煤化工工藝學第4章第六節(jié).

1、4.6 硫、氰的脫除及回收硫、氰的脫除及回收 焦爐煤氣中所含的硫化氫及氰化氫是有害的雜質(zhì)，焦爐煤氣中所含的硫化氫及氰化氫是有害的雜質(zhì)，它們腐蝕設備和管道設施，還會污染廠區(qū)環(huán)境，必它們腐蝕設備和管道設施，還會污染廠區(qū)環(huán)境，必須在化產(chǎn)回收流程中設置脫除工藝。焦爐煤氣脫硫須在化產(chǎn)回收流程中設置脫除工藝。焦爐煤氣脫硫不僅可以提高煤氣質(zhì)量，同時可以副產(chǎn)硫磺或硫酸。不僅可以提高煤氣質(zhì)量，同時可以副產(chǎn)硫磺或硫酸。焦爐煤氣的脫硫方法分為干法脫硫和濕法脫硫兩種。焦爐煤氣的脫硫方法分為干法脫硫和濕法脫硫兩種。干法脫硫有氫氧化鐵法、活性炭法等；濕法脫硫大干法脫硫有氫氧化鐵法、活性炭法等；濕法脫硫大致可分為吸收法（也

2、稱中和法）與氧化法兩類。濕致可分為吸收法（也稱中和法）與氧化法兩類。濕法脫硫具有處理能力大、脫硫與再生均能連續(xù)化、法脫硫具有處理能力大、脫硫與再生均能連續(xù)化、勞動強度小、在脫除硫化氫的同時也能脫除氰化氫勞動強度小、在脫除硫化氫的同時也能脫除氰化氫等優(yōu)點。等優(yōu)點。4.6.1 干法脫硫干法脫硫4.6.1.1 干法脫硫原理干法脫硫原理 氫氧化鐵法脫硫原理為：將焦爐煤氣通過含有氫氧化鐵的脫氫氧化鐵法脫硫原理為：將焦爐煤氣通過含有氫氧化鐵的脫硫劑，使硫化氫與脫硫劑中的有效成分硫劑，使硫化氫與脫硫劑中的有效成分Fe(OH)3反應生成反應生成Fe2S3或或FeS。當含硫量達到一定程度后，使脫硫劑與空氣接觸，

3、在有水。當含硫量達到一定程度后，使脫硫劑與空氣接觸，在有水存在下，空氣中的氧將鐵的硫化物氧化使之又轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵，存在下，空氣中的氧將鐵的硫化物氧化使之又轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵，脫硫劑得到再生，再重復使用。當煤氣中含氧時，則使脫硫劑的脫硫劑得到再生，再重復使用。當煤氣中含氧時，則使脫硫劑的脫硫和再生同時進行。脫硫和再生同時進行。 在堿性脫硫劑中，硫化氫與活性組分發(fā)生下列化學反應，即在堿性脫硫劑中，硫化氫與活性組分發(fā)生下列化學反應，即脫硫反應：脫硫反應： 2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+6H2O Fe2S3 2FeS+S Fe(OH)2+H2S FeS+2H2O 當有足夠的水分時，脫硫劑的再生是用

4、空氣中的氧來氧化脫當有足夠的水分時，脫硫劑的再生是用空氣中的氧來氧化脫硫所生成的硫化鐵，發(fā)生下列化學反應，即再生反應：硫所生成的硫化鐵，發(fā)生下列化學反應，即再生反應：2Fe2S3+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S 4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH)3+4S上述脫硫和再生是兩個主要反應，這兩個反應都上述脫硫和再生是兩個主要反應，這兩個反應都是放熱反應。是放熱反應。脫硫劑經(jīng)過反復的脫硫和再生使用后，在脫硫劑脫硫劑經(jīng)過反復的脫硫和再生使用后，在脫硫劑中硫磺聚積并逐漸包住氫氧化鐵活性微粒，導致中硫磺聚積并逐漸包住氫氧化鐵活性微粒，導致其脫硫能力逐漸降低。因此，當脫硫劑上積有其脫硫能力逐漸降

