【正文】 HOSH 222 22 來 計算，每公斤硫需要 ，采用噴射再生的空氣量可能要少一些，主要是在喉管中氣液接觸好，反應(yīng)激烈，接觸時間也少得多，一般再生時間需要 30min以上，由于采用噴射再生，12min就滿足了工藝要求，但吹風(fēng)強(qiáng)度大，達(dá)到 136m3/(㎡ 為使吸收、再生和析硫三者都能順利進(jìn)行，溶液溫度宜控制在 35～ 45℃ 。 提高反應(yīng)溫度可加 快反應(yīng)速度，對吸收和XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 17 再生都 有利， 但是溫度過高，大于 50℃ 就會加快硫代硫酸鹽的生成，造成溶液對設(shè)備管道的腐蝕。當(dāng)負(fù)荷較低 時，噴淋密度影響較小，說明液氣比對吸收效果是有影響的，因此，根據(jù)生產(chǎn)過程的氣量，及時調(diào)節(jié)溶液循環(huán)量，控制噴淋密度和液氣比在 適宜范圍內(nèi)是非常必要的。正常情況下 ,再生液中的懸浮硫質(zhì)量濃度應(yīng)小于 100mg/ L。如果溶液中 OH 濃度太低 , 將大大影響 H2S 脫除效果 , 溶液中必須保持一定量 Na2CO3 濃度。為保障脫硫和緩蝕效果 , 9 引自 林玉波：《合成氨生產(chǎn)工藝》 [M],化學(xué)工業(yè)出版社 , (202009出版 ) XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 16 溶液中栲膠應(yīng)保持一定的質(zhì)量濃度。 Ⅱ 、 NaVO3 含量 溶液中的五價釩能迅速氧化 HS 并析出單質(zhì)硫 NaVO3 的含量決定了脫硫液的操作硫容（參見反應(yīng)式 23）。 由于栲膠脫硫溶液是多種氧化還原物質(zhì)的混合體，電位值又是該混合體氧化還原性的綜合體現(xiàn)。實(shí)際上 V4+不可能被栲膠降解及時氧化成 V5+，當(dāng) pH9時，可能會造成 V4+的沉淀，引起釩的損失，因此總堿度不宜過高。 Ⅳ 、再生時間與再生空氣量 再生時間長，則再生空氣量大，有利于將還原態(tài)栲膠氧化成氧化態(tài)栲膠。另外要注意將所開噴頭分散開，盡量保證噴射均勻，以增大反應(yīng)面積。 Ⅰ 、溫度的影響 溫度高再生速度加快，但副產(chǎn)物增多，硫泡沫發(fā)粘，不易分離，且氧溶解度降低，所以應(yīng)控制溶液溫度在 35 177。若塔底液位過高，則塔底部空間過小，影響脫硫效果，且易造成滿液，因此，應(yīng)將塔底部液位控制在液位顯示的 50 %～ 60 %為宜。若半水煤氣入塔溫度過高，則會使煤氣中夾帶水分混入溶液，溶液稀釋，且易產(chǎn)生溶液夾帶，因此，半水煤氣的入塔溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在 30～ 35 ℃之間。 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 13 Ⅲ 、液氣比的影響 液氣比增加，溶液的循環(huán)量增加，可提高氣體的凈化度，防止H2S 過高，易產(chǎn)生礬 氧 硫沉淀 ； 如液氣比小，溶液的循環(huán)量小，對氣體的凈化度有影響，同時產(chǎn)生的硫顆粒易沉積在填料環(huán)、管道、設(shè)備中，時間長易造成脫硫塔塔阻上漲。 (6) 溶液中 NaHCO3：若溶液中 NaHCO3 濃度高，將使 pH 值升高，對再生吸氧和析硫都不利。 (4) 溶液的 pH 值：溶液的 pH 值過低，不利 H2S 的吸收和栲膠的氧化，并降低了氧的溶解度，溶液再生差 。 (2) 溶液中 NaVO3：若溶液中 NaVO3 濃度高，析硫快、顆粒小、難分離 ,且堿耗增大 。 （ 3）醌態(tài)栲膠氧化四價釩絡(luò)離子為五價釩絡(luò)離子使釩絡(luò)離子恢復(fù)活性而醌態(tài)栲膠被還原為酚態(tài)栲膠失去活性。再生槽浮選出的單質(zhì)硫呈泡沫懸浮于液面上，溢流至硫泡沫槽內(nèi)，上部清液回貧液槽循環(huán)使用，沉淀出的硫膏入熔硫釜生成副產(chǎn)品硫磺。 