化学工程与工艺毕业论文--PDS脱硫脱氰技术应用浅析.doc

毕业论文 PDSPDS 脱硫脱氰技术应用浅析脱硫脱氰技术应用浅析 年 级 学 号 姓 名 专 业 化学工程与工艺 指导老师 二零一三年四月 诚信声明诚信声明 本人声明 我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外 论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 本人完全意识到本声明的法律 结果由本人承担 申请学位论文与资料若有不实之处 本人承担一切相关责任 本人签名 日期 年 月 日 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 III PDSPDS 脱硫脱氰技术应用浅析脱硫脱氰技术应用浅析 摘摘 要要 在焦炉气脱硫工艺中 应用湿法脱硫我国已经引进了多种工艺 国内对焦炉煤 气湿法脱硫工艺的设计也在日趋完善 因其投资少 工艺紧凑 设备简单 运行费 用低等特点 已受到我国焦化企业的普遍欢迎和关注 PDS 脱硫技术是液相催化氧化 法脱硫技术之一 AAA 有限责任公司 以下简称 我公司 采用该种方法进行煤气 粗脱硫工艺 出口 H2S 20mg Nm3 本文通过对 PDS 脱硫脱氰在我公司的实际运行效 果进行浅析 通过生产数据对稳定脱硫效率的几个条件和影响 H2S 吸收的几个因素进 行分析 并对 PDS 脱硫脱氰原理和与 ADA 脱硫原理进行解释以指导煤气的脱硫生产 关键词 关键词 PDS 脱硫 催化氧化法 工业应用 运行分析 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 IV 目目 录录 前前 言言 1 1 第第 1 1 章章 PDSPDS 脱硫技术发展及脱硫技术发展及反应机理反应机理 3 3 第 1 1 节 PDS 脱硫技术 3 第 1 2 节 PDS 催化剂的反应机理 3 1 2 1 PDS 法与 ADA 法的共同点 3 1 2 2 PDS 法与 ADA 法的不同点 4 第第 2 2 章章 碳酸钠为碱源的传质方程碳酸钠为碱源的传质方程 5 5 第第 3 3 章章 气液接触时间气液接触时间 7 7 第第 4 4 章章 影响选择吸收的因素影响选择吸收的因素 8 8 第 4 1 节 KG KL与选择吸收的关系 8 第 4 2 节 接触时间与选择吸收的关系 8 第第 5 5 章章 稳定脱硫效率的工艺条件稳定脱硫效率的工艺条件 1010 第 5 1 节 脱硫循环液中副盐总浓度 10 第 5 2 节 再生系统的空气供给量 11 第 5 3 节 稳定脱硫液的组成 12 5 3 1 NaHCO3 和 Na2CO3 组分控制 12 5 3 2 PH 值的控制 13 第第 5 45 4 节节 脱硫塔的喷淋密度脱硫塔的喷淋密度 1414 结论结论 1515 参考文献参考文献 1616 致致 谢谢 1717 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 1 前前 言言 我公司主要是以煤为原料 在焦炉中隔绝空气干馏生产焦炭和焦炉煤气 主要 成分为 H2 CO2 CmHn N2 CO NH3 粗苯 焦油 尘 萘 硫化物 焦炭外销 副产 焦炉煤气 50 左右回焦炉用作焦炉加热燃料 富余部分用于生产合成氨 尿素 焦炉 煤气中的硫来源于煤 在炼焦过程中约 46 的硫进入焦炉煤气 绝大部分以 H2S 的形 式存在 而 H2S 随煤气燃烧后转化成 SO2 空气中 SO2含量超标会形成局域性酸雨 危害人们的生存环境 另一方面 硫化物的存在不仅能腐蚀设备和管道 而且能使 合成氨装置生产所用的催化剂中毒 使氨产量下降 增加装置的能耗 此外硫也是 一种重要的化工原料 应予以回收 因此原料焦炉气中的硫化物必须脱除干净 鉴 于以上因素 煤气中硫的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标 所以 