5、低。因此，當脫硫劑上積有3040（質(zhì)量）的硫磺時，需更換新的脫硫劑。（質(zhì)量）的硫磺時，需更換新的脫硫劑。4.6.1.2 脫硫設備及操作脫硫設備及操作 煤氣干法脫硫裝置按構(gòu)造可分為箱式和塔式兩種。煤氣干法脫硫裝置按構(gòu)造可分為箱式和塔式兩種。圖圖4-49箱式干法脫硫箱式干法脫硫裝置裝置（1）箱式脫硫裝置）箱式脫硫裝置箱式脫硫裝置是一個長方形槽，箱體用鋼板焊箱式脫硫裝置是一個長方形槽，箱體用鋼板焊制或用鋼筋混凝土制成，內(nèi)壁涂瀝青或瀝青漆進制或用鋼筋混凝土制成，內(nèi)壁涂瀝青或瀝青漆進行防腐。箱內(nèi)水平木格上裝有四層厚為行防腐。箱內(nèi)水平木格上裝有四層厚為300500mm的脫硫劑，頂蓋與箱體用壓緊螺栓裝置密的

6、脫硫劑，頂蓋與箱體用壓緊螺栓裝置密封連接或用液封連接，此設備的水平截面積一般封連接或用液封連接，此設備的水平截面積一般為為2550m2，總高度約為，總高度約為1.52m。圖。圖4-49所示所示箱式干法脫硫裝置一般由四組設備組成，三組設箱式干法脫硫裝置一般由四組設備組成，三組設備并聯(lián)操作，另一組備用。備并聯(lián)操作，另一組備用。煤氣通過進口管上的切換裝置（閥門或水封閥煤氣通過進口管上的切換裝置（閥門或水封閥），根據(jù)操作要求以串聯(lián)或并聯(lián)形式通過脫硫箱），根據(jù)操作要求以串聯(lián)或并聯(lián)形式通過脫硫箱，然后由煤氣出口管輸出。為了充分發(fā)揮各脫硫，然后由煤氣出口管輸出。為了充分發(fā)揮各脫硫箱的脫硫效率，均勻地利用煤氣

7、中的氧使各脫硫箱的脫硫效率，均勻地利用煤氣中的氧使各脫硫箱中的脫硫劑得到再生，延長脫硫劑的使用周期箱中的脫硫劑得到再生，延長脫硫劑的使用周期，定期改變箱內(nèi)煤氣流向或在過箱煤氣中加入少，定期改變箱內(nèi)煤氣流向或在過箱煤氣中加入少量空氣來保持煤氣中含氧量為量空氣來保持煤氣中含氧量為1.01.1%，使箱，使箱內(nèi)硫化鐵得到一定程度的再生。煤氣在脫硫箱內(nèi)內(nèi)硫化鐵得到一定程度的再生。煤氣在脫硫箱內(nèi)的流向分由下而上流、由上向下流以及分散流三的流向分由下而上流、由上向下流以及分散流三種。一般只要改變脫硫箱的煤氣進出口即能使煤種。一般只要改變脫硫箱的煤氣進出口即能使煤氣在箱內(nèi)成為向上流或向下流。氣在箱內(nèi)成為向上流

8、或向下流。（2） 塔式脫硫裝置塔式脫硫裝置 脫硫塔的工作原理與箱式干法脫硫裝置設備基本相同，脫硫塔的工作原理與箱式干法脫硫裝置設備基本相同，脫硫塔是一個鑄鐵制的立式塔，直徑約脫硫塔是一個鑄鐵制的立式塔，直徑約5.57.5m，高，高為為1216m。塔內(nèi)裝有互相疊置的。塔內(nèi)裝有互相疊置的1014個中央帶有個中央帶有圓孔的吊筐，筐內(nèi)裝有脫硫劑。吊筐在凈化塔中心形成圓孔的吊筐，筐內(nèi)裝有脫硫劑。吊筐在凈化塔中心形成一個圓柱形煤氣處理通道。煤氣由塔底進入中心通道并一個圓柱形煤氣處理通道。煤氣由塔底進入中心通道并均勻地分布后，依次進入各個吊筐內(nèi)與脫硫劑進行脫硫均勻地分布后，依次進入各個吊筐內(nèi)與脫硫劑進行脫硫

9、反應，脫硫后的煤氣進入吊筐與塔壁形成的空隙內(nèi)，自反應，脫硫后的煤氣進入吊筐與塔壁形成的空隙內(nèi)，自塔側(cè)壁管道排出。塔式干法脫硫裝置一般由塔側(cè)壁管道排出。塔式干法脫硫裝置一般由56個塔組個塔組成，其中成，其中4個操作，個操作，12個備用。個備用。干法脫硫的脫硫凈化度很高，可使煤氣硫含量降至干法脫硫的脫硫凈化度很高，可使煤氣硫含量降至0.10.2g/100m3煤氣，因脫硫反應速度較慢，煤氣需與脫煤氣，因脫硫反應速度較慢，煤氣需與脫硫劑接觸較長時間。所以，煤氣通過脫硫劑的速度很低，硫劑接觸較長時間。所以，煤氣通過脫硫劑的速度很低，并依次通過箱內(nèi)各脫硫?qū)?，以保證足夠的接觸時間。并依次通過箱內(nèi)各脫硫?qū)?，?/p>

