作用。活性炭失效时，孔隙中根本上塞满了硫。有肯定的吸附作用。活性炭中水蒸汽的存在，除进展多分子层的吸附外，还具有毛细管的分散作用。因此，在室温下进展脱硫，气体中加有足够的水蒸汽时，利用硫化氢在水中的溶解作用，能加快硫化氢的吸取与氧化。提高活性炭吸附与氧化硫化氢的速度。活性炭脱除气体中硫化氢时，还发生以下副反响：4NH+2HS+3O=2〔NH〕SO3 2 2 4 22 32NH+HS+2O=〔NH〕SO3 2 2 4 2 4气体中氨的含量越大，在活性炭脱硫过程中越易生成硫的含氧酸盐。含有活性金属组分的特种活性炭〔即转化吸取型活性炭〕可按下式反响进展：HS+MeO=MeS+HO2 2COS+MeO=MeS+CO2CS+2MeO=2MeS+CO2 2反响式中Me表示活性金属组分。3-1中列出了特种活性炭和转化吸取型活性炭的物化特性及使用条件。3-1特种活性炭和转化吸取型活性炭的物化特性及使用条件类别 特种活性炭 T101〔原EAC-2〔原EAC-2EAC-3SN-3KC-2EZXKT-312EAC-1〕黑色条状黑色条状黑色条状黑色条状黑色颗粒灰蓝色条状黑色无定型

SC-5外型活性炭主要成分 化物物化

物

物

Mo8%

物

剂

属氧化物

条状组分Mo>2%～3%mm性kg/L能比孔容，Ml/g磨耗

φ3×5～100.7200～3000.2～0.3侧>50—

φ3×5～100.6～0.8400～6000.3～0.4侧>50—

φ3×5～100.6～0.8400～6000.4～0.5侧>50—

φ4×3～100.6～0.7>5000.4侧>50<3%

φ3×2～100.5～0.6900～10000.5～0.6—<5%

φ3×5～100.6～0.8800～10000.3～0.5侧>50—

—0.5～0.6700～8000.5～0.6—<3%

—0.5≥5000.3～0.4高强度—S硫容，C2原

≥1300C〕≥1300〕≥1300〕≥5〔600〕≥1〔600〕≥1600〕01.82.4

≥2400〕脱除率

≥12〔5～600C〕3～5

≥1400〕可再生使用

能精脱HS25%粒指标

0.5～1.0

1～2 1～2

(400C)

85%有肯定脱除

(5～600C)4～6

有脱除力量

(400C)CS2

硫容，% — — —

— — —率 〔5～600C〕温度,C使 空速,h-1用,×10-6条件

<10-20～40800～1200

<10-20～60800～12500

<10-20～60800～2023

常～4101010COS<20HS<1101010COS<20HS<1HS<200210≤0.03≤0.03≤0.03≤0.01<0.1COS转化率>90%,总硫<0.1湖北省化学湖北省化学湖北省化学化工部上海昆山精细化湖北省化学争论所争论所争论所化工争论院工争论所争论所2

