万吨焦化厂焦炉煤气脱硫工段设计(改良ADA法)样本.docx
中国矿业大学本科生毕业设计姓名:学号: 学院:化工学院专业:化学工程与工业设计题目:150 万吨/a 焦化厂焦炉煤气脱硫工段设计指导教师:职称:讲师2023 年 6 月徐州1 / 57中国矿业大学毕业设计任务书学院 化工学院 专业年级学生姓名任务下达日 期: 20 18 年 4 月 12 日毕业设计日期:2023 年 4 月 12 日至 2023 年 6 月 13 日毕业设计题目:150 万吨/a 焦化厂煤气脱硫工段生产工艺设计毕业设计主要内容和要求:1、依据给定焦化厂设计规模计算煤气处理量并依据焦化设计标准的要求,对焦化厂煤气脱硫工段进展工艺论证;2、确定脱硫工艺流程,进展物料平衡、热量衡算,计算和设计煤气脱硫塔和再生塔,依据计算进展主要设备的选型,绘制一张非标设备图;3、进展脱硫工段的设备和工艺管道布置,绘制煤气脱硫工段的工艺流程图、总平面布置图、和设备与工艺管道平面图和立面图;4、依据煤气脱硫工段的生产要求,对脱硫工段设计的非工艺技术局部提出要求,依据岗位设置与岗位操作编制岗位人员编制;5、进展脱硫工段的投资估算和煤气脱硫生产本钱的技术经济分析;6、编制设计说明书。院长签字:指导教师签字:3 / 57中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语<根底理论及根本技能的把握;独立解决实际问题的力量;争论内容的理论依据和技术方法;取得的主要成果及创点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意辩论等:成绩: 指导教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书7 / 57评阅教师评语<选题的意义;根底理论及根本技能的把握;综合运用所学学问解决实际问题的力量;工作量的大小;取得的主要成果及创点;写作的标准程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意辩论等:成绩: 评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计辩论及综合成绩答辩情况回 答 问 题提 出 问 题正确根本 有一正确 般性错误有原则性错误没有答复辩论委员会评语及建议成绩:辩论委员会主任签字:年 月日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人:年 月日摘 要本设计参考了徐州伟天化工的焦炉煤气净化工艺,模拟 150wt/a 的焦炉煤气脱硫工段进展设计,并在其根底上将国内外一些的、成熟的工艺进展了比照与引用。脱硫工段设计承受的是改进 A.D.A 法,分为工艺局部和非工艺局部,工艺局部包括煤气净化、脱硫液再生及硫膏的回收,净扮装置承受了脱硫塔,再生局部承受了再生塔以及其他一些关心设备,回收硫局部承受了戈尔膜过滤器。非工艺局部包括土建、供气、供电、采暖与通风、蒸气与压缩空气、仪表及自动化、设备修理、环保等。设计的主要内容为煤气脱硫方法的选择,工艺流程的选择及说明,主要设备的计算、选型与布置,以及为了使生产能够正常进展所需要的非工艺局部的要求,岗位的编制与定员等,最终还对其进展了经济核算。结果说明 150wt/a 焦炉煤气脱硫工段是焦化厂的亏损工段。