溶液流程 從脫硫塔頂噴淋下來的溶液，吸收硫化氫后，稱為富液，經(jīng)脫硫塔液封槽引出至富液槽 （又稱緩沖槽） 。 其脫硫反應(yīng)機(jī)理如下 【 7】 : 1) 堿性溶液吸收 H2S 的反應(yīng) ： 3232 N a H C ON a H SSHCONa ??? OHCON aH SSHN aH C O 2223 ???? 2) NaHS 與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦釩酸鈉 ： 硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦 釩 酸鈉，析出單質(zhì)硫。 濕式栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程，脫硫與再生同時進(jìn)行，不需要設(shè)置備用脫硫塔；煤氣脫硫凈化程度可以根據(jù)企業(yè)需要，通過調(diào)整溶液配比調(diào)整，適時加以控制，凈化后煤氣中 H2S 含量穩(wěn)定 只需在生產(chǎn)過程中補(bǔ)加少量物料以抵償操作損失 。（ 3）栲膠既是氧化劑又是釩的配合劑，溶液的組成比改良 ADA 法簡單。栲膠是由植物的果皮、葉和干的水淬液熬制而成。絕大部分中小型氨廠，均采用濕式氧化法脫除原料氣中的硫化物，部分廠采用氧化鋅等干法脫除殘余的硫化物，有銅洗的氨廠，經(jīng)過濕式氧化法脫硫后不再設(shè)置干法脫硫，因?yàn)殂~洗過程可以除去殘余的硫化氫。 在選用反應(yīng)活性好硫容高的脫硫劑的前提下，干法脫硫脫硫效率高，比較適宜處理含 H2S 較低的煤氣，因?yàn)?，煤氣?H2S 過高會造成脫硫劑很快失效。優(yōu)點(diǎn)是既能脫除硫化氫，又能脫除在機(jī)硫，凈化度高，可將氣體中硫化 物脫除至 1cm3/m3 以下。 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 7 物理化學(xué)吸附法 用環(huán)丁砜的烷基醇的混合溶液，脫除原料氣中硫化物的過程，屬于物理化學(xué)吸收過程，稱為環(huán)丁砜法。當(dāng)溫度升高、壓力降低時，硫化物解 吸出來，使吸收劑再生，循環(huán)使用。根據(jù)所用載氧體的不同，濕式氧化法主要有蒽醌二磺酸鈉法（簡稱 ADA 法）、氨水對苯二酚催化法、鐵氨法、硫酸錳 水楊法、硫酸錳 水楊酸 對苯二酚法（簡稱 MSQ 法）、改良砷堿法和栲膠法等。中合法，用弱堿性溶液為吸收濟(jì)，與原料氣中的酸性氣體硫化氫進(jìn)行中和反應(yīng)，生成硫氫化物而除去。 濕法脫硫主要用于脫除原料氣中硫化氫。 濕式氧化法脫硫是將硫化氫在液相中氧化成元素硫并予以分離 ,其特點(diǎn)為可將 H2S 直接轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫 。 6 引自 李金陽：《栲膠法脫硫工藝設(shè)計》 [J]，《化工設(shè)計通訊》，第 25卷第 3期， 1999年 9月 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 6 各 脫硫方法對比 脫硫方法很多， 原料氣脫除硫化物技術(shù)分為 濕法 和 干法 兩大類 ,而 濕法脫硫又分為濕式氧化法和胺法。濕法脫硫有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，即脫硫劑是便于輸送的液體、可以再生并能回收硫磺，構(gòu)成一個連續(xù)的脫硫系統(tǒng)。干法脫硫具有郊率高、設(shè)備簡單、操作簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 目前原料氣脫硫的方法很多，據(jù)統(tǒng)計達(dá)四五十種。例如，天然氣蒸汽所用鎳催化劑，要求原料烴中總硫含量小于 / m3 ，銅鋅系低變催化劑要求原料氣中總硫含量小于1mg/ m3 ， 若硫含量超過上述標(biāo)準(zhǔn)，催化劑將中毒而失去活性。以煤為原料制得的煤氣中一般含硫化氫 1— 6g/ m3 ，有機(jī)硫化物 — 。