我公司氣體凈化設(shè)計(jì)研究中心通過模擬焦?fàn)t氣成分和實(shí)際脫硫液組分,進(jìn)行數(shù)以千次的科學(xué)實(shí)驗(yàn),最終研制開發(fā)了新一代產(chǎn)品:JDS焦?fàn)t氣專用脫硫催化劑,投放市場(chǎng)后引起行業(yè)界的極大關(guān)注。它的最大特點(diǎn)是:活性更高,氧化能力更強(qiáng),用量少,效率高,副鹽生成率低。完全適應(yīng)各種工藝狀況下的焦?fàn)t氣脫硫。
一、JDS催化劑的特性
1) JDS脫硫催化劑在水或堿性溶液中有很好的溶解
2) 在不同堿源及堿條件下,其溶液的電位值在0.2-0.3v。
3) 在濃度30ppm,20℃條件下,催化劑溶液15min吸氧量為1.6mL/mL優(yōu)于其它催化劑。
4) 在溶液中隨催化劑濃度的提高,析硫選擇性不斷增大,在應(yīng)用中以20-30ppm即可。
5) 在溶液中,隨催化劑濃度的提高硫容亦隨之增加,在實(shí)際操作條件下,硫容可達(dá)0.25-0.4g/L,比同類等催化劑高10%
6) 化學(xué)穩(wěn)定性好,在酸性或堿性介質(zhì)中不分解。
7) 熱穩(wěn)定性好,低于200℃不分解,在熔硫釜操作條件下仍能保持穩(wěn)定。
8) 催化劑自身無毒、無腐蝕性,利于環(huán)境保護(hù)。
9) 催化劑活性穩(wěn)定,壽命長(zhǎng).不發(fā)生因氰化物引起的催化劑中毒現(xiàn)象.
10) 即可高效地脫除無機(jī)硫,又可脫除有機(jī)硫.
二、JDS催化劑反應(yīng)機(jī)理
a) 脫硫過程的化學(xué)反應(yīng)(以Na2CO3為堿源為例)
脫H2S的化學(xué)吸收反應(yīng):
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
NaHS+(X-1)S+NaHCO3=Na2Sx+CO2+H2O
催化氧化析硫反應(yīng):
2NaHS+O22NaOH+2S
Na2Sx+H2O+O22NaOH+Sx
脫有機(jī)硫的化學(xué)吸收反應(yīng):
COS+2Na2CO3+H2O=Na2CO2S+2NaHCO3
RSH+Na2CO3=NaRS+NaHCO3
有機(jī)硫化物的催化氧化反應(yīng):
2Na2CO2S+O22NaCO3+2S
Na4RS+O2+2H2O2RSSR+4NaOH
副反應(yīng):
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3
2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O
2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S
2HCN + Na2CO3= 2NaCN + CO2+H2O
HCN + Na2CO3= NaCN+ NaHCO3
NaCN + Na2Sx= NaCNS + Na2Sx-1
NaCN + Na2S2O3= NaCNS + Na2SO3
三、JDS脫硫催化劑的功能和特點(diǎn)
1) 在堿性水溶液中添加本催化劑組成的脫硫液可用于焦?fàn)t氣及其它氣體中脫除H2S,反應(yīng)中生成有機(jī)硫化物和HCN。
2) 對(duì)被處理氣體H2S的含量適應(yīng)范圍廣,從1g/Nm3到數(shù)拾g/Nm3都能達(dá)到滿意的效果。
3) 氣體凈化度高,粗脫硫裝置可將凈化氣中H2S降到50 mg/Nm3以下。
4) 吸收H2S的選擇性好,當(dāng)被處理氣體中CO2/H2S高時(shí)也能很好的脫除H2S,即使在CO2含量90%的條件下,也可將H2S脫除到ppm級(jí)。
5) 脫硫過程副反應(yīng)生成率低,硫回收率高,回收硫磺純度高。
6) 脫硫過程析出的硫磺顆粒大易分離回收。
7) 由于存在著元素硫生成多硫化物的反應(yīng),反應(yīng)過程本身具有抑制和消除硫磺堵塔的作用。
本產(chǎn)品活性強(qiáng),用量少,運(yùn)行經(jīng)濟(jì),使用方便。用于老系統(tǒng)改造可不排放原脫硫液。
四、主要工藝條件
1)焦?fàn)t煤氣脫硫用JDS作催化劑時(shí),若以氨作堿源,為提高脫硫液堿度,應(yīng)盡可能降低煤氣溫度,在脫硫塔前設(shè)置預(yù)冷塔,使進(jìn)入脫硫塔的煤氣溫度≤30℃。并應(yīng)具備向脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充氨的手段,脫硫液中氨的濃度應(yīng)保持在10-12g/L。