关键词:脱硫;煤气净化;再生ABSTRACTThis design refers the coke gas purification process of Wei Tian Chemical Co., Ltd., XuzhouCity, and design by analoging the 150wt / a coke oven gas desulfurization Section, and compareitwith the reference of domestic and foreign new, mature technology on the basis that theprocess.The design of desulfurization section ismodified A.D.A Act,which isdivided into the process part and process part,and the process section includes gas purification, desulphurization of liquid regeneration and the recovery of sulfur ointment, and purification devices using the desulfurization tower, the regeneration of part uses the regeneration tower, and other auxiliary equipment,the sulfur recovery part uses the Gore membrane filters. The non-process section includes civil engineering, gas, electricity, heating and ventilation, steam and compressed air, instrumentationandautomation,equipmentmaintenance,andenvironmentalprotection. The main method of Designing is the choice of gas desulfurization method, the choice and description of the process, major equipment calculation, selection and arrangement, and non- process part of the requirements to make production normally, the preparation and Capacity of thejob, finally, its economic accounting. The results show that the 150wt / a coke oven gas desulfurizationsectionisthelosssectionofthecokingplant.Keywords:desulfurization。 gas purification。 regeneration1 绪论 11.1 设计要求及任务 11.2 厂址选择 11.2.1 地理位置 11.2.2 气象条件 21.2.3 动力来源 2 2 生产流程确实定 22.1 脱硫的目的和意义 22.2 脱硫方法概述 32.2.1 干法脱硫 32.2.2 湿法脱硫 42.3 生产工艺流程的选择 103 改进A.D.A 脱硫的生产原理及操作制度 113.1 改进A.D.A 法生产原理、原料和产品 113.1.1 生产原理 113.1.2 原料和产品 123.2 工艺流程 123.2.1 焦化厂煤气脱硫工段工艺流程图123.2.1 流程说明 133.3 操作制度和工艺要点 133.3.1 操作制度 133.3.2 工艺要点 13 4 主要设备的计算和选型 144.1 主要设计计算 144.1.1 原材料的消耗 144.1.2 主要设计参数 144.1.3 物料平衡计算 154.2 脱硫塔的计算 164.2.1 