此外，在石油、紡織、食品、金屬、塑料、橡膠、火藥 、造紙、電鍍、水處理等行業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。在染料行業(yè)中，硫磺可用于生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉的硫化染料，是我國目前用量最大的一類染料。硫酸是生產(chǎn)化肥的主要原料，用硫酸來制取磷酸，進(jìn)而生產(chǎn)磷酸銨、過磷酸鈣等化肥。 其脫硫反應(yīng)機(jī)理如下 : 1) 堿性溶液吸收 H2S 的反應(yīng) ： 3232 N a H C ON a H SSHCONa ??? OHCON aH SSHN aH C O 2223 ???? 2) NaHS 與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦釩酸鈉：硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦 釩 酸鈉，析出單質(zhì)硫。多元酚的羥基受電子云的影響，間位羥基比較穩(wěn)定，而連位或鄰位羥基則很活潑，容易被空氣中的氧氧化。 ％的單寧溶液在溫度 (20177。因此 ,凝 縮類單寧又稱黃酮類單寧，是黃酮類化合物中的原蒼色素的一部分。 ② 凝縮類單寧。 植物體內(nèi)所含的能將生皮鞣成革的多元酚衍生物，又稱植物鞣質(zhì)，根據(jù)單寧的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征， 栲膠的主要成分可分為： ① 水解類單寧。 【 3】 栲膠 的 組成及 性質(zhì) 栲膠是一類復(fù)雜的天然化合物的總稱。因此，無論原料來源如何，合成氨原料必須首先脫硫。 ②使催化劑中毒、失活。 合成氨在生產(chǎn)原料氣中硫化物雖含量不高 ，但對生產(chǎn)的危害極大。脫硫問題成為公認(rèn)難題。 合成氨的工業(yè)的迅速發(fā)展，也 促進(jìn)了高壓、催化、特殊金屬材料、固體燃料氣化、低溫等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 在農(nóng)業(yè)方面，以氨為主要原料可以生產(chǎn)各種氮素肥料，如尿素、硝酸銨、碳酸氫氨、氯化銨 磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸磷肥 等各種含氮復(fù)合肥料。 根據(jù)資料顯示， 世界上氨產(chǎn)量的 85%以上是用于生產(chǎn) 各種 氮肥 的 。2020年進(jìn)口液氨 28． 1萬 t，出口量很少，表觀消費(fèi)量 t，國內(nèi)自給率 99． 5％。合成氨作為化肥工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。s synthetic ammonia desulphurization construction section primary data is the semiwater gas and the doctor solution. This design introduce the detail of synthetic ammonia desulphurization construction section39。本次設(shè)計的合成氨脫硫工段 主要原料是半水煤氣和脫硫液。 本設(shè)計的主要任務(wù)為將合成氨的原料氣中的有害成分硫脫除， 本設(shè)計 的脫硫方案 采用的是栲膠脫硫法， 該法是目前國內(nèi)最為常用的脫硫方法。s desulphurization plan uses is the tannin extract doctor treatment, this law is the present home most monly used desulphurization method. This design39。目前．我國合成氨產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居世界第一．總量占世界總量的約 1／ 3。