煤化工工艺学第4章第六节.

1、4.6 硫、氰的脱除及回收硫、氰的脱除及回收 焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质，焦炉煤气中所含的硫化氢及氰化氢是有害的杂质，它们腐蚀设备和管道设施，还会污染厂区环境，必它们腐蚀设备和管道设施，还会污染厂区环境，必须在化产回收流程中设置脱除工艺。焦炉煤气脱硫须在化产回收流程中设置脱除工艺。焦炉煤气脱硫不仅可以提高煤气质量，同时可以副产硫磺或硫酸。不仅可以提高煤气质量，同时可以副产硫磺或硫酸。焦炉煤气的脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫两种。焦炉煤气的脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫两种。干法脱硫有氢氧化铁法、活性炭法等；湿法脱硫大干法脱硫有氢氧化铁法、活性炭法等；湿法脱硫大致可分为吸收法（也

2、称中和法）与氧化法两类。湿致可分为吸收法（也称中和法）与氧化法两类。湿法脱硫具有处理能力大、脱硫与再生均能连续化、法脱硫具有处理能力大、脱硫与再生均能连续化、劳动强度小、在脱除硫化氢的同时也能脱除氰化氢劳动强度小、在脱除硫化氢的同时也能脱除氰化氢等优点。等优点。4.6.1 干法脱硫干法脱硫4.6.1.1 干法脱硫原理干法脱硫原理 氢氧化铁法脱硫原理为：将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱氢氧化铁法脱硫原理为：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硫剂，使硫化氢与脱硫剂中的有效成分Fe(OH)3反应生成反应生成Fe2S3或或FeS。当含硫量达到一定程度后，使脱硫剂与空气接触，

3、在有水。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，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。脱硫和再生同时进行。 在碱性脱硫剂中，硫化氢与活性组分发生下列化学反应，即在碱性脱硫剂中，硫化氢与活性组分发生下列化学反应，即脱硫反应：脱硫反应： 2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+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

4、空气中的氧来氧化脱当有足够的水分时，脱硫剂的再生是用空气中的氧来氧化脱硫所生成的硫化铁，发生下列化学反应，即再生反应：硫所生成的硫化铁，发生下列化学反应，即再生反应：2Fe2S3+3O2+6H2O4Fe(OH)3+6S 4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH)3+4S上述脱硫和再生是两个主要反应，这两个反应都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。是放热反应。脱硫剂经过反复的脱硫和再生使用后，在脱硫剂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渐包住氢氧化铁活性微粒，导致中硫磺聚积并逐渐包住氢氧化铁活性微粒，导致其脱硫能力逐渐降低。因此，当脱硫剂上积有其脱硫能力逐渐降

5、低。因此，当脱硫剂上积有3040（质量）的硫磺时，需更换新的脱硫剂。（质量）的硫磺时，需更换新的脱硫剂。4.6.1.2 脱硫设备及操作脱硫设备及操作 煤气干法脱硫装置按构造可分为箱式和塔式两种。煤气干法脱硫装置按构造可分为箱式和塔式两种。图图4-49箱式干法脱硫箱式干法脱硫装置装置（1）箱式脱硫装置）箱式脱硫装置箱式脱硫装置是一个长方形槽，箱体用钢板焊箱式脱硫装置是一个长方形槽，箱体用钢板焊制或用钢筋混凝土制成，内壁涂沥青或沥青漆进制或用钢筋混凝土制成，内壁涂沥青或沥青漆进行防腐。箱内水平木格上装有四层厚为行防腐。箱内水平木格上装有四层厚为300500mm的脱硫剂，顶盖与箱体用压紧螺栓装置密的

6、脱硫剂，顶盖与箱体用压紧螺栓装置密封连接或用液封连接，此设备的水平截面积一般封连接或用液封连接，此设备的水平截面积一般为为2550m2，总高度约为，总高度约为1.52m。图。图4-49所示所示箱式干法脱硫装置一般由四组设备组成，三组设箱式干法脱硫装置一般由四组设备组成，三组设备并联操作，另一组备用。备并联操作，另一组备用。煤气通过进口管上的切换装置（阀门或水封阀煤气通过进口管上的切换装置（阀门或水封阀），根据操作要求以串联或并联形式通过脱硫箱），根据操作要求以串联或并联形式通过脱硫箱，然后由煤气出口管输出。为了充分发挥各脱硫，然后由煤气出口管输出。为了充分发挥各脱硫箱的脱硫效率，均匀地利用煤气

