脱硫相关知识

PDS脱硫催化剂

2015-08-31 10:34:35 点击数:

PDS脱硫催化剂是酞菁钴磺酸盐系化合物的混合物 ,在碱性溶液中容易起泡,有研究表明,PDS-Sx才是真正的催化体系。PDS加入系统后,需经过一定的时间(3-5天)的活化期才能显示效果,随着运行时间的延长,效果愈来愈好,直至3~5十月后达到最佳值。只有当PDS与单质硫形成PDS--S后,才具有最高的催化活性,才能抗氰化氢中毒和有高的硫容.采用予活化的办法,可以缩短或消除活化期,使PDS加入系统后,较快地见效.

PDS的基本性质

(1)随PDS浓度的提高,再生速度迅速增大,至32ppm已达极大速度,并转为传质控制。

(2)PDS浓度愈高,生成单质硫的选择性愈高,余者为硫代硫酸盐。

(3)PDS对硫醇,羰基硫的氧化有活性;对硫醚和噻吩无效。
(4)PDS在碱性溶液中,催化氧化硫醇的速度比催化氧化无机硫的速度还快!但对二硫化碳催化氧化的逮度却很慢,在常温常压下,大约需二小时才能完成,所以,适当提高再生温高,以提高氧化二硫化碳的速度是必要的。

PDS使用过程中应注意的问题

(1)、PDS的预活化。

将PDS溶于适当量的碱(纯碱或氨)液中,同时通入未脱硫的煤气和空气4-6小时(时间长一些更好)。

(2)碱品种与使用浓度

纯碱和氨都可用于PDS法的碱性原料,但以氨为好.其使用浓度,视脱硫气体中硫含量,二氧化碳分压及操作压力稍有波动,一般以0.4-0.7mol/L为宜.常压,低硫以前者为舒,加压、二氧化碳分压高.气体中硫量也较高,应采用高限.可报据具体情况,进行适当地选择.

pH控制在8.2为最好,一般控制在9.2--8.5也是较好的范围,是实际可达到的。pH太高,会影响再生速度和生成单质硫的选择性,太低的pH值,虽可提高选择性,但对硫容不利。也不宜采用.

(3)温度的选择
在20~82℃的范围内未见明显差别。所以,一般脱碱工艺所形成的温度,都能满足PDS的工艺要求。为使有机硫脱除率高些,适当提高温度(30~40 ℃),并且温度高起泡性比较好,对硫磺回收有利。

(4)再生时间

PDS再生时间较短即能满足要求,一般8~15分钟即可。但溶液较脏,再生时间不够。```

(5)出口硫化氢含量

PDS脱硫出口硫化氢可达40mg/m3,为降低出口浓度,采用PDS+栲胶法,栲胶法出口浓度可达5mg/m3。其它操作条件与PDS法相近。

 

 

脱硫条件分析

1、吸收

(1)、温度和压力

硫化氢的吸收主要发生于脱硫塔中,包括物理吸收和化学吸收,温度低、压力高对吸收有利。由于化学吸收占主导,碱度高对吸收利。

游离氨的浓度直接决定了碱度的高低,而当煤气中氨含量一定时,温度低,氨的溶解度大,所以温度对吸收反应有较大影响。

由于煤气中还存在另一种酸性物质二氧化碳,但氨水对硫化氢的吸收速率远远大于对二氧化碳的吸收速率,但对二氧化碳的吸收仍然存在,吸收温度低,将会造成碳铵的析出,堵塞管道等。

 

一般30℃时,常压下氨在水中的溶解度为40%,若氨充足, 30℃的条件已经足够了。

(2)催化剂含量

如前所述,PDS含量应控制在30~35ppm,最好32ppm,(硫化氢达40mg/m3)若要进一步降低出口硫化氢,可适当提高栲胶浓度,一般控制在1g/L以上即可。

(3)盐含量

硫代硫酸盐和硫氰酸盐的存在,一方面使脱硫液粘度增大,降低传质速率,另一方面,由于存在如下电离平衡:

NH3+H2O→NH4++OH-

 

铵根离子浓度增大,将降低氨气在脱硫液中的溶解度,进而使溶液碱度降低,不利于吸收。

2、氧化

催化剂对硫氢根离子的氧化,发生在脱硫塔和富液槽中,其中以富液槽中为主,按一般文献报道,反应时间要20~30分钟,但由于脱硫液盐含量太高,应达30分钟以上。

3、再生

再生时间一般为8~15分钟,同样原因,应在15分钟以上。

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