无论 从环保达标排放 还是从保证企业最终产品质量而言 煤气中这部分硫都是必须要 脱除的 煤气的脱硫方法从总体上来分有两种 热煤气脱硫和冷煤气脱硫 在我国 热 煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段 还有待于进一步完善 而冷煤气脱硫是比较成 熟的技术 其脱硫方法也很多 冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种 方法 干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广 干法脱硫这里不再说明 而湿法 脱硫以砷碱法 ADA 改良 ADA 和栲胶法颇具代表性 与干法脱硫相比 湿法脱硫 技术主要是脱出 H2S 应用相对要稍晚一些 湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法 化学吸收法和氧化法三种 物理吸收法是采用有机溶剂作为吸收剂 加压吸收 再经减压将吸收的 H2S 释放出来 吸收剂循环使用 该法以环丁矾法为代表 化 学吸收法是以弱碱性溶剂为吸收剂 吸收过程伴随化学反应过程 吸收H2S 后 的吸收剂经增温 减压后得以再生 热砷碱法即属化学吸附法 氧化法是以碱性 溶液为吸收剂 并加入载氧体为催化剂 吸收H2S 并将其氧化成单质硫 湿法 粗脱硫主要是脱除原料气中的无机硫 H2S 湿式氧化法反应速率快 净化度高 能直 接回收硫磺 氧化法以改良 ADA 法和栲胶法为代表 在 20 世纪 80 年代前 国内焦 化企业的煤气脱硫方法以 ADA 法为典型代表 落后于石油和化肥工业的脱硫技术 为了优化焦炉煤气的脱硫技术 降低投资和运行成本 提高脱硫效率和环保水平 在湿式氧化法煤气脱硫技术上 开发成功了多种脱硫催化剂 应用较广的是酞菁钴 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 2 类催化剂 在实际生产中 应在满足脱硫效率的前提下 优化工艺操作参数 以达 到降低成本的目的 原料焦炉气中的硫主要以无机硫和有机硫两种形态存在 如无机硫 硫化氢 H2S 有机硫 二硫化碳 CS2 硫氧化碳 COS 硫醇 RSH 硫醚 R S R 噻吩 C4H4S 等 我公司采用的是湿式氧化法脱硫工艺 脱硫后的气体中的 H2S 20mg Nm3 为了减少 ADA 法引入系统其它组分例如 五氧化二钒 偏钒酸钠 焦钒酸钠 对苯二酚等其他杂质 减少成本 防止堵塔及环保上的要求 我公司采 用 PDS 法脱硫 最初采用 PDS 400 后因副盐增加腐蚀系统严重 改换为 PDS 600 型 脱硫脱氰催化剂 使用至今 脱硫效果稳定 不堵塔 腐蚀情况降低 溶液悬浮硫 和副盐含量也可以稳定控制 效果较好 可以达到稳定生产 控制指标的目的 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 3 第第 1 章章 PDS 脱硫技术发展及脱硫技术发展及反应机理反应机理 第第 1 1 节节 PDSPDS 脱硫技术脱硫技术 PDS 脱硫技术的研究始于 1977 年 由杨树卿教授发明的 PDS 脱硫催化剂经中国 科学技术情报研究所国际联机检索查证为最新发明物质 并与 1985 年 12 月申报专 利 1986 年 8 月 21 日通过由吉林省科委组织的技术鉴定 被认定 在脱硫效率 选 择性 寿命 硫容量等方面均达到了较为先进的水平 专家一致认为 PDS 脱硫法 与其他液相催化氧化脱硫法相比 达到了 技术先进 工艺合理 操作简便 运用 可靠 易于管理 脱除效率高 效果稳定 成本低廉 经济实用 的效果 PDS 脱硫技术作为一项成熟 先进的技术是有其理论基础的 有关 PDS 催化脱 硫的反应机理研究始与其同步进行的 这一研究首先从脱硫催化剂结构入手 然后 对 PDS 催化脱无机硫反应 PDS 自解氰化物中毒反应 PDS 催化 NaSCN 转化反应 PDS 催化脱 COS 反应机理等方面 