
廊坊柏斯科技
络合铁脱硫剂的原理
- 吸收过程:
- 在脱硫吸收塔中,络合铁脱硫剂中的三价铁离子(Fe^{3 +})与硫化氢(H_{2}S)发生氧化还原反应。硫化氢被氧化为单质硫(S),三价铁离子被还原为二价铁离子(Fe^{2 +})。反应式为H_{2}S + 2Fe^{3 + }\to S\downarrow+ 2Fe^{2 + } + 2H^{+}。
- 该反应是一个快速的气 -液反应,硫化氢从气相进入液相与络合铁离子接触并反应。由于络合铁对硫化氢的选择性较好,在有化碳等其他酸性气体存在的情况下,也能优先与硫化氢反应,从而地将硫化氢从气体中脱除。
- 再生过程:
-吸收硫化氢后的二价铁离子溶液进入再生装置,通过曝气等方式,利用空气中的氧气将二价铁离子氧化回三价铁离子,使脱硫剂恢复活性,再生反应式为2Fe^{2+ } + 1/2O_{2}+ 2H^{+}\to 2Fe^{3 + } + H_{2}O。
- 再生后的络合铁脱硫剂可以循环使用,这样就构成了一个连续的脱硫 - 再生过程,大大降低了脱硫剂的消耗和脱硫成本。
3. 络合铁脱硫剂的工艺
- 吸收工艺:
-含硫化氢的气体(如天然气、焦炉煤气等)从吸收塔底部进入,与从塔顶喷淋下来的络合铁脱硫剂溶液逆流接触。吸收塔内可以采用填料塔或板式塔结构,填料塔通过填料增加气液接触面积,板式塔则通过塔板使气液充分混合。气体在上升过程中,硫化氢不断被脱硫剂吸收,净化后的气体从塔顶排出。
- 再生工艺:
-吸收了硫化氢的脱硫剂溶液从吸收塔底部流出,进入再生塔。在再生塔中,通过向溶液中鼓入空气,使二价铁离子氧化再生。再生塔内通常设有曝气装置,以确保氧气与溶液充分接触。再生后的脱硫剂溶液通过循环泵重新输送回吸收塔顶部进行循环使用。
- 硫回收工艺:
-在吸收和再生过程中产生的单质硫以悬浮颗粒的形式存在于脱硫剂溶液中。通过重力沉降、过滤或浮选等方法将硫从溶液中分离出来。例如,采用硫泡沫浮选装置,将硫泡沫收集后进行熔硫处理,得到纯度较高的单质硫,可用于生产等化工产品。
脱硫效率高
能快速将焦炉煤气中的硫化氢转化为单质硫,对不同浓度的硫化氢,脱硫后其含量可低于20ppm,脱除率可达99%以上,可使净化煤气的品质大幅提升,满足后续生产或使用对煤气质量的要求.
抗波动能力强
焦炉煤气中硫化氢含量波动较大时,络合铁的高硫容特性使其脱硫装置能自动处理波动,无需人为改变操作,且不影响脱硫率,确保出口污染气含量稳定,保障了生产的连续性和稳定性.
运行成本低
脱硫过程中络合铁催化剂可再生循环使用,且无副反应发生,只需补充少量在脱硫过程中损失的络合铁催化剂,降低了药剂成本。设备尺寸小,可有效实现橇装化,减少了设备投资和占地面积,节约了成本.
选择性高、副盐产生少
络合铁催化剂选择性好,化碳对其吸收反应影响小,且脱硫过程副反应少,药剂使用寿命长,副盐生成量低,可有效避免因副盐积累导致的脱硫液性能下降、设备堵塞等问题,减少了提盐设备的投资和运行费用.
稳定性好
络合铁催化剂性能稳定,在一定的温度、压力等条件变化范围内,仍能保持较高的脱硫活性和选择性,确保脱硫效果的稳定可靠。其腐蚀性小,对设备的腐蚀速率低,可延长设备使用寿命,降低设备维护成本.
