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脱硫剂

去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂,采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣内。化工厂、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气,并可回收利用。

基本说明

脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂;在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)所用的药剂。各种碱性化合物都可作为脱硫剂。

氧化铁脱硫剂是一种固体脱硫剂,其原理是将废气中的含硫化合物吸附到脱硫剂的小孔中,从而净化气体。当脱硫剂达到饱和后,即其不再具有脱硫能力时,需要对其进行再生,如采用水蒸汽进行汽提再生。但是,氧化铁脱硫剂在长时间使用后,其活性会不断下降,如其中的小孔被一些杂质物所堵塞,这时脱硫剂就失活了。废脱硫剂可以回收其中的活性成分。

相关分类

根据原料不同大致分为以下几种:一、采用纯的水合氧化铁加上成型剂及造孔剂而成的脱硫剂。此种氧化铁脱硫剂所采用的是纯的水合氧化铁,而纯的水合氧化铁的生产工艺极其复杂和繁琐,因此,此法生产的脱硫剂水合氧化铁含量高,成本也较高,目前全国使用此方法生产脱硫剂的厂家并不多。(如湖北化学研究所的T703、翔豫化工的XYF-2型、宇新活性炭厂的宇新2号就是采用此法生产的。)二、采用硫酸亚铁与碱性物质加上成型剂及造孔剂而制成的脱硫剂。此种方法生产的脱硫剂由于原材料价格低廉,目前运用此法生产脱硫剂的厂家较多,但是水合氧化铁的含量较低。三、采用天然铁矿为原料而制成的脱硫剂。此种方法生产的脱硫剂,由于受原材料产地限制,目前在山西的厂家以此法生产的较多。根据形状不同可分为:粉状和圆柱状。

用途特点

氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点在近几年迅速推广,更主要的原因是可以在无氧条件下脱硫气源中的H2S(活性炭无氧条件下不脱硫),经过近几年的改进,使氧化铁的耐水强度、脱硫精度得到了很大的提高,适应了大多数工业的脱硫工程。主要应用在高硫化氢的气源环境下、无氧或氧含量低的环境中。如沼气、煤气、水煤气、焦化气的硫化氢脱除。

脱硫及还原机理

Fe2O3·H2O+3H2S→Fe2S3·H2O+3H2O△H=63KJ/mol

Fe2O3·H2O+3H2S→2FeS+S+4H2O△H=103KJ/mol

氧化铁脱硫剂与H2S作用并放出热量,根据氧化铁的水合性质不同,产生以上不同的反应形式。

Fe2S3·H2O+3/2O2→Fe2O3·H2O+3S△H=63KJ/mol

FeS·H2O+3/2O2+H2O→Fe2O3·H2O+2S△H=63KJ/mol

硫化铁和三硫化二铁在有氧的条件下以及适宜的温度下发生上述还原反应并放出热量。

脱硫药剂生石灰

生石灰吸收过程

吸收液通过喷嘴雾化喷入到吸收塔,分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SO3、HCl、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收浆液恒定的pH值并减少石灰耗量,石灰浆液被连续加入到循环氧化反应池,同时循环氧化池内的吸收剂浆液被搅拌器、氧化空气不停地搅动,以加快生石灰在浆液中的均布和溶解。

生石灰反应原理

吸收:SO2(g)→SO2(l)+H2O→H+HSO→H+SO3

溶解:Ca(OH)2(s)→Ca+2OH

CaSO3(s)→Ca+SO3

中和:OH+H→H2O

OH+HSO3→SO3+H2O

氧化:HSO3+1/2O2→SO3+H

SO3+1/2O2→SO4

结晶:Ca+SO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O(s)

Ca+SO4+2H2O→CaSO4·2H2O(s)

生石灰法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰作为脱硫吸收剂,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被吸收脱除,最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴,经烟囱排放,脱硫渣石膏可以综合利用,也可以抛弃。

生石灰脱硫工艺特点

脱硫效率高,一次性投资低;

采用吸收塔全自动控制系统,可降低运行成本,实现实时运行控制;

吸收剂廉价易得,副产品能够得以妥善处理,无二次污染。

特制的喷嘴不易堵塞、寿命达30年;

系统工艺流程简单,布置科学合理,占地面积小。

采用特殊防腐工艺和材料,系统主设备寿命可达30年以上

脱硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂;在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)所用的药剂。各种碱性化合物都可作为脱硫剂。

性能特点

对H2S的脱除选择性好,脱除效率高;使用不发泡,操作稳定。

使用该剂较MDEA、DIPA、DEA、MEA等脱硫剂可减少循环量,降低能耗。

其性能呈液态,使用方便。

溶剂对设备的腐蚀性小,可延长设备的使用寿命。

XG-1高效脱硫剂的质量技术指标

外观:无色透明液体

含量(以MDEA计):≥98.5%

比重(g/cm3):1.035~1.050

凝点℃:-47

溶解性:可与水和醇相混,微溶于醚,不随水蒸汽挥发

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