第五章 焦炉煤气中硫化氢和氰化氢的脱除.ppt

焦炉煤气中硫化氢和***化氢的脱除
第五章
焦炉煤气中硫化氢和***化氢的脱除
第一节概述
第二节焦炉煤气的干法脱硫
第三节改良蒽醌二磺酸钠(改良ADA)法脱硫和栲胶法
第四节 HPF法脱硫
第五节苦味酸法脱硫
第六节氨水法脱硫
第一节概述
二、脱除煤气中硫化氢和***化氢的方法
目前我国焦化厂焦炉煤气脱硫的方法主要采用以下几种:
1. 煤气干法脱硫
2. AS法脱硫
3. 改良ADA法和栲胶法脱硫
4. HPF法脱硫
一、脱除煤气中的硫化氢和***化氢的重要性
第二节焦炉煤气的干法脱硫
一、干法脱硫原理
国内许多焦化厂采用氢氧化铁法进行焦炉煤气的干法脱硫。其脱硫原理为:将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使硫化氢与脱硫剂中的有效成分Fe(OH)3反应生成Fe2S3或FeS。当含硫量达到一定程度后,使脱硫剂与空气接触,在有水存在下,空气中的氧将铁的硫化物氧化使之又转变成氢氧化铁,脱硫剂得到再生,再重复使用。当煤气中含氧时,则使脱硫剂的脱硫和再生同时进行。
第二节焦炉煤气的干法脱硫
在碱性脱硫剂中,硫化氢与活性组分发生下列化学反应,即脱硫反应:
2Fe(OH)3+3H2S Fe2S3+6H2O
Fe2S3 2FeS+S
Fe(OH)2+H2S FeS+2H2O
当有足够的水分时,脱硫剂的再生是用空气中的氧氧化脱硫所生成的硫化铁,发生下列化学反应,即再生反应:
2Fe2S3+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+6S
4FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+4S
上述脱硫和再生是两个主要反应,这两个反应都是放热反应。
第二节焦炉煤气的干法脱硫
脱硫剂经过反复的脱硫和再生使用后,在脱硫剂中硫磺聚积,并逐步包住氢氧化铁活性微粒,致使其脱硫能力逐渐降低。因此,当脱硫剂上积有30%~40%(按质量计)的硫磺时,需更换新的脱硫剂。
二、干法脱硫剂的制备与使用条件
目前常用的制备干法脱硫剂的原料有:天然沼铁矿、人工氧化铁、颜料厂和硫酸厂的下脚铁泥、钢铁厂的红泥等。
脱硫剂中氧化铁含量应占风干物料质量的50%以上,其中活性氢氧化铁含量应占70%以上,其中不应含腐植酸或腐植酸盐,其pH值应大于7。如腐植酸类含量大于1%时,将导致脱硫剂氧化,而降低脱硫剂的硫容量以及脱硫反应速度。此外,为使脱硫剂在使用中不因硫的聚积过于增大体积,并使脱硫剂床层变得密实而增大煤气流动阻力,制备的脱硫剂在自然状态下应是疏松的,其湿料堆积密度应小于800 kg/m³。
第二节焦炉煤气的干法脱硫
干法脱硫剂制备方法为:

将直径1~2mm颗粒含量大于85%的天然沼铁矿按比例掺混木屑(疏松剂)和熟石灰。其质量比为:沼铁矿95%,木屑4%~%,%~1 %,用水均匀调湿至含水30%~40%,拌合均匀。

~:1掺混(可根据具体情况,范围稍有波动),洒水后充分翻晒进行人工氧化,。%的熟石灰。
第二节焦炉煤气的干法脱硫

铁泥与一倍的木屑掺混,经人工凉晒氧化后,也可作脱硫剂使用。
脱硫剂应保持一定的碱度,除加入一定量的熟石灰使之呈碱性外,也可喷洒稀氨水,控制PH值为8~9左右。所加的碱和水在脱硫过程中起助催化剂作用。
当煤气通过脱硫剂床层时,硫化氢与活性氢氧化铁发生上述脱硫反应以及再生反应。
如前所述脱硫及再生的两个反应,都是放热反应。反应热使煤气温度升高,造成煤气中水蒸汽、相对湿度降低,脱硫剂中部分水分蒸发,,所以脱硫之前需要向煤气中加入一些水蒸汽。
第二节焦炉煤气的干法脱硫
由于反应后生成的元素硫不断沉积在脱硫剂上,同时因焦油雾等杂质使脱硫剂结块,阻力上升,脱硫效率下降,因此需要定期再生和更换脱硫剂。通常采用箱外再生的方法,即将脱硫剂放在晒场上再生,晒场上脱硫剂的厚度不要超过300mm,并定期翻动使其进行充分氧化。一般情况下,新脱硫剂使用时间约为半年,经过再生后的脱硫剂使用时间约三个月。根据资源及脱硫效率情况,脱硫剂可以使用一次或经再生使用l~2次后废弃。
第二节焦炉煤气的干法脱硫
实践表明脱硫剂吸收硫化氢的最好条件为:温度28~30ºC,脱硫剂的水分不低于30%。
从上述主要反应可以看出,。%~%(体积%),即可满足含硫化氢15 g/m³左右的煤气在脱硫再生时的需要。当硫化氢含量较高时为降低干法脱硫剂消耗,需先经过湿