环保效益好
络合铁法脱硫技术工艺简单、环保,在脱硫过程中无三废产生,且催化剂对环境及无害,符合环保要求,具有良好的社会反应。

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焦炉煤气专用脱硫剂介绍
焦炉煤气脱硫采用的主要是HPF工艺,脱硫吸收塔主要填料塔为主,高塔再生,近些年随着工艺的提升和改进,很多企业也采用了对冲反应器吸收塔和鼓泡塔配套喷射再生技术。
络合铁脱硫技术应该说经过多年的发展,在石油炼化企业尾气回收、天然气、沼气脱硫净化等行业得到成熟应用。近几年逐渐应用到焦炉煤气行业,应该说每个产品都有自己的优势,每个行业都有自己的特点,今天就结合近两年来焦炉煤气行业应用络合铁技术的情况简单交流。
一、目前焦炉煤气净化的情况
焦炉煤气脱硫净化工艺中存在着脱硫副盐生成量大(主要是盐、硫氰酸盐、盐),为了达到目前环保以及后续产品对硫化氢的要求,每天需提盐或者其他办法处理一部分脱硫废液,以维持脱硫液的正常工作状态,保证吸收效率,给焦化企业带来了较大的压力。在此背景下,焦化企业在尝试在原有脱硫系统内投入资金改用络合铁脱硫技术进行尝试,以达到减少副盐的产生和废液的排放。实践证明,也取得了较好的应用效果。由于络合铁特殊反应机理及催化剂本身的一些特点,从现有焦炉煤气中的气源成分及传统脱硫设备现状的情况来看,硫容得到了提高,的产量增加了。长期使用过程中还是受到了气体成分的干扰以及铁离子变价过程中的匹配等诸多问题。
二、络合铁技术目前应用情况
1、荒煤气中氢(HCN)含量0.5-1.5g/m3,在碱性脱硫液中会生成硫氰酸盐,络合铁技术目前对盐和盐的生成能够实现平衡,无法将硫氰酸盐去除,由于硫氰酸盐的溶解度较高,长期运行会造成系统内硫氰酸盐含量的累积上升。
2、络合铁技术整个反应时间按照以前工艺来计算,反应时间比应用酞菁钴脱硫剂时间快,脱硫液内含量高。如果脱硫塔是填料塔结构,尤其是散装填料,易附着在填料上,再加上铁离子沉淀长期运行,可能会出现塔内阻力上升的问题,目前随着技术的发展,尤其是品臣络合剂的产品已经添加溶液改性成分,来调节以及填料界面的粘结性。
3、现有焦化企业的焦炉煤气脱硫设备有的是采用的碳钢设备内衬防腐材料,如设备内防腐有局部破损问题,长期使用络合铁脱硫剂可能会造成设备腐蚀渗漏问题。
4、产量提高,硫回收系统需要提升。
针对焦炉煤气脱硫系统存在的这些问题,还是从源头调整去适应目前的技术
1.从煤炭源头上控制HCN的含量;在无法从源头上控制焦炉煤气中HCN含量的情况下,是否考虑在焦炉煤气进入脱硫装置前增加HCN水解装置,或者其他处理装置进入硫系统,从根本上解决脱硫液体系硫氰酸盐含量上升的问题。
2. 如果脱硫塔仍然采用填料塔,由于焦炉煤气净化系统的脱硫液循环量比其他应用络合铁技术的行业循环量都大,需要调整催化剂的配方廊坊柏斯络合铁技术添加改性成分使脱硫液具有一定的自清洗功能,可调整脱硫液中的铁离子含量及氧化还原电位值,使一部分脱硫氧化反应在脱硫塔外完成;可采用超重力,管道反应器和鼓泡塔等组合脱硫装置。
3.、定期检查设备及管道、泵的防腐及材质情况,对催化剂进行改良,添加缓释成分。