参数 164.2.2 计算过程 164.2.3 塔顶喷淋装置 174.2.4 液体再分布器 184.2.5 填料支撑板的选择 184.2.6 塔底设计 184.2.7 塔顶空间高度 194.2.8 全塔高度计算 194.3 再生塔的计算 194.3.1 再生塔计算要求 194.3.2 再生塔计算 194.3.3 反响槽的计算 204.3.4 事故槽的计算 204.3.5 加热器计算 214.3.6 空压机的计算 214.3.7 循环泵的计算 224.3.8 换热器得阻力损失 234.3.9 硫泡沫槽的计算:244.3.10 通风机的选取 244.3.11 戈尔膜选取 25 5 工段布置及总平面布局图 255.1 车间布置 255.1.1 车间布置依据 255.1.2 车间平面布置方案 265.2 管道布置 265.3 其它要求 275.4 总平面布置说明 27 6 非工艺局部说明 276.1 公用工程 276.1.1 供水 276.1.2 供电 276.1.3 蒸汽与压缩空气 286.1.4 采暖与通风 286.1.5 土建 286.1.6 机修 286.1.7 环保 296.2 仪表自动化 29 7 工艺设备 317.1 脱硫塔 317.2 再生塔 317.3 循环泵 317.4 空气压缩机 328 生产操作和劳动定员 328.1 生产操作 328.1.1 泵工正常操作 328.1.2 泡沫工正常操作 328.1.3 戈尔膜工正常操作 338.1.4 各岗位人员的共同职责 338.2 劳动定员 34 9 经济核算 349.1 编制说明 349.1.1 材料及设备 349.2 投资概算 359.2.1 土建局部 359.2.2 设备局部 359.2.3 工具费 369.2.4 设备施工治理费 369.2.5 化验设备费 3610 / 579.2.6 工艺管道和阀门 379.2.7 仪表费与电气费 389.2.8 设计费 389.2.9 不行预见费 389.3 生产本钱分析 389.3.1 原料费 389.3.2 动力消耗 399.3.3 工资及附加费 399.3.4 工段经费 399.4 核算 39附录:401. 设备一览表 402. 图纸说明:40参考文献:41 专题局部 41 致谢 471 绪 论1.1 设计要求及任务本次的毕业设计是我们在校阶段最为重要的教案环节,是让我们将所学的理论学问与实际状况相结合的环节。作为格外重要的毕业设计,它有以下任务及要求:1. 依据给定焦化厂设计规模计算煤气处理量并依据焦化设计标准的要求,对焦化厂煤气脱硫工段进展工艺论证;2. 确定脱硫工艺流程,进展物料平衡、热量衡算,计算和设计煤气脱硫塔和再生塔,依据计算进展主要设备的选型,绘制一张非标设备图;3. 进展脱硫工段的设备和工艺管道布置,绘制煤气脱硫工段的工艺流程图、总平面布置图、和设备与工艺管道平面图和立面图;4. 依据煤气脱硫工段的生产要求,对脱硫工段设计的非工艺技术局部提出要求,依据岗位设置与岗位操作编制岗位人员编制;5. 进展脱硫工段的投资估算和煤气脱硫生产本钱的技术经济分析;6.编制设计说明书。通过本次设计,我们可以将我们的生疏提高到一个的高度,对各方面的技能是一次很好的训练,如我们能更加娴熟的查阅和运用各种文献,对如何生疏问题,分析问 题,解决问题会有更深的体会,对马上走向工作岗位的我们是一次极好的熬炼。本次设计的任务是脱除焦炉煤气中的硫化氢,同时要使生产出来的煤气各项指标能满足要求,到达民用煤气的标准。煤气中的硫来源于煤,在煤干馏过程中,煤中大约有 30%到 40%的硫进入煤气,剩下的残存于焦炭。煤气中的硫分为有机硫和无机硫,其中以硫化氢为主,占 90%以上,而煤气中的硫有 90%95%以硫化氢的形式存在,所以脱硫化氢是煤气脱硫的关键。1.2 厂址选择1.2.1 地理位置该脱硫工段拟设在江苏徐州郊区,主要由以下几个方面打算:1、脱硫工段要与焦化厂配套,是与焦化厂的地理位置全都的。