从化学过程到分子 电子过程做了深入细致的研 究 提出了 双核双中心假说 完满的解释了 PDS 在实际应用中抗氰化物中毒 脱 硫效率高 不污染环境等一系列问题 第第 1 2 节节 PDS 催化剂的反应机理催化剂的反应机理 在液相催化氧化法脱硫中 传统的 ADA 脱硫技术只在再生过程对脱硫反应起到 催化作用 脱硫过程需要靠 V2O5等助催化剂来完成 而催化活性较强的 PDS 催化剂 对吸收和再生两个过程均起到催化作用 并解决了催化剂的中毒问题 1 2 1 PDS 法与法与 ADA 法的共同点法的共同点 PDS 法和 ADA 法脱除煤气中的硫化氢是靠碱性溶液完成吸收反应 以碳酸钠为碱 源时 其反应式为 Na2CO3 H2S NaHS NaHCO3 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 4 1 2 2 PDS 法与法与 ADA 法的不同点法的不同点 1 碳酸钠为碱源时 ADA 的催化作用 ADA 的催化作用是在焦钒酸钠转变为偏钒酸钠的氧化再生过程中发挥的作用 硫 化物的催化氧化 再生 反应需依靠偏钒酸钠来完成 还原态的 ADA 转变为氧化态 的 ADA 时 需要通过在再生塔内吸收氧气后完成 其反应式为 4NaVO3 2NaHS H2O Na2V4O9 2S 4NaOH Na2V4O9 2ADA 氧化态 2NaOH H2O 4NaVO3 2ADA 还原态 2ADA 还原态 2O2 2ADA 氧化态 2NaOH 2 碳酸钠为碱源时 PDS 的催化作用 PDS 在脱硫和氧化再生过程中均发挥了催化作用 PDS 在脱除无机硫的同时还脱 除有机硫 具有区别于一般催化剂的催化作用 同时还促使 NaHCO3进一步参与反应 其反应式为 NaHS NaHCO3 x 1 S Na2Sx CO2 H2O PDS 特有的催化氧化 再生 反应特性为 Na2Sx 1 2O2 H2O 2NaOH xS NaHS 1 2 O2 NaOH S 3 PDS 与 ADA 吸收氰化氢的区别 在 ADA 法脱硫中 碱吸收液在吸收硫化氢的同时也吸收氰化氢 生成硫氰酸钠 和硫代硫酸钠等副盐积累于脱硫液中 因没有有效的措施从脱硫液中提取这些副盐 致使脱硫液因副盐浓度增加而影响其脱硫效率 PDS 法脱硫也同样吸收氰化氢 生成 物也是硫氰酸钠和硫代硫酸钠 理论上 煤气中的氨在 PDS 催化剂的催化作用下 与硫氰酸钠发生反应转变为碳酸铵 只要氨浓度合适 脱硫液中就不会发生硫氰酸 钠和硫代硫酸钠的积累 但由于脱硫再生反应机理的复杂性 副反应会牵制主反应 多年的生产实践表明 副反应不可能按理论推测而减缓 所以硫氰酸钠和硫代硫酸 钠等副盐的积累并没有被消除 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 5 第第 2 章章 碳酸钠为碱源的传质方程碳酸钠为碱源的传质方程 碳酸钠在吸收硫化氢和二氧化碳的过程中 发生下列化学反应 H2S H HS Na HS NaHS 2H CO32 H2CO3 H2CO3 OH HCO3 H2O Na HCO3 NaHCO3 根据双膜阻力理论 传质阻力分为气膜阻力和液膜阻力 由于硫化氢分子被碳 酸钠吸收后能够迅速电离为 H 和 HS 在碳酸钠吸收液中 硫化氢分子在液相中的 电离速度远远大于气相 因此 碳酸钠吸收硫化氢的传质过程主要受气膜阻力的影 响 气相中的二氧化碳分子被碳酸钠吸收后与水化合生成 NaHCO3 NaHCO3在水溶液 中发生一级水解反应 其反应速度对各级反应速度起着控制作用 因此 不难得出 Na2CO3吸收 CO2的传质过程主要受液膜阻力控制 以氨水吸收硫化氢和二氧化碳的实验理论为依据 在常压常温下 当稀碱液中 含 Na2CO3为 0 6 1 0 pH 9 时 分别测量硫化氢和二氧化碳气体在溶液中的溶 解速度 结果是硫化氢的溶解速度为二氧化碳的 6 倍 但在同样条件下 将稀碱液 以液滴的形式分别在两种气体中下落 这时硫化氢的溶解速度要比二氧化碳的溶解 速度高出约 9 