7、中的氧使各脱硫箱的脱硫效率，均匀地利用煤气中的氧使各脱硫箱中的脱硫剂得到再生，延长脱硫剂的使用周期箱中的脱硫剂得到再生，延长脱硫剂的使用周期，定期改变箱内煤气流向或在过箱煤气中加入少，定期改变箱内煤气流向或在过箱煤气中加入少量空气来保持煤气中含氧量为量空气来保持煤气中含氧量为1.01.1%，使箱，使箱内硫化铁得到一定程度的再生。煤气在脱硫箱内内硫化铁得到一定程度的再生。煤气在脱硫箱内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种。一般只要改变脱硫箱的煤气进出口即能使煤种。一般只要改变脱硫箱的煤气进出口即能使煤气在箱内成为向上流或向下流。气在箱内成为向上流

8、或向下流。（2） 塔式脱硫装置塔式脱硫装置 脱硫塔的工作原理与箱式干法脱硫装置设备基本相同，脱硫塔的工作原理与箱式干法脱硫装置设备基本相同，脱硫塔是一个铸铁制的立式塔，直径约脱硫塔是一个铸铁制的立式塔，直径约5.57.5m，高，高为为1216m。塔内装有互相叠置的。塔内装有互相叠置的1014个中央带有个中央带有圆孔的吊筐，筐内装有脱硫剂。吊筐在净化塔中心形成圆孔的吊筐，筐内装有脱硫剂。吊筐在净化塔中心形成一个圆柱形煤气处理通道。煤气由塔底进入中心通道并一个圆柱形煤气处理通道。煤气由塔底进入中心通道并均匀地分布后，依次进入各个吊筐内与脱硫剂进行脱硫均匀地分布后，依次进入各个吊筐内与脱硫剂进行脱硫

9、反应，脱硫后的煤气进入吊筐与塔壁形成的空隙内，自反应，脱硫后的煤气进入吊筐与塔壁形成的空隙内，自塔侧壁管道排出。塔式干法脱硫装置一般由塔侧壁管道排出。塔式干法脱硫装置一般由56个塔组个塔组成，其中成，其中4个操作，个操作，12个备用。个备用。干法脱硫的脱硫净化度很高，可使煤气硫含量降至干法脱硫的脱硫净化度很高，可使煤气硫含量降至0.10.2g/100m3煤气，因脱硫反应速度较慢，煤气需与脱煤气，因脱硫反应速度较慢，煤气需与脱硫剂接触较长时间。所以，煤气通过脱硫剂的速度很低，硫剂接触较长时间。所以，煤气通过脱硫剂的速度很低，并依次通过箱内各脱硫层，以保证足够的接触时间。并依次通过箱内各脱硫层，以

10、保证足够的接触时间。4.6.2 湿法脱硫湿法脱硫4.6.2.1改良改良A.D.A法脱硫法脱硫 改良蒽醌二磺酸钠法简称改良改良蒽醌二磺酸钠法简称改良A.D.A法，是湿法脱硫法中一种法，是湿法脱硫法中一种较为成熟的方法，具有脱硫效率高（可达较为成熟的方法，具有脱硫效率高（可达99.5%以上）、对硫以上）、对硫化氢含量不同的煤气适应性大、脱硫溶液无毒性、对操作温度化氢含量不同的煤气适应性大、脱硫溶液无毒性、对操作温度和压力的适应范围广、对设备腐蚀性小，所得副产品硫磺的质和压力的适应范围广、对设备腐蚀性小，所得副产品硫磺的质量较好等优点。改良量较好等优点。改良A.D.A法在我国焦化厂已得到较广泛的应法