10、保證足夠的接觸時間。4.6.2 濕法脫硫濕法脫硫4.6.2.1改良改良A.D.A法脫硫法脫硫 改良蒽醌二磺酸鈉法簡稱改良改良蒽醌二磺酸鈉法簡稱改良A.D.A法，是濕法脫硫法中一種法，是濕法脫硫法中一種較為成熟的方法，具有脫硫效率高（可達較為成熟的方法，具有脫硫效率高（可達99.5%以上）、對硫以上）、對硫化氫含量不同的煤氣適應性大、脫硫溶液無毒性、對操作溫度化氫含量不同的煤氣適應性大、脫硫溶液無毒性、對操作溫度和壓力的適應范圍廣、對設備腐蝕性小，所得副產(chǎn)品硫磺的質(zhì)和壓力的適應范圍廣、對設備腐蝕性小，所得副產(chǎn)品硫磺的質(zhì)量較好等優(yōu)點。改良量較好等優(yōu)點。改良A.D.A法在我國焦化廠已得到較廣泛的應法

11、在我國焦化廠已得到較廣泛的應用。用。（1） 生產(chǎn)過程原理生產(chǎn)過程原理A.D.A法脫硫吸收液是在稀碳酸鈉法脫硫吸收液是在稀碳酸鈉(Na2CO3)溶液中添加等比例溶液中添加等比例2，6-蒽醌二磺酸和蒽醌二磺酸和2，7-蒽醌二磺酸（蒽醌二磺酸（A.D.A）的鈉溶液配制）的鈉溶液配制而成的。為了改進效果，在上述溶液中加入了而成的。為了改進效果，在上述溶液中加入了0.12%0.28%偏釩酸鈉（偏釩酸鈉（NaVO3）和酒石酸鉀鈉（）和酒石酸鉀鈉（NaKC4H4O6），即為改），即為改良良ADA法所用的脫硫液。法所用的脫硫液。改良改良A.D.A法脫硫液的堿度和組成為：總堿度法脫硫液的堿度和組成為：總堿度0.

12、360.5mol/L；Na2CO3 0.061.0 mol/L；NaHCO3 0.30.4mol /L；A.D.A 25g/L； NaVO3 12 g/L；NaKC4H4O6 1g/L。脫硫。脫硫液送入脫硫塔，在液送入脫硫塔，在pH值為值為8.59.5的條件下，溶液中的稀的條件下，溶液中的稀堿在塔內(nèi)與煤氣中的硫化氫發(fā)生反應：堿在塔內(nèi)與煤氣中的硫化氫發(fā)生反應：Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2S NaHCO3 + NaHS NaHCO3 + H2S NaHS + CO2 + H2O NaOH + H2S NaHS+H2O上述脫硫反應生成的硫氫化鈉在脫硫溶

13、液中立即與偏釩酸上述脫硫反應生成的硫氫化鈉在脫硫溶液中立即與偏釩酸鈉進行反應，生成焦釩酸鈉、氫氧化鈉和元素硫：鈉進行反應，生成焦釩酸鈉、氫氧化鈉和元素硫： 2NaHS + 4NaVO3 + H2O Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 偏釩酸鈉偏釩酸鈉 焦釩酸鈉焦釩酸鈉焦爐煤氣中的硫化氫經(jīng)反應就能轉(zhuǎn)化為元素硫而析出，同焦爐煤氣中的硫化氫經(jīng)反應就能轉(zhuǎn)化為元素硫而析出，同時在反應過程中又生成了氫氧化鈉，使吸收液仍保持一定時在反應過程中又生成了氫氧化鈉，使吸收液仍保持一定的堿度及吸收能力，使吸收過程得以順利進行而反應生成的堿度及吸收能力，使吸收過程得以順利進行而反應生成的焦釩酸鈉又與吸收液中的氧