倍 当 Na2CO3含量为 3 的脱硫液在空塔内与煤气接触时 煤气含硫化 氢为 4 22 质量分数 CO2为 2 2 质量分数 硫化氢的溶解速度为二氧化碳 的 18 倍左右 实验结果表明 以 Na2CO3为碱液吸收 H2S CO2和 HCN 时 气液接触界 面的相对流速加快后 气膜阻力减小 受气膜阻力控制的硫化氢溶解速度加快 而 对液膜阻力的变化不大 对于受液膜阻力控制的 CO2溶解速度也没有大的改变 因此 硫化氢与二氧化碳的溶解速度比值也相应增大 气膜阻力控制的 Na2CO3吸收 H2S 和液膜阻力控制的 Na2CO3吸收 CO2的传质速率方 程表示如下 N硫化氢 KG PG PL N二氧化碳 KL CG CL 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 6 式中的 KG 为气相传质系数 PG 为气相分压 PL 为液相平衡分压 KL 为液相传 质系数 CG 为气相分压对应的液相平衡浓度 CL 为液相浓度 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 7 第第 3 章章 气液接触时间气液接触时间 气液接触时间是指在洗涤塔内 以气体浓度为基准的气液接触时间 气体在洗 涤塔内的速度通常以空塔速度表示 气液接触时间可用下式表示 T H V V Q S 式中的 T 为气液接触时间 Q 为煤气量 S 为洗涤塔截面积 H 为洗涤塔填料高 度 V 为煤气空塔速度 在脱硫塔内 脱硫液与煤气在逆向接触过程中进行传质 煤气中 H2S CO2 HCN 的浓度逐渐降低 液相中的 H2S 和 CO2不断增加 随着煤气中的硫化氢的 PG PL 和二氧化碳的 CG CL 值在洗涤塔不同高度处的变化 使 N硫化氢和 N二氧化碳 也随之变化 随着气液接触时间的增加 Na2CO3溶液吸收 H2S 和 CO2及 N硫化氢和 N二氧 化碳趋于降低 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 8 第第 4 章章 影响选择吸收的因素影响选择吸收的因素 Na2CO3对煤气中 H2S HCN CO2等酸性气体均有较佳的吸收性 在煤气净化过程 中通过提高 Na2CO3溶液对焦炉煤气中酸性气体的选择性吸收效率 可提高煤气净化 率 并降低 PDS 脱硫工艺的生产成本 第第 4 1 节节 KG KL与选择吸收的关系与选择吸收的关系 KG是 Na2CO3溶液吸收煤气中硫化氢的气膜传质系数 KL是 Na2CO3溶液吸收煤 气中 CO2的液膜传质系数 影响 KG KL值的主要因素有脱硫塔填料的几何形状 空塔速度和喷淋密度 增加硫化氢的气膜传质系数将能够提高硫化氢对 Na2CO3溶液 的传质速率 我们将脱硫工艺设计中采用的木格栅填料改造为防堵型聚丙烯花环填 料 实现了碳酸钠吸收液对煤气中硫化氢的选择性吸收 并针对脱硫塔内气液接触 时间 喷淋密度等重点工艺参数进行测试 达到了提高脱硫效率和降低生产成本的 目的 实验结果见表 1 表表 1 1 改造前后的实睑结果改造前后的实睑结果 富液组成木格填料花环填料 填料总面积 m2540211750 Na2CO3 g L2 33 5 H2S g L1 11 1 CO2 g L4 81 9 第第 4 2 节节 接触时间与选择吸收的关系接触时间与选择吸收的关系 PG PL 和 CG CL 表示脱硫液吸收煤气中的硫化氢和二氧化碳的传质推动力 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 9 我公司多年的生产实践表明 煤气脱硫效率可达到 98 9 99 6 脱氰效率可达 90 以上 焦炉煤气中 CO2脱除率也可达 10 16 脱硫塔入口煤气中硫化氢的 PG PL 值最大 随着气液接触时间的增加 煤气中硫化氢的 PG PL 值迅速降低 且该值与气液接触时间呈非线性反比关系 脱硫液在脱除煤气中硫化氢的同时 也 脱除了 HCN 和 CO2 但煤气中的 CO2浓度仅降低 