2、徐州煤炭资源丰富,号称“百里煤海” ,是全国十大煤田之一,煤炭储量 36 亿吨,资源丰富。3、徐州市的地理区位优越。在我国实行沿海、沿江、沿线开放开发战略中,处于中部沿海开放带和陇兰<陇海兰地带的交汇处,也是长江三角洲与环渤海湾两大经济区的结合部,具有东靠西移、南北对接、双向开放、梯度推动的战略区位特征。 1986年苏鲁豫皖四省接壤地区 18 个城市成立淮海经济区,徐州客观形成了南京以北、济南以南、连云港以西、郑州以东这一区域的中心城市,辐射范围近 20 万平方公里,人口 1.09 亿。国家国土规划纲要将徐州列为近期进展的特大城市:建设在亚欧大陆桥陇海兰线城镇体系规划纲要中,把徐州列为亚欧大陆桥东端第一个中心城市。29 / 574、另外徐州市还地处黄淮平原,位于江苏西北部,北扼齐鲁,南屏江淮,东近黄海,西接中原,素有“五省通衢”、兵家必争之地和商贾云集中心之称,是全国重要的交通枢纽、能源基地、工业基地、区域性商贸都会、陇海兰地带东部和淮海经济区的重要中心城市。5、为使这一地区政治经济平稳进展,人民生活得到保障,必需建立配套的公共生活 设施,因此在徐州设置焦化厂是势在必行的。综上,焦化厂设置在徐州地区,并辅以脱硫工段与之配套,不致环境污染,影响人民居住,才更有利于城市安康快速进展。1.2.2 气象条件表 1-1 徐州常年气象气温气压湿度降水量 平均风速平均气温14 oC极端最高气温40.1 oC极端最低气温-22.6 oC平均气压1.013×105 Pa平局相对湿度71%年降水量869.9 mm年降水92 天最大积雪厚度/冻土深度 25 cm/24 cm最大风速及风向16WS最大风向及频率C14ESE121.2.3 动力来源水源地下水电源市供电网气源厂锅炉房2 生产流程确实定2.1 脱硫的目的和意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气,其硫 化氢含量与装炉煤料的含硫量有关。一般干煤含硫的质量分数为0.5%1.2%,其中有2045转到荒煤气中,煤气中 95以上的硫以硫化氢形态存在,其他为有机硫。硫化氢在煤气中的质量浓度一般为 3g/标 m3 干煤气 15 g/标 m3 干煤气。焦炉煤气中的硫化氢< H2S 是格外有害的,是比重为 1.539Kg/ m 3并且有着刺鼻煤气味的无色剧毒气体气体, 在空气中到达 1%的含量就可致人于死地;假设在空气中积存到肯定程度的话可能会造成酸雨,对设备和管道有着严峻的腐蚀,对周边房屋、农作物等都会造成很大的危害,同时硫化氢本身也会腐蚀回收和输送设备;当焦炉煤气最终用作燃料时,硫化氢及其燃烧产物二氧化硫均有毒,会严峻破坏四周环境,影响人类安康。假设是将它脱离出来加以精致,亦可为化工原料,有着肯定的经济效益。另外,煤气脱硫的要求也是因用途的不同而不同,如冶炼优质钢是,硫化氢允许含量为 1-2g/N m3 。 供化学合成工业时,硫化氢允许含量为 1-2mg/N m3 ,要是用来做民用煤气,则其含量要求应低于 20mg/Nm3 。因此,为了环保、保证回收设备的正常操作,煤气脱硫是在必行。焦炉煤气脱硫有格外重要的意义:一是可以防止设备的腐蚀,削减设备修理费用, 降低生产本钱,提高回收产品的质量和产量。二是提高焦炉煤气的品质,削减焦炉煤气燃烧后产生的污染;煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质,保护四周的环境。三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域,随着行业的进展,需求量会进一步加大。2.2 脱硫方法概述方法湿式吸取法湿式催化氧化法焦炉煤气中硫化氢脱除方式有很多,常用的方法主要为干法脱硫和湿法脱硫两种。