14、化態(tài)的焦釩酸鈉又與吸收液中的氧化態(tài)A.D.A進行反應，生成偏進行反應，生成偏釩酸鈉和還原態(tài)的釩酸鈉和還原態(tài)的A.D.A： 被還原了的偏釩酸鈉再次與脫硫反應生成的硫氫化鈉反應。被還原了的偏釩酸鈉再次與脫硫反應生成的硫氫化鈉反應。在整個脫硫過程中，煤氣中硫化氫含量偏高時，反應生成的硫在整個脫硫過程中，煤氣中硫化氫含量偏高時，反應生成的硫氫化鈉的量就比被偏釩酸鈉氧化的量多，因而會形成一種黑色氫化鈉的量就比被偏釩酸鈉氧化的量多，因而會形成一種黑色的的“釩釩氧氧硫硫”絡合物沉淀，使吸收液中釩含量降低，導致吸絡合物沉淀，使吸收液中釩含量降低，導致吸收反應過程惡化。當吸收液中含有酒石酸鉀鈉時，釩離子便與收反

15、應過程惡化。當吸收液中含有酒石酸鉀鈉時，釩離子便與酒石酸根結(jié)合成絡合離子，形成可溶性絡合物，防止了釩絡合酒石酸根結(jié)合成絡合離子，形成可溶性絡合物，防止了釩絡合物的沉淀。物的沉淀。 含還原態(tài)的含還原態(tài)的A.D.A吸收液送入氧化再生塔與鼓入的壓縮空氣吸收液送入氧化再生塔與鼓入的壓縮空氣中的氧進行反應，被氧化再生為氧化態(tài)中的氧進行反應，被氧化再生為氧化態(tài)A.D.A： H2O2可將V4+氧化成V5+： HV2O5- + H2O2 + OH- 2HVO42- + 2H+H2O2可與HS-反應析出元素硫： H2O2 + HS- H2O + OH- + S在整個脫硫反應過程中，脫硫液中的碳酸氫鈉和碳酸鈉又有

16、如下反應： NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O從以上各種反應可見，A.D.A、偏釩酸鈉、碳酸鈉均可獲得再生，供脫硫過程循環(huán)使用，這是改良A.D.A法脫硫的突出優(yōu)點之一。此外，脫硫過程中發(fā)生如下副反應：因為焦爐煤氣中含有2%3%的CO2，故吸收液在吸收硫化氫的同時還伴有吸收二氧化碳的反應： Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3但是，吸收液吸收硫化氫的速度要比吸收二氧化碳的速度快，因此對硫化氫的吸收具有較強的選擇性。在焦爐煤氣中還存在有氰化氫和氧，在脫硫的同時可發(fā)生下列副反應： Na2CO3 + 2HCN 2NaCN + H2O + CO2 NaCN + S Na

17、CNS脫硫過程中因有部分碳酸鈉參與了副反應，為確保脫硫的正常生產(chǎn)，必須經(jīng)常補加堿液以保證吸收液的堿度。硫化氫、氰化氫和二氧化碳在吸收操作的過程中會產(chǎn)生碳酸氫鈉，因其溶解度較碳酸鈉小得多，因此，它們在吸收液中的濃度，應保證不能有碳酸氫鈉析出為準。根據(jù)焦爐煤氣中二氧化碳的含量，一般將脫硫溶液中碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾濃度比控制為1: 45，即可無需抽出部分溶液進行脫碳處理。生產(chǎn)中因有NaCNS和Na2S2O3生成要消耗一部分碳酸鈉，實際堿的耗量約為260360 kg/t硫磺。2NaHS + 2O2 Na2S2O3 + H2O（2） 改良改良A.D.A法脫硫工藝流程法脫硫工藝流程 焦爐煤氣從脫硫塔底部

18、進入脫硫塔內(nèi)，與塔頂噴淋焦爐煤氣從脫硫塔底部進入脫硫塔內(nèi)，與塔頂噴淋的堿性脫硫液逆流充分接觸，同時發(fā)生脫硫反應，脫的堿性脫硫液逆流充分接觸，同時發(fā)生脫硫反應，脫除了硫化氫后的煤氣從塔頂出來經(jīng)液沫分離器分離液除了硫化氫后的煤氣從塔頂出來經(jīng)液沫分離器分離液沫后送入下一工序（如圖沫后送入下一工序（如圖4-50所示）。所示）。 吸收了硫化氫的富硫溶液由塔底經(jīng)液封槽排出，此吸收了硫化氫的富硫溶液由塔底經(jīng)液封槽排出，此時液相中硫氫根離子與偏釩酸鈉仍在進行著反應，送時液相中硫氫根離子與偏釩酸鈉仍在進行著反應，送入循環(huán)槽（或稱反應槽）內(nèi)，在此提供足夠的反應時入循環(huán)槽（或稱反應槽）內(nèi)，在此提供足夠的反應時間使其