11、在我国焦化厂已得到较广泛的应用。用。（1） 生产过程原理生产过程原理A.D.A法脱硫吸收液是在稀碳酸钠法脱硫吸收液是在稀碳酸钠(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）的钠溶液配制）的钠溶液配制而成的。为了改进效果，在上述溶液中加入了而成的。为了改进效果，在上述溶液中加入了0.12%0.28%偏钒酸钠（偏钒酸钠（NaVO3）和酒石酸钾钠（）和酒石酸钾钠（NaKC4H4O6），即为改），即为改良良ADA法所用的脱硫液。法所用的脱硫液。改良改良A.D.A法脱硫液的碱度和组成为：总碱度法脱硫液的碱度和组成为：总碱度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。脱硫。脱硫液送入脱硫塔，在液送入脱硫塔，在pH值为值为8.59.5的条件下，溶液中的稀的条件下，溶液中的稀碱在塔内与煤气中的硫化氢发生反应：碱在塔内与煤气中的硫化氢发生反应：Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2S NaHCO3 + NaHS NaHCO3 + H2S NaHS + CO2 + H2O NaOH + H2S NaHS+H2O上述脱硫反应生成的硫氢化钠在脱硫溶

13、液中立即与偏钒酸上述脱硫反应生成的硫氢化钠在脱硫溶液中立即与偏钒酸钠进行反应，生成焦钒酸钠、氢氧化钠和元素硫：钠进行反应，生成焦钒酸钠、氢氧化钠和元素硫： 2NaHS + 4NaVO3 + H2O Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 偏钒酸钠偏钒酸钠 焦钒酸钠焦钒酸钠焦炉煤气中的硫化氢经反应就能转化为元素硫而析出，同焦炉煤气中的硫化氢经反应就能转化为元素硫而析出，同时在反应过程中又生成了氢氧化钠，使吸收液仍保持一定时在反应过程中又生成了氢氧化钠，使吸收液仍保持一定的碱度及吸收能力，使吸收过程得以顺利进行而反应生成的碱度及吸收能力，使吸收过程得以顺利进行而反应生成的焦钒酸钠又与吸收液中的氧

14、化态的焦钒酸钠又与吸收液中的氧化态A.D.A进行反应，生成偏进行反应，生成偏钒酸钠和还原态的钒酸钠和还原态的A.D.A： 被还原了的偏钒酸钠再次与脱硫反应生成的硫氢化钠反应。被还原了的偏钒酸钠再次与脱硫反应生成的硫氢化钠反应。在整个脱硫过程中，煤气中硫化氢含量偏高时，反应生成的硫在整个脱硫过程中，煤气中硫化氢含量偏高时，反应生成的硫氢化钠的量就比被偏钒酸钠氧化的量多，因而会形成一种黑色氢化钠的量就比被偏钒酸钠氧化的量多，因而会形成一种黑色的的“钒钒氧氧硫硫”络合物沉淀，使吸收液中钒含量降低，导致吸络合物沉淀，使吸收液中钒含量降低，导致吸收反应过程恶化。当吸收液中含有酒石酸钾钠时，钒离子便与收反

15、应过程恶化。当吸收液中含有酒石酸钾钠时，钒离子便与酒石酸根结合成络合离子，形成可溶性络合物，防止了钒络合酒石酸根结合成络合离子，形成可溶性络合物，防止了钒络合物的沉淀。物的沉淀。 含还原态的含还原态的A.D.A吸收液送入氧化再生塔与鼓入的压缩空气吸收液送入氧化再生塔与鼓入的压缩空气中的氧进行反应，被氧化再生为氧化态中的氧进行反应，被氧化再生为氧化态A.D.A： H2O2可将V4+氧化成V5+： HV2O5- + H2O2 + OH- 2HVO42- + 2H+H2O2可与HS-反应析出元素硫： H2O2 + HS- H2O + OH- + S在整个脱硫反应过程中，脱硫液中的碳酸氢钠和碳酸钠又有

16、如下反应： NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O从以上各种反应可见，A.D.A、偏钒酸钠、碳酸钠均可获得再生，供脱硫过程循环使用，这是改良A.D.A法脱硫的突出优点之一。此外，脱硫过程中发生如下副反应：因为焦炉煤气中含有2%3%的CO2，故吸收液在吸收硫化氢的同时还伴有吸收二氧化碳的反应： Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3但是，吸收液吸收硫化氢的速度要比吸收二氧化碳的速度快，因此对硫化氢的吸收具有较强的选择性。在焦炉煤气中还存在有氰化氢和氧，在脱硫的同时可发生下列副反应： Na2CO3 + 2HCN 2NaCN + H2O + CO2 NaCN + S Na

