【正文】 G8CSρS(t5－t 6)表示硫膏升溫吸收熱量； 8ρSCh 表示硫膏熔融吸收熱量；4λF 6(t5－t 6)表示向環(huán)境散熱量?！妫﹖3——槽中硫泡沫末溫，℃， t3=℃t4——槽中硫泡沫初溫，℃， t4=41℃Q2=1100（－41）=10 5KJ②蒸汽消耗量 W4，kg/hW4=Q2/r1式中 r1——130℃蒸汽的液化熱， KJ/kg，r 1=W4=Q2/r1=105/=4 熔硫釜熱量衡算① 熔硫釜熱負荷 Q3，KJ/釜Q3=G8CSρS(t5－t 6)++4λF6(t5－t 6)式中 G8——每一釜硫膏量， m3/釜，設全容積為 3m3，熔硫釜裝填系數(shù)為75%，則 G8=3=CS——硫膏比熱容，KJ/（kg﹒℃） ，C S=（kg﹒℃ ）ρS——硫膏密度，kg/m 3， ρS=1770kg/m3t5——加熱終溫，℃，t 5=150℃t6——入釜溫度，℃，t 6=℃Ch——硫膏的熔融熱，KJ/kg，C h= KJ/kgλ——熔硫釜向周圍空間的散熱系數(shù)，KJ/ （m 2℃)= KJ/(kgK)平均比熱容 Cpm=ΣYiCpi式中 Yi——各氣體的體積分數(shù) Cpi——各氣體的比熱容故半水煤氣在 60 攝氏度的比熱容 C60 P=(kmolK)H2: CP=+103(+60)106(+60)2= KJ/(kmol158=9 硫泡沫生成量 G6，Kg/m 3G6=G4/S1式中 S1——硫泡沫中硫含量，kg/m 3,取 S1=30kg/m3G6=247。VN2= Nm3VCO=247。4. 物料衡算和熱量衡算 物料衡算1 基礎數(shù)據(jù)表 半水煤氣成分組分 N2 CO2 CO H2 O2體積/ ％ 表 脫硫液成分組分 Na2CO3 NaHCO3 總堿 總釩 栲膠濃度（g/L） ⑶ 半水煤氣中硫化氫含量 C1=711 mg/m3⑷ 凈化氣中硫化氫含量 C2=⑸ 入洗滌塔的半水煤氣的溫度 t1=60℃⑹ 出洗滌塔入脫硫塔的半水煤氣的溫度 t2=45℃⑺ 出脫硫塔半水煤氣的溫度 t3=41℃⑻ 入脫硫塔半水煤氣的壓力 P=（絕壓）2 計算原料氣的體積及流量以每年 300 個工作日，每天工作 24 小時，則每小時生產(chǎn)合成氨為：60000247。 再生空氣量 空氣的作用是供氧和形成捕集硫粒的氣泡。 溫度提高反應溫度可加快反應速度，對吸收和再生都有利，冬天溫度過底生成硫磺的粒子細，硫泡沫很難捕集，所以在噴射再生槽前設有溶液加熱器調(diào)節(jié)溶液溫度。 噴淋密度和液氣比的控制實驗證明在 pH 較高條件下，加大脫硫塔內(nèi)的氣流速度即增加氣量可提高傳質(zhì)系數(shù)。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)。實際上 V4+不可能被栲膠降解及時氧化成 V5+，當 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嚴格控制在 30～35 ℃之間。 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)栲膠氧化四價釩絡離子為五價釩絡離子使釩絡離子恢復活性而醌態(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） 。其脫硫反應機理如下: 1) 堿性溶液吸收 H2S 的反應 ： Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3NaHCO3+H2S＝NaHS+CO 2+H2O2) NaHS 與偏釩酸鈉反應生成焦釩酸鈉：硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應生成焦釩酸鈉，析出單質(zhì)硫。 2223)()( OHOH?? OHNaVONaHO239422 ???H2O2+NaHS＝H2O+S+NaOH 生產(chǎn)中副產(chǎn)品硫磺的應用硫磺是一種重要的化工原料，肥料工業(yè)是硫的最大用戶， 硫磺的其它用途包括炸藥、鋼鐵酸洗、醫(yī)藥食品工業(yè)、安全剝離、水處理、橡膠、電解工業(yè)、催化劑、顏料、化學品、硫磺膠泥、硫磺混凝土、醇類、黏合劑、農(nóng)藥、黑色火藥、鞭炮等。 栲膠脫硫的反應機理栲膠法脫硫?qū)儆跐穹摿?,是利用堿性栲膠[T(OH)O 2]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)生吸收反應后的栲膠溶液利用空氣在溶液再生槽中進行再生，然后進入溶液循環(huán)槽重復循環(huán)使用。含有大量鄰二或鄰三羥基酚。栲膠的主要成分是丹寧，丹寧是化學結(jié)構(gòu)十分復雜的化合物組成的混合物。雖然丹寧各組分的分子結(jié)構(gòu)相當懸珠，但它們都是具有酚式結(jié)構(gòu)的多羥基化合物，有的還含有醌式結(jié)構(gòu)，這就是栲膠能用于脫硫過程的原因。 332942 )(24)( HTNaTNa ??? 4) 還原態(tài)栲膠的氧化：酚態(tài)栲膠被氧化獲得再生，同時生成 H2O2。栲膠是有酚式結(jié)構(gòu)的多羥基化合物,是一種良好的載氧體,又能對多種重金屬離子起絡合作用。 2223)()( OHO? NaVNaH23942 ??H2O2+NaHS＝H2O+S+NaOH 此外 ,在生產(chǎn)中還有生成硫代硫酸鈉的副反應: 2NaHS + 2O2 = Na2S2O3 + H2O2Na2S2O3 + 3O2 = 2Na2SO4 + 2SO24H2O2+2NaHS＝5H2O+Na2S2O3 2NaOH+Na2S2O3+4H2O2＝2Na2SO4+5H2O 工藝流程方框圖水煤氣 洗滌塔 脫硫塔 富液槽 再生槽泡沫貯槽熔硫釜硫磺貧液槽至氣柜3. 生產(chǎn)流程的簡述 簡述物料流程 氣體流程半水煤氣從造氣車間出來后，經(jīng)過洗滌塔除塵、降溫，水封后，從脫硫塔的底部進入塔內(nèi)，脫硫液從塔頂噴淋而下，水煤氣與堿性栲膠溶液