19、反應完全。槽內(nèi)溶液由循環(huán)泵送至加熱器加熱間使其反應完全。槽內(nèi)溶液由循環(huán)泵送至加熱器加熱至約至約40（夏季則為冷卻器）后，進入再生塔底部去（夏季則為冷卻器）后，進入再生塔底部去再生。同時向再生塔底部鼓入空氣與富硫溶液并流而再生。同時向再生塔底部鼓入空氣與富硫溶液并流而上，在再生塔內(nèi)溶液與空氣并流充分接觸得以氧化再上，在再生塔內(nèi)溶液與空氣并流充分接觸得以氧化再生。再生后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流返回脫硫塔。生。再生后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流返回脫硫塔。 脫硫塔內(nèi)析出的少量硫泡沫在循環(huán)槽內(nèi)積累，為使硫泡脫硫塔內(nèi)析出的少量硫泡沫在循環(huán)槽內(nèi)積累，為使硫泡沫能隨溶液同時進循環(huán)泵，在槽頂部和底部均設有溶液噴沫能隨

20、溶液同時進循環(huán)泵，在槽頂部和底部均設有溶液噴頭，噴射自泵的出口引出的高壓溶液，以打碎泡沫同時攪頭，噴射自泵的出口引出的高壓溶液，以打碎泡沫同時攪拌溶液。在循環(huán)槽中積累的硫泡沫也可以放入收集槽，由拌溶液。在循環(huán)槽中積累的硫泡沫也可以放入收集槽，由此用壓縮空氣壓入硫泡沫槽。大量的硫泡沫是在再生塔中此用壓縮空氣壓入硫泡沫槽。大量的硫泡沫是在再生塔中生成的，析出的硫磺附著在空氣泡上，借空氣浮力升至塔生成的，析出的硫磺附著在空氣泡上，借空氣浮力升至塔頂擴大部分，利用位差自流入硫泡沫槽內(nèi)。硫泡沫槽內(nèi)溫頂擴大部分，利用位差自流入硫泡沫槽內(nèi)。硫泡沫槽內(nèi)溫度控制在度控制在6570，在機械攪拌下逐漸澄清分層，清液

21、經(jīng)，在機械攪拌下逐漸澄清分層，清液經(jīng)放液器返回循環(huán)槽，硫泡沫放至真空過濾機進行過濾，成放液器返回循環(huán)槽，硫泡沫放至真空過濾機進行過濾，成為硫膏。濾液經(jīng)真空除沫器后也返回循環(huán)槽。硫膏經(jīng)漏嘴為硫膏。濾液經(jīng)真空除沫器后也返回循環(huán)槽。硫膏經(jīng)漏嘴放入熔硫釜，由夾套內(nèi)蒸汽間接加熱至放入熔硫釜，由夾套內(nèi)蒸汽間接加熱至130以上，使硫熔以上，使硫熔融并與硫渣分離。熔融硫放入用蒸汽夾套保溫的分配器，融并與硫渣分離。熔融硫放入用蒸汽夾套保溫的分配器，以細流放至皮帶輸送機上，用冷水噴灑冷卻，于另一皮帶以細流放至皮帶輸送機上，用冷水噴灑冷卻，于另一皮帶輸送機上經(jīng)脫水干燥后得硫磺產(chǎn)品。輸送機上經(jīng)脫水干燥后得硫磺產(chǎn)品。

22、圖圖4-50 改良改良ADA法脫硫工藝流程法脫硫工藝流程1硫塔；硫塔；2液沫分離器；液沫分離器；3液封槽；液封槽；4循環(huán)槽；循環(huán)槽；5循環(huán)泵；循環(huán)泵；6加熱加熱器；器；7再生塔；再生塔；8液位調(diào)節(jié)器；液位調(diào)節(jié)器；9硫泡沫槽；硫泡沫槽；10放液器；放液器；11真空過濾真空過濾器；器；12除沫器；除沫器；13熔硫釜；熔硫釜；14分配器；分配器；15、16皮帶機；皮帶機；17貯槽；貯槽；18堿液槽；堿液槽；19偏釩酸鈉溶液槽；偏釩酸鈉溶液槽；20堿液泵；堿液泵；21堿液高位槽；堿液高位槽；22事故槽；事故槽；23泡沫收集槽泡沫收集槽 在堿液槽備有配制好的在堿液槽備有配制好的10%10%的堿液，用堿液