表 2-1 几种代表性的脱硫脱氢方法名称脱硫效率/脱氢效率/吸取剂活性剂产品装置位置AS 循环洗涤法90-9850-75氨元素硫或硫酸水洗氨前代亚毛克斯法9830氨元素硫氨回收前真空脱酸盐法90-9885碳酸钠元素硫或硫酸苯回收后醇胺法90-9890甲乙醇胺苯回收后改进蒽醌法9990碳酸钠蒽醌二磺融熔硫苯回收后酸萘醌法9990氨萘醌硫酸硫酸铵母液氨回收前苦味酸法9990氨苦味酸元素硫或硫酸氨回收前对苯二酚法9990氨对苯二酚元素硫或硫酸氨回收前2.2.1 干法脱硫干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢, 经过再生的脱硫剂可重使用。干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂,使氢氧化铁与硫化氢反响生成硫化铁或硫化亚铁,当饱和后,使脱硫剂与空气接触,在有水分存在时,空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物,脱硫剂再生连续使用。其原理如下: 脱硫反响式,当碱性时:2Fe(OH> +3H SFe S +6H O3223222Fe(OH>3+H2S2Fe(OH>+S+2H2O2Fe(OH>2+H2SFeS+2H O 再生反响式,当水分足量时:2Fe S23+3O2+6H2O4Fe(OH>3+6S4FeS+3O2+6H2O4Fe(OH>3+4S干法脱硫的特点是实行的历史悠久,所以在操作上成熟,运行也格外牢靠,其工艺简洁,净化程度很高,并且对设备的要求不是很高。这种方法既可脱除煤气中的硫化 氢,又可脱除氰化物,并且其脱除效果还不错。煤气的干法脱硫装置常用的多为箱式, 箱式干法脱硫装置设备较笨重,占地面积大,更换脱硫剂时劳动强度大。对环境的污染也格外严峻,废脱硫剂难以再利用。故此在煤气的脱硫程度要求较高或者煤气处理量比较小时倒是适宜承受这种工艺,在焦化厂已很少承受。2.2.2 湿法脱硫湿法脱硫适用于较大煤气处理量的装置,在工业上得到广泛应用。湿法脱硫按溶液的吸取与再生性又分为氧化法、化学吸取法和物理吸取法。<1氧化法:氧化法是借溶液中载氧体的催化作用,把被吸取的硫化氢氧化成硫, 再用空气氧化使溶液获得再生。一般有砷碱法、改进 A.D.A.法、萘醌法、液相氨水催化法和铁碱法等。氧化法也需要用碱液作为吸取液。<2化学吸取法:是以稀碱液为脱硫剂与硫化氢进展化学反响而形成的化合物,当富液温度上升,压力下降时,该化合物分解放出硫化氢,脱硫剂得到再生。烷基醇胺法和碱性盐溶液法即属这一类。<3物理吸取法:常用有机溶剂脱除硫化氢,完全是物理吸取过程。当压力上升, 吸取硫化氢,减压时,吸取硫化氢后的吸取剂 <富液解读硫化氢,溶剂可循环使用,如环丁砜法。虽然湿法脱硫的方法很多,但根本上包括吸取与再生两局部。吸取的目的在于吸取马上气体中所含硫化氢尽可能脱除,而使脱硫后的煤气符合要求。再生的目的则是使吸取了硫化氢的吸取剂复原,并回收其中的硫。以下为几种常见的湿法脱硫方法。(一> 砷碱法与改进砷碱法这两种方法都属于湿式氧化脱硫法,改进砷碱法是砷碱法的改进也称为G-V 法<Giammaarco-Vetrocoke Process。两种方法都以碳酸钾<或碳酸钠的水溶液中添加白砒活化剂作为吸取液,但吸取机理却有着本质上的区分。(1> 砷碱法的脱硫机理砷碱法主要依靠多硫代砷酸盐对硫化氢的吸取作用,主要化学反响如下: 吸取反响M AS O4S2 52+ H SM4ASS2 6O + H O22M AS4S2 6O + H2SM4ASS2 7+ H O2 再生反响1M4AS2S7 + 2 O2M4AS2S6O + S1S264S252M AS4O +O22M AS O+ S上述的吸取反响速度较慢,产物为硫代砷酸盐,在溶液中简洁离解成硫氢根离子, 它不易被氧化成硫代硫酸盐,从而增加了液面上的硫化氢成份,影响了煤气的脱硫程 度。