17、CNS脱硫过程中因有部分碳酸钠参与了副反应，为确保脱硫的正常生产，必须经常补加碱液以保证吸收液的碱度。硫化氢、氰化氢和二氧化碳在吸收操作的过程中会产生碳酸氢钠，因其溶解度较碳酸钠小得多，因此，它们在吸收液中的浓度，应保证不能有碳酸氢钠析出为准。根据焦炉煤气中二氧化碳的含量，一般将脱硫溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的摩尔浓度比控制为1: 45，即可无需抽出部分溶液进行脱碳处理。生产中因有NaCNS和Na2S2O3生成要消耗一部分碳酸钠，实际碱的耗量约为260360 kg/t硫磺。2NaHS + 2O2 Na2S2O3 + H2O（2） 改良改良A.D.A法脱硫工艺流程法脱硫工艺流程 焦炉煤气从脱硫塔底部

18、进入脱硫塔内，与塔顶喷淋焦炉煤气从脱硫塔底部进入脱硫塔内，与塔顶喷淋的碱性脱硫液逆流充分接触，同时发生脱硫反应，脱的碱性脱硫液逆流充分接触，同时发生脱硫反应，脱除了硫化氢后的煤气从塔顶出来经液沫分离器分离液除了硫化氢后的煤气从塔顶出来经液沫分离器分离液沫后送入下一工序（如图沫后送入下一工序（如图4-50所示）。所示）。 吸收了硫化氢的富硫溶液由塔底经液封槽排出，此吸收了硫化氢的富硫溶液由塔底经液封槽排出，此时液相中硫氢根离子与偏钒酸钠仍在进行着反应，送时液相中硫氢根离子与偏钒酸钠仍在进行着反应，送入循环槽（或称反应槽）内，在此提供足够的反应时入循环槽（或称反应槽）内，在此提供足够的反应时间使其

19、反应完全。槽内溶液由循环泵送至加热器加热间使其反应完全。槽内溶液由循环泵送至加热器加热至约至约40（夏季则为冷却器）后，进入再生塔底部去（夏季则为冷却器）后，进入再生塔底部去再生。同时向再生塔底部鼓入空气与富硫溶液并流而再生。同时向再生塔底部鼓入空气与富硫溶液并流而上，在再生塔内溶液与空气并流充分接触得以氧化再上，在再生塔内溶液与空气并流充分接触得以氧化再生。再生后的溶液经液位调节器自流返回脱硫塔。生。再生后的溶液经液位调节器自流返回脱硫塔。 脱硫塔内析出的少量硫泡沫在循环槽内积累，为使硫泡脱硫塔内析出的少量硫泡沫在循环槽内积累，为使硫泡沫能随溶液同时进循环泵，在槽顶部和底部均设有溶液喷沫能随

20、溶液同时进循环泵，在槽顶部和底部均设有溶液喷头，喷射自泵的出口引出的高压溶液，以打碎泡沫同时搅头，喷射自泵的出口引出的高压溶液，以打碎泡沫同时搅拌溶液。在循环槽中积累的硫泡沫也可以放入收集槽，由拌溶液。在循环槽中积累的硫泡沫也可以放入收集槽，由此用压缩空气压入硫泡沫槽。大量的硫泡沫是在再生塔中此用压缩空气压入硫泡沫槽。大量的硫泡沫是在再生塔中生成的，析出的硫磺附着在空气泡上，借空气浮力升至塔生成的，析出的硫磺附着在空气泡上，借空气浮力升至塔顶扩大部分，利用位差自流入硫泡沫槽内。硫泡沫槽内温顶扩大部分，利用位差自流入硫泡沫槽内。硫泡沫槽内温度控制在度控制在6570，在机械搅拌下逐渐澄清分层，清液

21、经，在机械搅拌下逐渐澄清分层，清液经放液器返回循环槽，硫泡沫放至真空过滤机进行过滤，成放液器返回循环槽，硫泡沫放至真空过滤机进行过滤，成为硫膏。滤液经真空除沫器后也返回循环槽。硫膏经漏嘴为硫膏。滤液经真空除沫器后也返回循环槽。硫膏经漏嘴放入熔硫釜，由夹套内蒸汽间接加热至放入熔硫釜，由夹套内蒸汽间接加热至130以上，使硫熔以上，使硫熔融并与硫渣分离。熔融硫放入用蒸汽夹套保温的分配器，融并与硫渣分离。熔融硫放入用蒸汽夹套保温的分配器，以细流放至皮带输送机上，用冷水喷洒冷却，于另一皮带以细流放至皮带输送机上，用冷水喷洒冷却，于另一皮带输送机上经脱水干燥后得硫磺产品。输送机上经脱水干燥后得硫磺产品。