23、泵送至的堿液，用堿液泵送至高位槽，間歇或連續(xù)地加入循環(huán)槽或事故槽內(nèi)以備補高位槽，間歇或連續(xù)地加入循環(huán)槽或事故槽內(nèi)以備補充消耗。當需補充偏釩酸鈉溶液時，也由堿液泵自堿充消耗。當需補充偏釩酸鈉溶液時，也由堿液泵自堿液槽送往溶液循環(huán)系統(tǒng)。液槽送往溶液循環(huán)系統(tǒng)。在溶液循環(huán)過程中，當硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉積累在溶液循環(huán)過程中，當硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉積累到一定濃度時，會導致脫硫液的脫硫效率下降而影響到一定濃度時，會導致脫硫液的脫硫效率下降而影響正常操作。當溶液中硫氰酸鈉含量達到正常操作。當溶液中硫氰酸鈉含量達到150g/L150g/L左右時左右時，從放液器內(nèi)抽取部分溶液去提取硫氰酸鈉和硫代硫，從放液器內(nèi)抽取

24、部分溶液去提取硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉。整個系統(tǒng)的水平衡可用降低煤氣入塔溫度和提酸鈉。整個系統(tǒng)的水平衡可用降低煤氣入塔溫度和提高溶液溫度進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)中多余水分被煤氣帶走。高溶液溫度進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)中多余水分被煤氣帶走。一般要保持溶液溫度高于煤氣溫度一般要保持溶液溫度高于煤氣溫度3 355。主要工藝操作要點：主要工藝操作要點： 煤氣入脫硫塔的溫度為煤氣入脫硫塔的溫度為30304040，當溫度偏低時，當溫度偏低時，脫硫反應速度較慢，過高時會加劇副反應發(fā)生，加，脫硫反應速度較慢，過高時會加劇副反應發(fā)生，加大堿耗。大堿耗。 脫硫液的脫硫液的PHPH值控制在值控制在8.58.59.59.5，pHpH值低時導

25、致值低時導致脫硫反應速度緩慢，脫硫反應速度緩慢，pHpH值高時會增加副反應，增大值高時會增加副反應，增大堿耗，并使硫在脫硫塔內(nèi)析出速度加快，易造成堵堿耗，并使硫在脫硫塔內(nèi)析出速度加快，易造成堵塔。塔。 脫硫塔溶液溫度應比煤氣溫度高脫硫塔溶液溫度應比煤氣溫度高3 355，這是，這是脫硫系統(tǒng)水平衡的需要，使系統(tǒng)中多余的水分被煤脫硫系統(tǒng)水平衡的需要，使系統(tǒng)中多余的水分被煤氣帶走。當提取硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉時更為必要。氣帶走。當提取硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉時更為必要。 脫硫液中硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉含量總和大于脫硫液中硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉含量總和大于250g/L250g/L時，會使脫硫反應速度降低，使脫硫操

26、作惡時，會使脫硫反應速度降低，使脫硫操作惡化，此時必須將這兩個副產(chǎn)品進行分離?；藭r必須將這兩個副產(chǎn)品進行分離。 脫硫液中的各組分任何時候均應符合規(guī)定的指脫硫液中的各組分任何時候均應符合規(guī)定的指標，否則會使脫硫操作困難，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。標，否則會使脫硫操作困難，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。4.6.2.24.6.2.2栲膠法脫硫栲膠法脫硫栲膠法脫硫是對栲膠法脫硫是對A.D.AA.D.A法的改良。該法的氣體法的改良。該法的氣體凈化度、溶液硫容量、硫回收率等項主要技術(shù)凈化度、溶液硫容量、硫回收率等項主要技術(shù)指標，均可與指標，均可與A.D.AA.D.A法相媲美。它突出的優(yōu)點是法相媲美。它突出的優(yōu)點是運行費用

27、低，無硫磺堵塔問題，是目前焦化廠運行費用低，無硫磺堵塔問題，是目前焦化廠使用較多的脫硫方法之一。使用較多的脫硫方法之一。（1 1） 栲膠的化學性質(zhì)栲膠的化學性質(zhì)栲膠是由植物的稈、葉、皮及果的水萃取液熬栲膠是由植物的稈、葉、皮及果的水萃取液熬制而成，其主要成分是丹寧，可分為水解型和制而成，其主要成分是丹寧，可分為水解型和縮合型兩種，它們大都是具有酚式結(jié)構(gòu)的多羥縮合型兩種，它們大都是具有酚式結(jié)構(gòu)的多羥基化合物，有的還含有醌式結(jié)構(gòu)。大多數(shù)栲膠基化合物，有的還含有醌式結(jié)構(gòu)。大多數(shù)栲膠都可用來配制脫硫液，而以橡碗栲膠最好，其都可用來配制脫硫液，而以橡碗栲膠最好，其主要成分是多種水解型丹寧。主要成分是多種