而当煤气中含有氰化氢时,还产生硫氰化物的副反响。因此,砷碱法已根本淘汰。(2> 改进砷碱法的脱硫机理改进砷碱法虽然也是用极毒物质白砒为活化剂,但其脱硫效率高、副反响少、硫容量大、操作范围广,至今仍被应用。主要化学反响为: 吸取反响:M A O3+3 HSM A S+ 3H OS32 熟化反响:3S 3233MM A S + 3M A OA O S + M A OS33S43S33S3 酸化反响: 氧化反响:M A OA O + S3SMS33S31M A O +3O M A OS3223S4综上所述反映可知最终的反响为硫化氢的氧化反响,即湿式氧化脱硫的根本反响,322即3H S +O 3S + 3H2O2吸取反响生成的硫代亚砷酸盐具有低的硫化氢分压,从而可使煤气的脱硫净化程度高。硫代亚砷酸盐经熟化反响,缓慢的转化成一硫代砷酸盐和亚砷酸盐,一硫代砷酸盐的硫化氢分压更低。熟化反响在氧化塔中进展。在氧化塔中还生成一硫代砷酸盐最终酸化分解为亚砷酸盐和元素硫,以及亚砷酸盐氧化为砷酸盐的反响。由元素硫制取熔融硫的过程与 A.D.A.法一样。砷碱法脱硫从制备颖脱硫剂到脱硫剂的吸取、再生,工艺都格外简单,所耗动力及所需设备较多,操作毒性大,危害工人的身体安康,且简洁堵塔,在我国已渐渐被改进 A.D.A.法取代。(二> 改进 A.D.A.法改进 A.D.A.法<又称改进蒽醌二磺酸钠法是湿法脱硫中一种较成熟的方法,它是在A.D.A 法的根底上开发出来的,具有脱硫效率高 <可达 99.5%以上、对硫化氢含量不同的煤气适应性较大、溶液无毒性、对操作温度和压力的适应范围较广、对设备腐蚀较轻及所得副产品硫磺的质量较好等优点。目前在我国已得到广泛应用。(1> A.D.A.法的脱硫原理该法是由英国西北煤气局和克里顿苯胺公司联合开发的技术,称为蒽醌二磺酸钠法简称 A.D.A.法。 以碳酸钠的水溶液为吸取剂,以 A.D.A.为活性添加剂进展脱硫,其脱硫过程主要发生以下化学反响: 碱液吸取硫化氢:2323Na CO+ H SNaHS + NaHCO A.D.A.被复原:RC=O + NaHS RCONa SH其中 RC 代表蒽醌二磺酸钠,它有几种异构体,其中以 2,6- A.D.A.和 2,7- A.D.A.的脱硫性能较佳。目前用以脱硫的即为两者的混合物。其构造式分别为:3OSO NaNaO S3O2,6蒽醌二磺酸2,7蒽醌二磺酸氧化析硫:2RC á ONa+ NaHCO+ 1 ORC=O + RC á ONa + Na CO+ 2S+ H OSH322H232 复原态的 A.D.A.氧化为氧化态 A.D.A.:H2RC á ONa +12 O2+ NaHCO3 2RC=O + NaCO3+ H2O2上述反响是在脱硫塔中进展的,反响和反响是在循环槽中进展的,反响是在再生塔中进展的。其次步反响的反响速度很慢,所需反响时间长,而复原态 A.D.A.与溶解氧之间的反响速度受到吸取液中溶解氧浓度的限制,只是溶液的硫容量很低,需要大量的溶液进展循环。为了抑制上述 A.D.A.法的缺点,在吸取液中添加了偏钒酸钠和酒石酸钾钠。改进后的方法称为改进 A.D.A.法。(2> 改进后 A.D.A.法脱硫原理改进 A.D.A.法转变了化学吸取液中硫氢根离子氧化析硫的机理。由于偏钒酸钠中的钒离子能够变价<钒离子可以由 4 价正离子变为 5 价正离子或反之,当脱硫液中参加偏钒酸钠后,可转变传递氧的途径。改进 A.D.A.法的反响过程为: H2S 被碱液吸取:Na2CO3+ H2S NaHS + NaHCO3 偏钒酸钠与硫氢化钠反响,生成焦钒酸钠并析出元素硫:4NaVO3+ 2 NaHS + H2O Na2V4O9 + 2S+ 4NaOH 焦钒酸钠在碱性脱硫液中为A.D.A.<氧化态氧化再生成为偏钒酸钠:Na2V4O9 + 2A.D.A.