22、图图4-50 改良改良ADA法脱硫工艺流程法脱硫工艺流程1硫塔；硫塔；2液沫分离器；液沫分离器；3液封槽；液封槽；4循环槽；循环槽；5循环泵；循环泵；6加热加热器；器；7再生塔；再生塔；8液位调节器；液位调节器；9硫泡沫槽；硫泡沫槽；10放液器；放液器；11真空过滤真空过滤器；器；12除沫器；除沫器；13熔硫釜；熔硫釜；14分配器；分配器；15、16皮带机；皮带机；17贮槽；贮槽；18碱液槽；碱液槽；19偏钒酸钠溶液槽；偏钒酸钠溶液槽；20碱液泵；碱液泵；21碱液高位槽；碱液高位槽；22事故槽；事故槽；23泡沫收集槽泡沫收集槽 在碱液槽备有配制好的在碱液槽备有配制好的10%10%的碱液，用碱液

23、泵送至的碱液，用碱液泵送至高位槽，间歇或连续地加入循环槽或事故槽内以备补高位槽，间歇或连续地加入循环槽或事故槽内以备补充消耗。当需补充偏钒酸钠溶液时，也由碱液泵自碱充消耗。当需补充偏钒酸钠溶液时，也由碱液泵自碱液槽送往溶液循环系统。液槽送往溶液循环系统。在溶液循环过程中，当硫氰酸钠和硫代硫酸钠积累在溶液循环过程中，当硫氰酸钠和硫代硫酸钠积累到一定浓度时，会导致脱硫液的脱硫效率下降而影响到一定浓度时，会导致脱硫液的脱硫效率下降而影响正常操作。当溶液中硫氰酸钠含量达到正常操作。当溶液中硫氰酸钠含量达到150g/L150g/L左右时左右时，从放液器内抽取部分溶液去提取硫氰酸钠和硫代硫，从放液器内抽取

24、部分溶液去提取硫氰酸钠和硫代硫酸钠。整个系统的水平衡可用降低煤气入塔温度和提酸钠。整个系统的水平衡可用降低煤气入塔温度和提高溶液温度进行调节，系统中多余水分被煤气带走。高溶液温度进行调节，系统中多余水分被煤气带走。一般要保持溶液温度高于煤气温度一般要保持溶液温度高于煤气温度3 355。主要工艺操作要点：主要工艺操作要点： 煤气入脱硫塔的温度为煤气入脱硫塔的温度为30304040，当温度偏低时，当温度偏低时，脱硫反应速度较慢，过高时会加剧副反应发生，加，脱硫反应速度较慢，过高时会加剧副反应发生，加大碱耗。大碱耗。 脱硫液的脱硫液的PHPH值控制在值控制在8.58.59.59.5，pHpH值低时导

25、致值低时导致脱硫反应速度缓慢，脱硫反应速度缓慢，pHpH值高时会增加副反应，增大值高时会增加副反应，增大碱耗，并使硫在脱硫塔内析出速度加快，易造成堵碱耗，并使硫在脱硫塔内析出速度加快，易造成堵塔。塔。 脱硫塔溶液温度应比煤气温度高脱硫塔溶液温度应比煤气温度高3 355，这是，这是脱硫系统水平衡的需要，使系统中多余的水分被煤脱硫系统水平衡的需要，使系统中多余的水分被煤气带走。当提取硫氰酸钠和硫代硫酸钠时更为必要。气带走。当提取硫氰酸钠和硫代硫酸钠时更为必要。 脱硫液中硫氰酸钠和硫代硫酸钠含量总和大于脱硫液中硫氰酸钠和硫代硫酸钠含量总和大于250g/L250g/L时，会使脱硫反应速度降低，使脱硫操

26、作恶时，会使脱硫反应速度降低，使脱硫操作恶化，此时必须将这两个副产品进行分离。化，此时必须将这两个副产品进行分离。 脱硫液中的各组分任何时候均应符合规定的指脱硫液中的各组分任何时候均应符合规定的指标，否则会使脱硫操作困难，难以保证产品质量。标，否则会使脱硫操作困难，难以保证产品质量。4.6.2.24.6.2.2栲胶法脱硫栲胶法脱硫栲胶法脱硫是对栲胶法脱硫是对A.D.AA.D.A法的改良。该法的气体法的改良。该法的气体净化度、溶液硫容量、硫回收率等项主要技术净化度、溶液硫容量、硫回收率等项主要技术指标，均可与指标，均可与A.D.AA.D.A法相媲美。它突出的优点是法相媲美。它突出的优点是运行费用