28、水解型丹寧。脫硫過程中，酚類物質(zhì)經(jīng)空氣再生氧化成醌態(tài)，因其具有較高電位：故脫硫過程中，酚類物質(zhì)經(jīng)空氣再生氧化成醌態(tài)，因其具有較高電位：故能將低價釩氧化成高價釩，進而使吸收溶液中的硫氫根氧化、析出單質(zhì)硫。能將低價釩氧化成高價釩，進而使吸收溶液中的硫氫根氧化、析出單質(zhì)硫。同時丹寧能與多種金屬離子（如釩、鉻、鋁等）形成水溶性絡合物；在堿同時丹寧能與多種金屬離子（如釩、鉻、鋁等）形成水溶性絡合物；在堿性溶液中丹寧能與鐵、銅反應并在其材料表面形成丹寧酸鹽薄膜，具有防性溶液中丹寧能與鐵、銅反應并在其材料表面形成丹寧酸鹽薄膜，具有防腐蝕作用。腐蝕作用。由于栲膠水溶液是膠體溶液，在將其配制成脫硫液之前，必須對

29、其進行由于栲膠水溶液是膠體溶液，在將其配制成脫硫液之前，必須對其進行預處理，以消除共膠體性和發(fā)泡性，并使其由酚態(tài)結(jié)構(gòu)氧化成醌態(tài)結(jié)構(gòu)，預處理，以消除共膠體性和發(fā)泡性，并使其由酚態(tài)結(jié)構(gòu)氧化成醌態(tài)結(jié)構(gòu)，這樣脫硫溶液才具有活性。通常制備栲膠溶液的預處理條件列舉在表這樣脫硫溶液才具有活性。通常制備栲膠溶液的預處理條件列舉在表4-13中。中。方法項目用Na2CO3配制溶液用NaOH配制溶液方 法項目用Na2CO3配制溶液用NaOH配制溶液栲膠濃度/ (g/L)10303050空 氣量溶 液 不 翻 出器外溶液不翻出器外堿度/ mol/L1.02.51.02.0消 光值穩(wěn)定在0.45左右穩(wěn)定在0.45左右氧

30、化溫度/ 70906090 表表4-13 制備栲膠溶液的預處理條件制備栲膠溶液的預處理條件溶液類別總堿度/ mol/LNa2CO3/ g/L栲膠/ g/LNaVO3 / g/L當純堿溶液用蒸汽加熱，通入空氣氧化，并維持溫度當純堿溶液用蒸汽加熱，通入空氣氧化，并維持溫度8090，恒溫，恒溫10h以上，讓丹寧物質(zhì)發(fā)生降解反應，大分子變小，表面活性物質(zhì)變成為非表以上，讓丹寧物質(zhì)發(fā)生降解反應，大分子變小，表面活性物質(zhì)變成為非表面活性物質(zhì)，達到預處理的目的。面活性物質(zhì)，達到預處理的目的。NaOH與與Na2CO3相比，它能夠提供更高相比，它能夠提供更高的的pH值溶液。因此用值溶液。因此用NaOH配制的栲膠

31、水溶液的配制的栲膠水溶液的pH值高，氧化速度快，顯值高，氧化速度快，顯然使用然使用NaOH進行預處理，其效果要比進行預處理，其效果要比Na2CO3好。好。工業(yè)生產(chǎn)使用的栲膠法脫硫劑溶液組分如表工業(yè)生產(chǎn)使用的栲膠法脫硫劑溶液組分如表4-14。稀溶液0.40.5343423濃溶液0.750.85688.47.0焦爐煤氣脫硫一般采用稀溶液，焦爐煤氣脫硫一般采用稀溶液，pH值在值在8.59。表表4-14 工業(yè)生產(chǎn)使用的栲膠脫硫溶液組分工業(yè)生產(chǎn)使用的栲膠脫硫溶液組分（2 2） 栲膠法脫硫的原理栲膠法脫硫的原理栲膠法脫硫和改良栲膠法脫硫和改良A.D.AA.D.A法，二者均屬于濕式二元催化法，二者均屬于濕式

