超重力濕式氧化法脫除煤氣中硫化氫工藝研究.pdf

1、煤氣作為一種高熱值燃料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)加熱爐生產(chǎn)。煤氣中H2S的存在不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)設(shè)備和環(huán)境造成危害，所以煤氣中H2S的脫除是一個(gè)非常重要的凈化過(guò)程。在眾多脫硫技術(shù)中，濕式氧化法因其適用范圍廣、脫硫效率高，而得到廣泛應(yīng)用。采用填料吸收塔脫硫，其液體循環(huán)量大、氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)、副反應(yīng)多，容易造成設(shè)備堵塞和操作費(fèi)用增多。尋求一種新型脫硫設(shè)備與技術(shù)，對(duì)降低煤氣脫硫成本意義重大。超重力技術(shù)具有傳質(zhì)效率高、氣液時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，針對(duì)含H2S、

2、CO2的煤氣脫硫，有可能解決脫硫選擇性低、傳質(zhì)效果差、副反應(yīng)多等問(wèn)題。
　　本文以旋轉(zhuǎn)填料床為吸收設(shè)備，搭建了對(duì)含H2S、CO2模擬煤氣的濕式氧化法脫硫工藝裝置，分析了H2S、CO2在吸收過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)特性，在此基礎(chǔ)上對(duì)吸收和再生兩過(guò)程進(jìn)行基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。以液氣比、超重力因子、氣液停留時(shí)間、再生時(shí)間等作為操作參數(shù)，研究煤氣脫硫過(guò)程中脫硫率、選擇性及再生率隨各操作參數(shù)的變化關(guān)系，為工業(yè)放大、優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)及參考。常溫、常壓下，以

3、 Na2CO3與 H2S、CO2為實(shí)驗(yàn)體系，采用電導(dǎo)法分別測(cè)定兩者的反應(yīng)速率常數(shù)，對(duì)其在吸收過(guò)程中的化學(xué)活性差異進(jìn)行研究。結(jié)果表明：Na2CO3與H2S反應(yīng)速率常數(shù)為CO2的500倍，在與弱堿反應(yīng)過(guò)程中，兩種酸性氣體存在明顯化學(xué)活性差異。利用H2S和CO2在弱堿中化學(xué)反應(yīng)特性的差異，采用濕式氧化法，在0-8 m3/h處理氣量的實(shí)驗(yàn)規(guī)模上，對(duì)N2、H2S和CO2配制的模擬發(fā)生爐煤氣，進(jìn)行超重力脫硫?qū)嶒?yàn)。結(jié)果表明：在旋轉(zhuǎn)填料床中，脫硫率隨

4、Na2CO3濃度、超重力因子、液氣比和氣液接觸時(shí)間增大而增大；選擇性隨碳Na2CO3濃度、氣液接觸時(shí)間、液氣比的增大而減小，隨超重力因子的增大呈先上升后下降趨勢(shì)。所確定的適宜操作參數(shù)為：超重力因子94，碳酸鈉濃度12 g/L，氣液接觸時(shí)間0.2 s，液氣比20 L/m3。在此工藝條件下，脫硫率為95％，選擇性因子可達(dá)35以上。在相同規(guī)模下，進(jìn)行填料塔煤氣脫硫?qū)嶒?yàn)，當(dāng)脫硫率同為93%時(shí)，旋轉(zhuǎn)填料床所吸收CO2濃度僅為填料塔的二十分之一，說(shuō)