8 3 它的变化与硫化氢相比要 小得多 脱硫液在洗涤煤气的过程中 随着气液接触时间的增加 CG CL 值缓慢 地减少 根据实验及多年的生产实践 以煤气空塔为基准 气液接触时间定为 5s 脱硫效率可达到 99 以上 延长气液接触时间 对提高脱硫效率并无显著效果 而 脱除 CO2的效果显著增加 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 10 第第 5 章章 稳定脱硫效率的工艺条件稳定脱硫效率的工艺条件 在焦炉煤气脱硫系统中 出口煤气中的 H2S 含量能否达到 20mg Nm3的指标 不 仅与脱硫装置的生产操作有关 同时还受到脱硫生产工艺控制的影响 我公司多年 的脱硫生产实践表明 影响脱硫效率的主要因素有以下几点 第第 5 1 节节 脱硫循环液中副盐总浓度脱硫循环液中副盐总浓度 在 PDS 脱硫技术中 脱硫循环液中硫氰酸钠和硫代硫酸钠的量受 Na2CO3的浓度 温度的影响较大 溶液温度是项重要指标 温度低吸收 H2S 及析硫反应速度减小 但 在一般温度范围内影响不明显 温度对再生效率及副产物生成影响较大 温度高析 硫速度和再生效率升高 但温度超出 45 由于氧的溶解度降低 再生和脱硫过程速 度减小 再生槽硫泡沫层变薄 副产物增加 溶液温度 45 内 Na2S2O3生成率没 有明显变化 温度超高 生成速率增加较大 数据见表 2 温度的控制主要是以再生的需要而定 以 30 45 为宜 为抑制副盐的增长 我们采取的方法是 均匀加碱制度 将脱硫液温度控制在 30 40 冬季最高不超过 43 Na2S2O3 Na2SO4及 NaCNS 是副反应产物 其中 NaCNS 为气体中原有 HCNS 的副产物 其余含量的高低与生产操作有关 以 Na2S2O3 为例 其含量在 1 0g l 100 g l 间悬殊较大 Na2S2O3主要来源于 2NaHS 2O2 Na2S2O3 H2O 反应 是富液槽剩余 HS 进入喷射器与空气中氧的反应物 Na2S2O3组分高 危害十分严重 增加碱耗 Na2S2O3与 NaHCO3同是脱硫耗碱的主要副产物 增加溶液的密度和粘度 使喷射器抽气能力下降 NaHCO3升高 再生和脱 硫效率下降 相应降低了单质硫的生成 硫回收率下降 浓度的递增是引发堵塔的重要因 素 Na2S2O3的增加伴随 Na2SO4组分的升高 Na2SO4组分往往是 Na2S2O4的数 倍 是构成对设备强烈腐蚀的主要因素 一般而论 凡是脱硫运行不正常时 Na2S2O4和 Na2SO4均偏高 催化剂的氧化再生效率低 使反应槽中 HS 转化为单质硫速度转小 更多的 HS 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 11 进入再生槽氧化为 Na2S2O3 Na2S2O3增多的主要原因是富液槽容积偏小所致 熔硫釜残液经高温过程 副产物增加 回收残液量偏大时 亦对增加 Na2S2O3含 量产生影响 PDS 催化剂脱硫生成硫颗粒较大 再生槽浮选的硫泡沫厚度可达 200 mm 300mm 只要控制好再生槽液位 溢流硫沫不应夹带较多的溶液 Na2SO4的来 源由 SCN 和 HS 氧化而来 但主要影响是 Na2S2O3继续氧化所致 随 Na2S2O3的增加 而升高 脱硫液中 Na2SO4含量远大于 Na2S2O3 而溶解度却小得多 在温度变化时极 易结晶沉淀造成盐堵 有的脱硫装置技术管理不到位 Na2S2O3组分不检测 更不控制 脱硫中存在问题及 产生的原因则被掩盖 脱硫的生产运行难以趋向良好 第第 5 2 节节 再生系统的空气供给量再生系统的空气供给量 再生系统空气供给量对稳定脱硫效率 保证煤气中 H2S 20mg Nm3的指标起着关键的 作用 且极为敏感 因此 在脱硫操作中只有保证足够的再生空气量 才能保持较 高的脱硫效率 我们将再生空气量控制在 580 m3 h 620m3 h 我公司使用的是自 吸空气喷射再生槽 富液以一定压力进入喷嘴形成液体高速射流 喷嘴周围的吸气 室产生负压 