27、低，无硫磺堵塔问题，是目前焦化厂运行费用低，无硫磺堵塔问题，是目前焦化厂使用较多的脱硫方法之一。使用较多的脱硫方法之一。（1 1） 栲胶的化学性质栲胶的化学性质栲胶是由植物的秆、叶、皮及果的水萃取液熬栲胶是由植物的秆、叶、皮及果的水萃取液熬制而成，其主要成分是丹宁，可分为水解型和制而成，其主要成分是丹宁，可分为水解型和缩合型两种，它们大都是具有酚式结构的多羟缩合型两种，它们大都是具有酚式结构的多羟基化合物，有的还含有醌式结构。大多数栲胶基化合物，有的还含有醌式结构。大多数栲胶都可用来配制脱硫液，而以橡碗栲胶最好，其都可用来配制脱硫液，而以橡碗栲胶最好，其主要成分是多种水解型丹宁。主要成分是多种

28、水解型丹宁。脱硫过程中，酚类物质经空气再生氧化成醌态，因其具有较高电位：故脱硫过程中，酚类物质经空气再生氧化成醌态，因其具有较高电位：故能将低价钒氧化成高价钒，进而使吸收溶液中的硫氢根氧化、析出单质硫。能将低价钒氧化成高价钒，进而使吸收溶液中的硫氢根氧化、析出单质硫。同时丹宁能与多种金属离子（如钒、铬、铝等）形成水溶性络合物；在碱同时丹宁能与多种金属离子（如钒、铬、铝等）形成水溶性络合物；在碱性溶液中丹宁能与铁、铜反应并在其材料表面形成丹宁酸盐薄膜，具有防性溶液中丹宁能与铁、铜反应并在其材料表面形成丹宁酸盐薄膜，具有防腐蚀作用。腐蚀作用。由于栲胶水溶液是胶体溶液，在将其配制成脱硫液之前，必须对

29、其进行由于栲胶水溶液是胶体溶液，在将其配制成脱硫液之前，必须对其进行预处理，以消除共胶体性和发泡性，并使其由酚态结构氧化成醌态结构，预处理，以消除共胶体性和发泡性，并使其由酚态结构氧化成醌态结构，这样脱硫溶液才具有活性。通常制备栲胶溶液的预处理条件列举在表这样脱硫溶液才具有活性。通常制备栲胶溶液的预处理条件列举在表4-13中。中。方法项目用Na2CO3配制溶液用NaOH配制溶液方 法项目用Na2CO3配制溶液用NaOH配制溶液栲胶浓度/ (g/L)10303050空 气量溶 液 不 翻 出器外溶液不翻出器外碱度/ mol/L1.02.51.02.0消 光值稳定在0.45左右稳定在0.45左右氧

30、化温度/ 70906090 表表4-13 制备栲胶溶液的预处理条件制备栲胶溶液的预处理条件溶液类别总碱度/ mol/LNa2CO3/ g/L栲胶/ g/LNaVO3 / g/L当纯碱溶液用蒸汽加热，通入空气氧化，并维持温度当纯碱溶液用蒸汽加热，通入空气氧化，并维持温度8090，恒温，恒温10h以上，让丹宁物质发生降解反应，大分子变小，表面活性物质变成为非表以上，让丹宁物质发生降解反应，大分子变小，表面活性物质变成为非表面活性物质，达到预处理的目的。面活性物质，达到预处理的目的。NaOH与与Na2CO3相比，它能够提供更高相比，它能够提供更高的的pH值溶液。因此用值溶液。因此用NaOH配制的栲胶