(氧化态> + 2 NaOH + H2O 4 NaVO3 + 2A.D.A.(复原态> 复原态的A.D.A.于再生塔内,用通入空气的方法使之氧化再生成氧化态:2A.D.A.<复原态+ 2O22A.D.A.<氧化态+ 2NaOH碱液再生:NaHCO3 +NaOHNa2CO3 + H2O这样,从理论上看,在整个脱硫反响过程中,偏钒酸钠、A.D.A.和碳酸钠都可获得再生,供脱硫过程中循环使用。一般由于焦炉煤气中含有肯定量的二氧化碳和少量的氰化氢及氧,所以在脱硫过程中还发生以下副反响: 煤气中二氧化碳与碱液反响:Na2CO3+ CO2+ H2O2NaHCO3 煤气中的氰化氢和氧参与反响:2Na2CO3 + 2HCN2NaCN+ H2O + CO NaCN + SNaCNS22322NaHS + 2O Na S O + H O2 局部 Na2S2O3 被氧化为Na2SO4:2Na2S2O3+ O22NaSO4+ 2S2在反响过程中还产生钒 -氧-硫的黑色络合物沉淀。为了防止沉淀生成,在溶液要添加少量的酒石酸钾钠,酒石酸钾钠能与多数金属离子结合成络离子,形成可溶性的络合物,从而防止金属离子从碱性溶液中沉淀出来,以削减钒的消耗。改进 A.D.A.法脱除硫化氢系统的主要设备为脱硫塔和再生塔。脱硫塔可承受填料塔< 木格填料或聚丙烯特拉雷特填料或空喷塔。再生塔为钢板焊制,从中段至塔底装有3 块筛板,使硫泡沫和空气均匀分布。其顶部设有扩大局部,塔壁与扩大圈间形成环隙。 这种再生塔具有效率高、操作稳定的优点,但设备高大且空气鼓风的动力消耗大是其缺 点。近年来已开头改用喷射再生槽及立式氧化槽。目前,改进 A.D.A.脱硫工艺又有所改进,如英国霍姆公司推举的改进 A.D.A.法,其流程包括四个工序:a. 脱除硫化氢,用硫化钠和硫组成的溶液洗涤煤气,使 HCN 转为 NaCNS,然后经此溶液送往下一工序处理,脱 HCN 效率可达 95%。b. 用改进 A.D.A.溶液洗涤煤气,脱硫效率可达 99.9%。c.将硫泡沫制成纯度高达 99.8%的硫磺。d.将固定盐类回收加工,生成含有 H S 的气体和钠盐,前者用于制取硫酸,后者钠盐2重利用。(三> 栲胶法所谓栲胶是从植物中含有丹宁丰富的皮、果、叶及它们的干等原料中提取的浆状或粉状物。丹宁构造简单,含有大量的羟基 (可作氧化剂>和羰基(可作络合剂>,且资源丰富,价格廉价。栲胶法已被一些工厂承受。其脱硫原理如下:栲胶溶液在碱性条件下通入空气使丹宁降解,然后按下式进展脱硫和再生。脱硫:用碱液吸取硫化氢2323Na CO +H S NaHCO + NaHS硫化氢在液相中与偏钒酸钠反响,生成焦钒酸钠,并析出硫。322492NaHS+ 4NaVO +H ONa V O + 4NaOH + 2S也有人认为按下式进展;33225232NaHS+ 2NaVO + NaHCO Na V O + Na CO + H O + S再生3氧化态醌式栲胶将焦钒酸钠氧化为偏钒酸钠,而氧化态的醒式栲胶变成复原态的酚式栲胶:Na2V4O9+ 2R(OH>O2+ 2NaOH +O24NaVO+2R(OH>3而复原态酚式栲胶被空气氧化再生成醌式:32222R(OH> + O 2R(OH>O +2H O其中R代表芳基大量的试验和生产实践说明,栲胶法具有脱硫效率高,活性比ADA大,塔压稳定,不堵塔的优点,但硫容较低。(四> APS 法APS法亦称苦味酸法,该法以煤气中的氨为碱源,苦味酸作催化剂,具有脱硫效率高,操作简便,不污染大气,脱硫液无毒性,易再生等特点。其脱硫机理如下:硫化氢的吸取:NH +H SNH HS324硫氢化物的氧化:NH4HS +RNO +H2ONH4OH + S + RNHOH苦味酸再生:1RNO+H ORNHOH+0222其中RNO代表苦味酸试验结果说明,APS 法脱硫,能较彻底地消退硫对大气和水源的污染,减轻对回收设备的腐蚀。