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，在 2020年，我國共有合成氨生產(chǎn)企業(yè) 496家，合成氨產(chǎn)量 t。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，肥料需求的不斷增加，預(yù)計未來幾年我國農(nóng)業(yè)用氨需求增長率約 2％左右．工業(yè)用氨需求增長率約 5％左右。 我國合成氨產(chǎn)品主要分為農(nóng)業(yè)用氨和工業(yè)用氨兩大類。 工業(yè)用氨主要用于生產(chǎn)硝酸、純堿、丙烯腈、己內(nèi)酰 胺等多種化工產(chǎn)品。 隨著優(yōu)質(zhì)原料煤供應(yīng)的日益緊張，大多數(shù)以煤為原料的合成氨廠不得不選用高硫無煙煤或焦炭作為原料，生產(chǎn)出的半水煤氣中 H2S質(zhì)量濃度在 4~6 g／ m3 甚至高達(dá) 7~9 g／ m3。 1 引自 朝紅梅：《我國合 成氨 工 業(yè)進(jìn) 展 評述 》 ， 《化 工 工 業(yè)》 2020年第 5期 2 引自 朝紅梅：《我國合成氨產(chǎn)量分析》，《煤化工》，第 28卷第 9期 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 2 天然氣中硫經(jīng)物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）一般在 ~15g/ m3的范圍內(nèi)，有機(jī)硫以硫醇為主，在氣田經(jīng)過粗脫磙處理后的天然氣，硫化物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）在 20~100mg/ m3 左右。其 腐蝕程度隨原料氣中 H2S 的含量增高而加劇。 脫硫的任務(wù)是除去原料氣中的各種硫化物，同時硫是一種重要的資源，應(yīng)加以回收和利用。本次設(shè)計采用的是栲膠法。一般在商品名前冠以原料名，如落葉松樹皮栲膠，橡 □ 栲膠等，用以區(qū)別其組成、性質(zhì)和用途。根據(jù)水解后所得多元酚羧酸的結(jié)構(gòu)，又分為沒食子（或倍子）單寧（如五倍子所含的單寧等）和鞣花單寧（如橡 □ 所含的單寧等）。大多數(shù)凝縮類單寧分子中的單體來源于羥基黃烷 3醇、黃烷 3， 4二醇等黃酮類化合物。各種栲膠的非單寧組成不同。 含有大量鄰二或鄰三羥基酚。 栲膠脫硫的 反應(yīng)機(jī) 理 【 4】 栲膠法脫硫?qū)儆跐穹摿? ,是利用堿性栲膠 [T(OH)O2]的水溶液吸收半水煤氣中的 H2S，然后借助栲膠和礬作為載體和催化劑將吸收的 H2S 轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，發(fā)生吸收反應(yīng)后的栲膠溶液利用空氣在溶液再 生槽中進(jìn)行再生，然后進(jìn)入溶液循環(huán)槽重復(fù)循環(huán)使用。 22223 2)(22)(2 OHOOHTOOHT ??? OHN a V OOVNaN a O HOH 2394222 3422 ???? N a O HSOHN a H SOH ???? 222 22 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 4 生產(chǎn)中副產(chǎn)品硫磺的應(yīng)用 硫磺是一種重要的化工原料，可以用來制硫酸，硫磺制酸流程簡單、工藝穩(wěn)定。 工業(yè)硫磺深加工可以制取液體二氧化硫、二硫化碳、硫化亞鐵、硫醚、甲硫醇等精細(xì)硫化工產(chǎn)品。硫磺可直接作為殺蟲劑和殺菌劑使用，也可以制成多種效果顯著的農(nóng)藥 J。原料氣中硫化物的含量取決于氣化所用燃料中硫的含量。 原料氣中的硫化物，對合成氨生產(chǎn)危害很大，不僅 能腐蝕設(shè)備和管道，而且能使合成氨生產(chǎn)過程所用的催化劑中毒而失去活性。脫除原料氣中硫化物的過程 ，稱為脫硫。 5 引自 汪家銘：《硫磺供需現(xiàn)狀》，《川化》， 2020年第 3期 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計