将空气吸入喷射器管内 空气呈细微气泡扩散于液相中 气液得到充 分的接触 形成高速涡流状态 反应极为快速 再生效率在混合管中可达 70 以上 喷射器的设计比较专业 喷嘴流速要求达 20m s 混合管长是管径的 20 倍 喷射器 的制作要求精度高 尤其喷嘴内侧加工精度应达到 6 精度以上 喷射器的安装要求 严谨 喷嘴 吸气管 收缩管及混合管中心轴线要一致 同心度 1 0mm 自吸喷射器是再生槽的心脏 若设计加工和安装达不到技术标准 影响再生效 率的提高 甚至会出现抽气不力和倒液现象 常见再生槽液面不起硫沫或硫沫不起 气泡 浮选溢流差 溶液悬浮硫高 导致再生和脱硫效率低均为喷射器吸气强度不 足引起 再生槽职责不仅是自吸空气促使溶液催化剂氧化再生 兼有对溶液的气提释放 CO2及硫泡沫的浮选作用 按照湿式氧化法脱硫总反应式 H2S 1 2O2 H2O S 核算 每吸收 1 kg H2S 需要 1 75m3空气即可 而实际用量为氧化再生的 10 倍以上 才能 起到上述作用 所以确保再生槽的实用效果应达到一定的吸气强度 溶液于再生槽停留的时间 即再生槽有效容积是一项重要设计参数 若催化剂 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 12 的氧化再生速度较快 溶液停留时间 5 min 7 min 即可完成 但再生槽硫沫的浮 选溢流需用较长的时间 其时间因催化剂的不同略有差别 大致以 15 min 20 min 为宜 再生槽的有效高度即溶液的实际深度应根据喷射器人口液压及再生槽径而定 若选用再生泵扬程高 槽径大 可适当增加有效高度 为降低再生泵的动力消耗 宜选用扬程较小的为宜 喷射器人口液压 0 35 MPa 0 45MPa 再生槽有效深度 4 0m 5 0m 即可 再生槽的有效深度确定之后 以溶液停留时间即再生槽所需要的容积为依据换 算再生槽的直径 这种换算程序较之以吸气强度求得的再生槽直径值高 按照购买 喷射器产品说明书标定气 液 5 核算 再生槽的实际吹风强度亦要远大于 100m3 m2 h 生产运行效果较好 再生槽内应设 2 3 块孔板 孔板的作用使气液混合物通过孔板时再经混合搅动 以利再生效率的提高 为防止孔板硫沫堵塞 将孔径扩大是不妥的 孔径过大 混 合搅动作用减弱 孔径要求 12 14mm 第第 5 3 节节 稳定脱硫液的组成稳定脱硫液的组成 脱硫液的组成决定了脱硫效率的高低 可根据入塔煤气量控制脱硫液组成 pH 控制在 8 60 8 80 Na2CO3含量控制在 3 g l 5 g l 脱硫富液中的 PDS 浓度控制 在 0 01 g l 0 04 g l 5 3 1 NaHCO3 Na2CO3组分控制组分控制 总碱度由 NaHCO3和 Na2CO3组成 脱硫过程中真正参加反应的 Na2CO3 Na2CO3组分的高低决定着 pH 值大小 脱硫液应尽量提高 Na2CO3的含量 降低 NaHCO3 Na2CO3 由于变换气中 CO2含量较高 脱硫液受其干扰大 NaHCO3 Na2CO3难以降低 半脱液 NaHCO3 Na2CO3 5 比较容易做到 而变脱液其 比 12 亦难以维持 变脱装置中溶液 NaHCO3 Na2CO3比值失控过大 即使总碱度高 pH 值亦难以提高 脱硫效率低 碱耗徒然增加 变脱装置要特别着重降低 NaHCO3 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 13 含量 NaHCO3增加的主要原因是因 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3反应所致 降低 NaHCO3含量则要抑制吸收 CO2的反应 具体做法 方法一是提高再生槽自吸喷射 器的抽气能力 促使空气将溶液中 CO2气提出来 生产中喷射器逐渐会被堵塞 影 响抽气能力 NaHCO3含量逐渐上升 一般而论 变脱中当 NaHCO3含量 40 g l 脱硫效率会受到明显影响 方法二是提高溶液温度 促使溶液中 CO2释放出来 