不限20～601000～2023

<105～60800～2023

<1030～40<2023<5

常～4>40400～60010出口总硫,×10-6 未检出 <1开发单位32、常温氧化铁脱硫剂的脱硫原理、物化性质及使用条件是怎样的？

厂

院常温下，氧化铁〔FeO2

〕的a-水合物和r-水合物具有脱硫作用，它与硫化氢发生以下反响。3FeO·HO+3HS=FeS·HO+3HO 〔1〕2 3 2 2 23 2 2FeO·HO+3HS=2FeS+S+4HO 〔2〕2 2 2 2 2当脱硫剂呈碱性时，脱硫反响按式〔1〕进展；当脱硫剂呈酸性或中性时，脱硫反响则按式〔2〕进展。在碱性水膜存在下，脱硫反响大致经过以下几个过程。① 硫化氢分子通过气固界面上的气膜，集中到氧化铁水合物外表；② 通过脱硫剂的微孔向内部集中；③硫化氢溶解于氧化铁外表的水膜中，并离解成HS-、S2-离子；④HS-、S2-离子与水合氧化铁的晶格氧〔OH-、O-〕FeS·HO；23 2⑤晶格重排，水合氧化铁的针形及立方形构造转变为水合硫化铁的单斜晶体；⑥生成的表层硫化铁与内层的氧化铁连续吸取硫化氢。在有氧存在下,生成的硫化铁发生氧化反响,析出硫磺,该反响称为再生。FeS·HO+3/2O====FeO·HO+3S 〔3〕23 2 2 2 3 22FeS+3/2O+HO====FeO·HO+2S 〔4〕2 2 2 3 2按式3〕进展的再生反响速度很快，再生也较彻底，而按式〕进展的再生反响在常温下很难进展，不仅反响速度慢，而且再生也不完全。因此，应使脱硫反响在碱性条件下进展。据争论，假设在被脱友情的气体中含有氧，且氧与硫化氢的分子比大于2.5时，则脱硫、再生的反响可根本同步进展。物化性能空速h-1物化性能空速h-1脱硫再生3000～8000.5～140300～1000300～8000.5～140300～1000300～15000.5～150500～100050～1500.5～50使用条件表3-2 氧化铁脱硫剂的理化性质及使用条件型号STB01SN-1〔T501〕 TG-2 TG-3 TG-4TG-5TG-F外况褐色棕褐色 红褐 红褐 红褐红褐褐黑规格，mmφ5～6φ5×5～15 φ5×5～15 φ5×5～15 φ5×5～15φ5×5～10叶片状×5～15堆密度，kg/m3700～800800～850 750～850 800～900 650～750720～820300～600侧压强度，N/cm≥50≥35 ≥40 ≥45 ≥40≥40—孔隙率，%4750 50 5553702/g80>50 90 110 7015050孔容，Ml/g0.3～0.40.3～0.4 0.3～0.4 0.3～0.4 0.3～0.40.3～0.40.5～0.6压力MPa脱硫再生常压～20常压常压～20常压～3.0常压常压～3.0常压～2.0常压常压～3.0常压～2.0常压温度脱硫20～405～4020～4080～1405～5020～4010～400C再生30～60≤5030～6020～6020～60压降脱硫80～12080～12080～12080～15080～15080～200Pa/m再生30～5030～5030～5050～100线速脱硫0.1～0.30.1～0.30.1～0.30.1～0.30.1～0.30.01～0.1m/s再生—0.1～0.3—气体脱硫100809090100温度再生100100100净化度,×10-6HS<12HS<12<1<1<0.1<0.1<15累积硫容,%30～4040≥30≥30≥60≥3030～60山西省汾上海化工研太原工业太原工业太原工业太原工业太原工业生产厂或研制单位阳催化剂厂究院、江苏靖江催化剂大学大学大学大学大学厂33．氧化锌的脱硫原理、物化特性及使用条件是怎样的？中硫化氢和局部有机硫化物。其反响式如下。ZnO+HS===ZnS+HO2ZnO+CHSH===ZnS+CHOH2 5 2 5ZnO+CHSH===ZnS+CH+HO2 5 2 4 2ZnO+COS===CO+ZnS22ZnO+CS===CO+2ZnS2 2氧化锌在脱有机硫化物中与硫醇的反响性能较好。当气体中有氢存在时，羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等会在反响温度下发生转化反响，反响生成的硫成硫化氢后才能被氧化锌脱硫剂脱除。小氮肥厂常用的氧化锌脱硫剂的物化特性及使用条件列于表3-3中。表3-3 小氮肥厂常用的氧化锌脱硫剂的物化特性及使用条件型 号主要成份外 观T305ZnO浅黄色条CT308ZnO浅灰色条KT310白色条TC-22蓝灰色条规格，mmφ4×4～10φ4×4～8φ5×4～10φ3×4～10堆密度，kg/L1.0～1.31.20.971.0～1.1强度，N/cm>40>40>40>40磨耗，%<5操作温度，0C200～400100～30010～4030～100操作压力，MPa0.1～4.0常压～3.0不限常压～5.0操作空速，h-1300020231000500～10001000～1500汽/气0～1穿透硫容，%>22(220C)>13(1500C)>10饱和硫容(kg/m3)>400(400C)出口硫mg/m3<0.1<0.11～5出口<0.053～5出口<0.05适于不含噻吩的水适于不含噻吩的水主要在常温下甲醇主要在常温下甲醇备 注煤气合成气等气体煤气合成气等气体原料气精脱硫原料气精脱硫脱硫脱硫34、COS水解催化剂的物化特性及使用条件是怎样的？COS水解催化剂以活性氧化铝为主要成分。羰基硫在水解催化剂作用下反响，生成H2S：COS+HO===HS+CO+35.5kj/mol2 2 2国内近年开发的COS水解催化剂的物化特性及使用条件见表3-4。35、合成氨厂目前常用的精脱硫方法主要有哪几种？目前常用的精脱硫方法主要有以下五种。JTL-1工艺由湖北化学争论所开发的T101〔特种活性炭〕-T504〔有机硫水解催化剂〕-T101〔特种活性炭，即夹心式工艺。JTL-4常温精脱硫工艺由湖北省化学争论所开发的EAC-2〔活性炭〕串EZX转化吸取型精脱硫20～400C下实现微量硫的精脱。水解催化剂配常温氧化锌工艺由昆山精细化工争论所研制的852型水解催化剂串KJ310型常温氧化锌脱硫剂组成的工艺。SN系列产品由化工部上海争论院开发的系列产品，即SN-1型氧化铁脱硫剂，SN-4型COS水解催化剂和SN-3型活性炭脱硫剂组成的工艺。KT312转化吸取型精脱硫由原化工部西北化工争论院昆山联营厂开的KT312型常温转化吸取型精脱硫剂在食品级CO2

精脱硫工艺装置中使用。EH-1Q〔T504〕白色球状EH-1Q〔T504〕白色球状φ2～4φ3～60.8～1.0150～3000.2～0.3SN-4白色球状φ4～50.72000.4件蒸汽/气0.05～0.5——COS1～10水解率，%,9999.9COS为301为90%；99.5。0.1×10-62开发及生产单位型号Y-906T-909852TGH-2TG-H外观白色球状白色条状白色条状白色条状白色条状特规格，mmφ3～5φ3×5～10φ3～4φ3×3～5φ3×3～5化堆密度，kg/L1.0～1.10.8～0.90.75～0.90.5～0.60.5～0.6性比外表，m2/g——200——能比孔容，ml/g—————强度≥55N/粒≥180N/cm≥50N/粒≥180N/cm≥180N/cm≥30N/粒≥80N/粒使温度，0C50～13030～5040～12080～12040～14030～10055～100用压力，MPa0～5.00～5.00～2.00～3.00～3.0<10.0常压～4.0条空速，h-11000～202310001000～20231000～20231000～30001500～30001000～15000.05～0.1<0.05—0.05～0.53C5C<50%;>C为95%。99%。99%。达95%以36、设置精脱硫有何意义？什么状况下必需设置精脱硫？通过各种干法精脱硫净化措施，可使合成氨原料气中的总硫含量降至0.1mg/m3〔标〕以下，这对延长氨CO、双氧水等多种经营型产品的质量提高也具有格外重要的意义。2、硫化物能使甲醇催化剂、甲烷化催化剂和氨合成催化剂永久性中毒。其中，甲醇催化剂吸硫量达2.4%～2.5%时,活性下降率为