31、水溶液的配制的栲胶水溶液的pH值高，氧化速度快，显值高，氧化速度快，显然使用然使用NaOH进行预处理，其效果要比进行预处理，其效果要比Na2CO3好。好。工业生产使用的栲胶法脱硫剂溶液组分如表工业生产使用的栲胶法脱硫剂溶液组分如表4-14。稀溶液0.40.5343423浓溶液0.750.85688.47.0焦炉煤气脱硫一般采用稀溶液，焦炉煤气脱硫一般采用稀溶液，pH值在值在8.59。表表4-14 工业生产使用的栲胶脱硫溶液组分工业生产使用的栲胶脱硫溶液组分（2 2） 栲胶法脱硫的原理栲胶法脱硫的原理栲胶法脱硫和改良栲胶法脱硫和改良A.D.AA.D.A法，二者均属于湿式二元催化法，二者均属于湿式

32、二元催化氧化法脱硫，其脱硫过程的机理亦颇为相似：氧化法脱硫，其脱硫过程的机理亦颇为相似： 在脱硫塔中脱硫液吸收焦炉煤气中的在脱硫塔中脱硫液吸收焦炉煤气中的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 在脱硫塔底及富液槽中，在脱硫塔底及富液槽中，NaHS NaHS （或（或NHNH4 4HSHS）被）被V V5+5+氧化成单质硫，同时氧化成单质硫，同时V V5+5+被还原成被还原成V V4+4+；而部分；而部分V V4+4+又被醌又被醌态（

33、氧化态）的栲胶及其降解物（习惯简称栲胶）氧化成态（氧化态）的栲胶及其降解物（习惯简称栲胶）氧化成V V5+5+，该部分栲胶则变成酚态（还原态）；，该部分栲胶则变成酚态（还原态）； 2V2V5+5+ + HS + HS- - 2V 2V4+4+ + H + H+ + + S + S TQ( TQ(醌态醌态) + V) + V4+4+ + H + H2 2O THQ(O THQ(酚态酚态) + V) + V5+5+ + OH + OH- - 同时醌态栲胶氧化同时醌态栲胶氧化HSHS- - 亦析出硫黄亦析出硫黄, , 醌态栲胶被还原成醌态栲胶被还原成酚态栲胶酚态栲胶. . TQ( TQ(醌态醌态)

34、+ HS) + HS- - THQ( THQ(酚态酚态) + S) + S 在再生槽（塔）中，酚态栲胶被空气氧化成醌态，同时生在再生槽（塔）中，酚态栲胶被空气氧化成醌态，同时生成成H2O2H2O2，并把，并把 V4+V4+氧化成氧化成V5+V5+；与此同时，由于空气的鼓泡；与此同时，由于空气的鼓泡作用，把硫微粒凝聚成硫泡沫，并在液面上富集、分离。作用，把硫微粒凝聚成硫泡沫，并在液面上富集、分离。 2THQ (2THQ (酚态酚态) + O2 2TQ() + O2 2TQ(醌态醌态) + H2O2 ) + H2O2 TQ( TQ(醌态醌态) + V4+ + 2H2O THQ() + V4+ +

35、2H2O THQ(酚态酚态) + 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-当被处理气体中含有当被处理气体中含有 CO2CO2、HCNHCN、O2 O2 时，所发生的副反应时，所发生的副反应，以及因，以及因H2O2H2O2反应都与改良反应都与改良 A.D.AA.D.A相同。相同。 如有如有NaHSNaHS（或（或NH4HSNH4HS）进入再生槽（塔）中，

36、）进入再生槽（塔）中，HS-HS-在被在被氧化成单质的同时，还将被空气氧化成氧化成单质的同时，还将被空气氧化成S2O32- S2O32- ，进而氧化成，进而氧化成S2O42- S2O42- 。为尽量减少该副反应，除要求脱硫液中的栲胶和钒离。为尽量减少该副反应，除要求脱硫液中的栲胶和钒离子浓度较高外，还要求富液在富液槽中有足够的停留时间（当子浓度较高外，还要求富液在富液槽中有足够的停留时间（当硫容硫容200mg/L200mg/L，约需半小时），以保证，约需半小时），以保证HS-HS-在此尽可能被氧化在此尽可能被氧化（又称为（又称为“熟化熟化”）成单质硫，使生成）成单质硫，使生成S2O32- S2O32- 、 S2O42-S2O42-的副反应生成率控制在的副反应生成率控制在3 3左右。左右。 栲胶法脱硫与改良栲胶法脱硫与改良A.D.AA.D.A法相比，当脱硫液法相比，当脱硫液的浓度相近时，其硫容相当，但栲胶法能克服的浓度相近时，其硫容相当，但栲胶法能克服后者容易发生硫堵的通病。在脱硫过程中，