32、二元催化氧化法脫硫，其脫硫過程的機理亦頗為相似：氧化法脫硫，其脫硫過程的機理亦頗為相似： 在脫硫塔中脫硫液吸收焦爐煤氣中的在脫硫塔中脫硫液吸收焦爐煤氣中的H H2 2S S，并生成，并生成NaHSNaHS（或（或NHNH4 4HSHS）；）； NaNa2 2COCO3 3 + H + H2 2S NaHS + NaHCOS NaHS + NaHCO3 3 在脫硫塔底及富液槽中，在脫硫塔底及富液槽中，NaHS NaHS （或（或NHNH4 4HSHS）被）被V V5+5+氧化成單質(zhì)硫，同時氧化成單質(zhì)硫，同時V V5+5+被還原成被還原成V V4+4+；而部分；而部分V V4+4+又被醌又被醌態(tài)（

33、氧化態(tài)）的栲膠及其降解物（習慣簡稱栲膠）氧化成態(tài)（氧化態(tài)）的栲膠及其降解物（習慣簡稱栲膠）氧化成V V5+5+，該部分栲膠則變成酚態(tài)（還原態(tài)）；，該部分栲膠則變成酚態(tài)（還原態(tài)）； 2V2V5+5+ + HS + HS- - 2V 2V4+4+ + H + H+ + + S + S TQ( TQ(醌態(tài)醌態(tài)) + V) + V4+4+ + H + H2 2O THQ(O THQ(酚態(tài)酚態(tài)) + V) + V5+5+ + OH + OH- - 同時醌態(tài)栲膠氧化同時醌態(tài)栲膠氧化HSHS- - 亦析出硫黃亦析出硫黃, , 醌態(tài)栲膠被還原成醌態(tài)栲膠被還原成酚態(tài)栲膠酚態(tài)栲膠. . TQ( TQ(醌態(tài)醌態(tài))

34、+ HS) + HS- - THQ( THQ(酚態(tài)酚態(tài)) + S) + S 在再生槽（塔）中，酚態(tài)栲膠被空氣氧化成醌態(tài)，同時生在再生槽（塔）中，酚態(tài)栲膠被空氣氧化成醌態(tài)，同時生成成H2O2H2O2，并把，并把 V4+V4+氧化成氧化成V5+V5+；與此同時，由于空氣的鼓泡；與此同時，由于空氣的鼓泡作用，把硫微粒凝聚成硫泡沫，并在液面上富集、分離。作用，把硫微粒凝聚成硫泡沫，并在液面上富集、分離。 2THQ (2THQ (酚態(tài)酚態(tài)) + O2 2TQ() + O2 2TQ(醌態(tài)醌態(tài)) + H2O2 ) + H2O2 TQ( TQ(醌態(tài)醌態(tài)) + V4+ + 2H2O THQ() + V4+ +

35、2H2O THQ(酚態(tài)酚態(tài)) + V5+ + OH-) + V5+ + OH- H2O2 H2O2 氧化氧化V4+V4+和和HS-HS- H2O2 + V4+ V5+ + 2OH- H2O2 + V4+ V5+ + 2OH- H2O2 + HS- H2O + S+ OH- H2O2 + HS- H2O + S+ OH-當被處理氣體中含有當被處理氣體中含有 CO2CO2、HCNHCN、O2 O2 時，所發(fā)生的副反應時，所發(fā)生的副反應，以及因，以及因H2O2H2O2反應都與改良反應都與改良 A.D.AA.D.A相同。相同。 如有如有NaHSNaHS（或（或NH4HSNH4HS）進入再生槽（塔）中，

36、）進入再生槽（塔）中，HS-HS-在被在被氧化成單質(zhì)的同時，還將被空氣氧化成氧化成單質(zhì)的同時，還將被空氣氧化成S2O32- S2O32- ，進而氧化成，進而氧化成S2O42- S2O42- 。為盡量減少該副反應，除要求脫硫液中的栲膠和釩離。為盡量減少該副反應，除要求脫硫液中的栲膠和釩離子濃度較高外，還要求富液在富液槽中有足夠的停留時間（當子濃度較高外，還要求富液在富液槽中有足夠的停留時間（當硫容硫容200mg/L200mg/L，約需半小時），以保證，約需半小時），以保證HS-HS-在此盡可能被氧化在此盡可能被氧化（又稱為（又稱為“熟化熟化”）成單質(zhì)硫，使生成）成單質(zhì)硫，使生成S2O32- S2O32- 、 S2O42-S2O42-的副反應生成率控制在的副反應生成率控制在3 3左右。左右。 栲膠法脫硫與改良栲膠法脫硫與改良A.D.AA.D.A法相比，當脫硫液法相比，當脫硫液的濃度相近時，其硫容相當，但栲膠法能克服的濃度相近時，其硫容相當，但栲膠法能克服后者容易發(fā)生硫堵的通病。在脫硫過程中，