2)吸收溫度:煤氣30-35℃,力爭(zhēng)≤ 30℃。脫硫液要比煤氣溫度高,以防止因煤氣被冷卻而出現(xiàn)水蒸氣冷凝。冬季高3-5℃,夏季高2-3℃。再生溫度35-40℃。
3)液氣比:與煤氣中H2S含量有關(guān)。一般20-30L/m3。
4)再生效率≥80%。
5)再生氧化槽處吸入風(fēng)量為80-110m3/m2h
6)再生塔再生鼓風(fēng)強(qiáng)度110-130 m3/m2h,均與脫除的H2S總量有關(guān)。在脫硫液中JDS的濃度一般為20-30g/m3。脫硫液懸浮硫≤1.3g/L。
7)脫硫液的兩鹽((NH4CNS+(NH4)2S2O3)含量應(yīng)≤250g/L,最高含量應(yīng)≯280g/L。
8)煤氣中焦油霧含量≤30mg/Nm3,萘含量≤200mg/Nm3。
9)對(duì)于以Na2CO3為堿源時(shí),脫硫液總堿度0.3-0.6mol,PH值8-9,吸收溫度30-35℃。其它參數(shù)與氨作堿源的操作參數(shù)無大差異。
五、使用方法
1、脫硫液的制備
1.原始開車時(shí)脫硫液的制備
a. 在溶液制備槽中加入軟水、氨水(或純堿液)制備出符合要求的溶液,然后打入系統(tǒng)。直到整個(gè)系統(tǒng)各塔、槽液位正常為止。
b. 計(jì)算好系統(tǒng)總?cè)芤毫?,然后按?0-25g/m3的量添加JDS,并使其充分活化(活化時(shí)間為3-4小時(shí))后補(bǔ)入系統(tǒng)。
2.正常生產(chǎn)時(shí)JDS的添加方法
a. 準(zhǔn)備一個(gè)活化槽(鐵桶即可,溶積約0.2-0.3m3),放置在再生槽調(diào)節(jié)伐處(或放在貧液槽頂)。
b. 向活化槽加補(bǔ)加軟水(或貧液)至2/3處,然后加入JDS催化劑(按每吸收1kgH2S補(bǔ)充0.6-0.9g的JDS為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。),使其溶于水中。
c. 然后向活化槽溶液內(nèi)通入空氣3~4小時(shí),使其充分活化。
d. 活化完畢后,即可滴加進(jìn)入脫硫液中,要緩緩地,一般不少于16小時(shí)。
2、注意事項(xiàng):
1)系統(tǒng)脫硫液總量應(yīng)估算準(zhǔn)確,以保證JDS的初始濃度;
2)JDS應(yīng)避光防潮,保存的環(huán)境溫度不宜過高;
3)懸浮硫及兩鹽含量應(yīng)每2~3天分析一次(試驗(yàn)期);
4)注意檢測(cè)脫硫液堿度和泡沫硫的分離情況,加強(qiáng)泡沫硫的回收;
5)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)JDS的溶解及活化處理,嚴(yán)格要求均勻補(bǔ)入脫硫液中,(防止因JDS濃度波動(dòng)造成脫硫效率波動(dòng));
6)JDS在脫硫液中,理論上是不消耗的。但由于在生產(chǎn)過程中JDS隨著硫泡沫帶出或溶液損失造成的流失是難以避免的,所以經(jīng)常向脫硫液補(bǔ)充合理數(shù)量的JDS是維持脫硫液中催化劑濃度的正確措施。
7)脫硫液的組份和催化劑的補(bǔ)充量需按裝置工況制定或與本公司聯(lián)系和交流,以便達(dá)到最佳效果。
8)若用氨水為吸收劑時(shí),不能用碳銨工段的含有添加劑的氨水,用銅洗氨水時(shí),要檢查有無混入銅液,因?qū)Ω∵x硫泡沫有一定的影響。
9)若用舊設(shè)備因挖潛超過設(shè)計(jì)能力太多時(shí),要適當(dāng)提高吸收劑及JDS的濃度。
10)變換氣脫硫用純堿為吸收劑較好,也可以用氨水為吸收劑。
11)因JDS在脫硫液中濃度極低,很難分析準(zhǔn)確??梢杂没鹧嬖游展庾V測(cè)定儀或分光光度計(jì)來測(cè)。但一般不分析也可。即每天補(bǔ)加一定量。然后做加減JDS補(bǔ)加量的試驗(yàn),幾天后,可以找出合適的補(bǔ)加量,達(dá)到既能滿足脫硫效率的要求,又避免因多加造成的浪費(fèi)。
12)活化槽底的未全溶的JDS,不要倒掉,可以倒入循環(huán)液中繼續(xù)溶化使用。
專業(yè)脫硫脫硝團(tuán)隊(duì),<吉林東獅環(huán)保技術(shù)有限公司>您身邊的脫硫脫硝專家!