目前,脫除廢氣中硫化氫的主要工藝是傳統(tǒng)堿洗工藝,該工藝堿耗高,副產(chǎn)品硫氫化鈉含量不高,雜質(zhì)較多,難以處理。
我司開(kāi)發(fā)的鐵基脫硫技術(shù)具有脫硫精度高、穩(wěn)定性好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)處理后氣體中的硫化氫含量降至10mg/m3以下,
是一種工藝簡(jiǎn)單、無(wú)廢液排放、綠色環(huán)保的脫硫技術(shù)。
一、MS鐵基脫硫技術(shù)的脫硫原理
MS鐵基脫硫技術(shù)的基本原理是弱堿性脫硫液吸收原料氣中的硫化氫氣體,使氣相中的硫化氫(H2S)轉(zhuǎn)換成液相中的硫氫根離子(HS-),在液相中,Fe3+L利用自身的氧化性,將硫氫 根離子(HS-)直接氧化成單質(zhì)硫黃,同時(shí)自身被還原成Fe2+),Fe2+L在再生過(guò)程中被空氣中的氧氣氧化成絡(luò)合鐵Fe3+L,從而恢復(fù)其脫硫氧化性能。
在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中并不消耗鐵離子,鐵離子是作為硫化氫和氧氣反應(yīng)的催化劑,自身并不消耗。
二、MS鐵基脫硫技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、硫化氫脫除率高,一步反應(yīng)脫除率在99.99% 以上,處理后凈化氣中硫化氫濃度小于10mg/m3。
2、應(yīng)用范圍廣可以處理各種含硫化氫的氣體,選擇性高。操作彈性大占地小,處理量大,適應(yīng)原料氣中硫化氫濃度、原料氣量從0~100% 的大幅度波動(dòng)變化。
3、工藝簡(jiǎn)單開(kāi)、停工及正常操作均簡(jiǎn)單,易于操作。經(jīng)濟(jì)性能高占地面積小,投資費(fèi)用少,日常運(yùn)行費(fèi)用低。
4、安全性能高不使用任何有毒的化學(xué)物質(zhì),硫黃產(chǎn)品中沒(méi)有硫化氫氣味。硫黃品質(zhì)熔硫后出來(lái)的硫黃品質(zhì)滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)合格品的要求。穩(wěn)定性獨(dú)特的設(shè)計(jì)能使
無(wú)堵塞現(xiàn)象發(fā)生,穩(wěn)定運(yùn)行。
三、MS鐵基脫硫技術(shù)工藝流程
1、氧化吸收階段 鐵基脫硫催化劑利用水溶液中鐵基離子的氧化性,使含硫化氫氣體與含鐵基催化劑的水溶液(簡(jiǎn)稱(chēng)鐵基吸收劑,下同)進(jìn)行氣液相接觸反應(yīng)。
該氣液相接觸反應(yīng)首先通過(guò)水溶液的偏堿性,在氣液接觸時(shí)通過(guò)酸堿化學(xué)吸收將原料氣中的硫化氫吸收進(jìn)入水溶液;在水溶液中,利用三價(jià)鐵基離子的氧化性將硫化氫氧化成單質(zhì)硫,
鐵基離子被還原為絡(luò)合亞鐵離子。
2、還原再生階段水溶液中絡(luò)合亞鐵離子容易被氧氣氧化,因此,將絡(luò)合亞鐵離子溶液直接與空氣進(jìn)行氣液相接觸反應(yīng),利用空氣中的氧氣將水溶液中的絡(luò)合亞鐵離子氧化為絡(luò)合鐵離子。
四、MS鐵基脫硫裝置的運(yùn)行參數(shù)
PH控制脫硫液的pH值是非常重要的操作參數(shù),通??刂圃?.0~9.0的弱堿性范圍內(nèi)。脫硫液的pH值太高(>9.0)雖能提高脫硫效率,但會(huì)消耗較多的堿液,
增加運(yùn)行成本的同時(shí)還會(huì)促進(jìn) 硫代硫酸鹽等副鹽的生成;脫硫液的pH 值太低(<8.0)則會(huì)阻礙吸收過(guò)程,降低脫硫效果,凈化氣中硫化氫濃度容易超標(biāo)。
氧化還原電位(ORP)的控制ORP值是脫硫溶液反應(yīng)活性的參考指標(biāo)之一,如果氧化還原性較高(>-100mv),系統(tǒng)操作運(yùn)行穩(wěn)定。過(guò)高的氧化還原性可能形成過(guò)多的硫酸鹽;
過(guò)低的氧化還原性可能造成催化劑的減少和鈍化,絡(luò)合鐵脫硫液可能會(huì)以硫化亞鐵或氫氧化鐵的形式沉淀。在正常情況下,脫硫液的電位控制在-200~-100mv 表明脫硫液的催化氧化
活性比較合適。
比重的控制脫硫液的比重(SG)是測(cè)量溶解鹽含量的一個(gè)間接參數(shù)。較為普遍的溶解鹽是碳酸氫鈉和碳酸鈉(呈堿性),硫代硫酸鈉和硫酸鈉。因?yàn)槊摿蛞何樟蚧瘹錃怏w和氧氣的量
將隨著溶解鹽濃度的上升而降低,所以控制溶解鹽分的濃度十分重要,控制相對(duì)密度應(yīng)不高于1.3 的指標(biāo)。
硫代硫酸鈉的控制少量的硫代硫酸鹽對(duì)脫硫系統(tǒng)有利,能使絡(luò)合劑變得更加穩(wěn)定,同時(shí)降低絡(luò)合劑的分解。溶液中的硫代硫酸鹽低于60mg/kg時(shí),絡(luò)合劑降解速率會(huì)過(guò)高,但高于200mg/kg 溶液的相對(duì)密度又會(huì)高于1.3的指標(biāo),故硫代硫酸鹽必須控制在60~200mg/kg。
總鐵濃度為減少催化劑的流失,系統(tǒng)鐵離子的設(shè)計(jì)可操作量在1000~2000mg/L??傝F濃度穩(wěn)定對(duì)反應(yīng)液吸收和再生非常重要。
堿度脫硫液的堿度值一般與原料氣中二氧化碳含量有關(guān),二氧化碳含量高,堿度值會(huì)偏高。正常情況下,脫硫液的堿度值在0.2~0.6mol/L。
目前為止,在使用MS鐵基脫硫技術(shù)的過(guò)程中,可以將廢氣中的硫化氫脫除至10mg/m3以?xún)?nèi),脫硫效果顯著,并能回收單質(zhì)硫黃,變廢為寶。另外,與堿洗工藝相比,MS鐵基脫硫技術(shù)
解決了硫氫化鈉難以銷(xiāo)售的問(wèn)題,其副產(chǎn)品硫黃還可以熔硫后作為產(chǎn)品對(duì)外銷(xiāo)售,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。