但废液处理工艺简单,腐蚀性强。(五> 塔卡哈克斯法塔卡哈克斯法系由日本东京煤气公司所制造,脱硫效率可达 99%。因所使用的吸取剂不同分为氨型塔卡哈克斯法和钠型塔卡哈克斯法。氨型塔卡哈克斯法所使用的吸取剂为煤气本身所含的 NH ,·钠型塔卡哈克斯法用的吸取剂是 Na CO 和 NH OH,两种方法分别使3234用 1.4-萘醌-2-磺酸铵和 1.4-萘醌-2-磺酸钠为触媒。下面主要争论氨型塔卡哈克斯法脱硫。该法由湿法脱硫<氨型塔卡哈克斯法及脱硫废液处理<希罗哈克斯 HIROHAX 湿式氧化法两局部组成,经处理后的脱硫液送往硫铵母液系统制取硫铵。(1>氨型塔卡哈克斯法脱硫脱硫原理:该法以煤气中铵作为碱源,以 1,4-萘醌-2-磺酸铵<以符号 NQ 表示作氧化催化剂。氧化催化剂子吸取液中呈离子状态存在。其主要反响如下: 吸取反响324NH + H ONH OHNH4OH + H2SNHHS + H2O4NH4OH + HCNNH4CN + H2O在吸取塔中,当焦炉煤气与吸取液接触时,煤气中的氨水首先生成氨水,然后,氨水吸取煤气中的氰化氢和硫化氢,生成氰化铵和硫氢化铵。 氧化反响硫氢化铵在氧化催化剂的作用下析出硫NH4HSNQ(氧化态> + H2O NH4OH + S+ NQ(复原态>氧化态 NQ 的分子式为:OSO NH34O复原态 NQ 的分子式为:OHSO NH34OH 再生反响在再生塔,向吸取液吹入空气,催化剂即从复原态再生为氧化态。另外硫氢化铵、氰化铵在萘醌催化剂的作用下进展如下再生反响:NH4SH +12 O2NHOH + S4444242 23NH CN + SNH CNS NH HS+ 2O (NH > S O4244242NH HS + 2O + NH OH(NH > SO + H O经过再生的吸取液返回吸取塔循环使用。但是,在循环过程中,吸取液里渐渐积存了硫、硫氰酸铵、硫代硫酸铵和硫酸安等物质。必需从循环液中提取一局部吸取液进一步处理。(2> 希罗哈克斯<HIROHAX湿式氧化法处理废液为了保持脱硫吸取液中的各种铵盐及硫磺不大于肯定的浓度,必需从吸取液中提取一局部进展废液处理,将硫磺及含硫铵盐湿式氧化为硫铵。先简洁介绍由日本日铁公司开发的希罗哈克斯<HIROHAX法。希罗哈克斯处理废液反响原理:S + 3 O22+ H2OHSO42(NH > S O + 2O + H O(NH > SO+ H SO42232242424NH4CNS + 2O2+ 2H2O(NH>2SO4+ CO 24NH3 + H2SO4(NH4>2SO4从塔卡哈克斯装置来的吸取液,在反响塔内被氧化生成硫铵和硫酸,硫氰酸铵中的碳转化为二氧化碳气体。反响是在肯定压力、肯定温度下与空气鼓泡接触进展,这些反响都是放热反响。氨型塔卡哈克斯法的工艺流程特点<TAKAHAX与 HIROHAXa. 属于脱硫效率高的流程之一,脱硫效率高达 99%,在脱除硫化氢的同时可以脱出氰化氢,氢化氢的脱除率为 85%90%。b. 该法以煤气中的氨为碱源,可节约大量碳酸钠碱液。并且在整个过程中,氨还可以回收利用。c. 承受湿式氧化处理废液,使废液中的硫氢化铵和硫代硫酸铵及元素硫氧化成硫铵和硫酸,其转化分解率高达 99.5%100%,无二次污染。d. 在湿式氧化过程中,相当于将煤气中 100%的硫化氢转化为硫酸可替代硫铵耗酸量的 50%60%。大大降低了硫铵本钱。e. 脱硫装置放置在硫铵饱和器之前,可以消退终冷气对大气对水体的污染。f.该法的缺点,与其他脱硫方法比较具有:A. 耗电量较高,B. 要求吸取液喷淋密度大<比一般脱硫方法搭 10 倍以上 C.废液处理装置带有高温、高压及腐蚀性介质。2.3 生产工艺流程的选择从上面的论述中我们可以看出虽然干法脱硫效果好,不过仅适用于硫化氢含量较 低,脱除要求比较高的场合。焦化厂