NaHCO3分解为 Na2CO3 当溶液中 NaHCO3含量过高时 将部分贫液分流出来 单 独进行蒸汽加热和空气汽提 以降低 NaHCO3含量 这种方法暂时有效 但代价太 高 容易反复 不是根本方法 要根本控制好 NaHCO3 Na2CO3之比 要使再生槽 自吸喷射器达到应有的吸气强度 控制较高的脱硫再生温度 有的脱硫装置长期 NaHCO3 Na2CO3失控 要检查再生槽及喷射器的设计和制作是 否规范 喷射器自制达不到要求的精度 制作粗糙 效果不好 不如购买专业厂家 产品使用 专业产品所标定的技术性能 液气比 吸气强度等指标难以核实 但使 用效果可以验证 数据见表 2 5 3 2 pH 值的控制值的控制 半水煤气脱硫液 pH 值以 8 2 8 6 为宜 脱高硫 pH 值要提高 变换气脱 硫 pH 值以 8 0 8 4 为宜 表表 2 我公司脱硫数据我公司脱硫数据 pH 值是脱硫液的基本组分值 随总碱度的增加而上升 严格的讲主要是受 NaHCO3 Na2CO3的影响 pH 与比值呈反比关系 pH 值高利于吸收 H2S 的反应 气 体净化度提高 pH 值升高却不利于 HS 转化为单质硫 生产上对 pH 值的控制一般 仅考虑气体净化的要求 pH 难以达到影响 HS 析硫的高限值 提高 pH 值不宜单纯增加总碱度 而应以降低 NaHCO3 Na2CO3为主要手段 提 高总碱度 pH 值升高效果不明显 反而产生耗碱高 副产物组分增加的负作用 变换气脱硫由于气体中 CO2影响 pH 值难以提高 提高总碱度反而造成 NaHCO3 组分升高 不及以低 pH 值 低 NaHCO3组分进行脱硫反应 以适当增加喷淋密度 来提高气体净化度 北京化工大学继续教育学院毕业设计 论文 14 日期 贫夜温 度 贫夜流 量 m3 h 入塔H2S mg Nm3 出塔H2S mg Nm3 NaHCO3 g l Na2CO3 g l 两盐 g l 2012 年 3 月 1 日45 1550 91608 2 18 919 67 2 77 68 2012 年 3 月 2 日43564 81550 4 18 818 80 3 03 66 2012 年 3 月 3 日43 6530 41568 9 18 819 78 3 03 65 2012 年 3 月 4 日44 6527 21709 4 1916 75 2 80 69 2012 年 3 月 5 日44 8505 11644 5 17 917 86 2 62 68 2012 年 3 月 6 日435241586 7 17 318 41 3 02 67 2012 年 3 月 7 日44 3520 51621 3 19 116 40 3 41 66 6 2012 年 3 月 8 日43 9522 61480 0 17 919 22 3 31 66 9 2012 年 3 月 9 日45519 21497 9 17 918 88 3 45 69 3 2012 年 3 月 10 日 44 2515 11275 7 16 317 82 3 23 68 5 2013 年 3 月 1 日33 8517 11971 2 5 314 48 3 56 12 3 2013 年 3 月 2 日33 9528 31749 7 5 213 28 3 24 10 3 2013 年 3 月 3 日34 1526 81759 4 5 313 30 3 73 10 2013 年 3 月 4 日34 6514 11886 7 5 613 37 3 89 11 5 2013 年 3 月 5 日34 9524 81733 6 514 43 3 90 13 2 2013 年 3 月 6 日355241576 1 2 914 16 3 87 13 6 2013 年 3 月 7 日35 4534 11832 0 3 214 91 4 20 12 9 2013 年 3 月 8 日35 55301974 2 5 913 27 4 05 10 5 2013 年 3 月 9 日36537 42193 4 6 913 42 4