【正文】 噴嘴個數(shù)（ n）確定： n= LT / Li 式中： Li——每個噴射器溶液量， m3/h， 取 Li =40m3 / h。atm） 。 ()]1/2= 圓整后 D 取 填料高度計算 （ a）吸收過程傳質(zhì)系數(shù) KG 計算 KG= 式中 ： KG——傳質(zhì)系數(shù)， Kg /（ m2hK) ④ 脫硫液的比熱容 CP， J/(g℃ ) CP=+ 脫硫液的進口溫度為 41℃ ，則進口時的比熱容 Cp1=+41=(gK) 將 半水煤氣中的各組分的 a、 b、 c 值列于表中 物 質(zhì) CO H2 CO2 N2 O2 a b/10－ 3 c/10－ 6 － － － － － 表 4 例如在 60℃ 的比熱容 ： CO: Cp=+103(+60)－ 106(+60)2=(kmol2= 考慮到半 水煤氣經(jīng)過洗滌、脫硫、變換等工序到合成的過程中氮氣的損失，則損失率以 1%計，則半水煤氣中氮氣的物質(zhì)的量為 nN2 =（ 1+1%） = Kmol 20 所以原料氣中 N2 的體積 為 VN2== Nm3 根據(jù)原料氣中各氣體的體積比，則其它氣體的體積為 VCO2=247。 為使吸收、再生和析硫三者都能順利進行，溶液溫度宜控制在 35～ 45℃ 。溶液的電位表明溶液的氧化還原能力的大小，反映溶液再生系統(tǒng)溶液再生的好壞，一般控制溶液的電位值在－ 180mV左右。堿度過高吸收硫化氫過多，釩可能會過度還原。噴頭的開關個數(shù)決定了噴射壓力的高低， 噴 射壓力越高則空氣吸入越多，栲膠再生效果越好， 泡 沫越易形成，一般不應低于 。 Ⅴ 、液位的影響 (1) 脫硫塔底部液位的影響 脫硫塔底部液位應以系統(tǒng)中的溶液量及循環(huán)量為依據(jù)，若脫硫塔底液位過低，則易造成氣泡夾帶，使富液泵不打量 。適當提高噴淋密度，不但利于提高氣體凈化度， 還 有利于對填料表面和空隙中硫的沖刷；但噴淋密度過高，則會使溶液質(zhì)量下降，還會導致系統(tǒng)阻力上升。 (3) 溶液中 T(OH)O2：若 T(OH)O2 過少，則脫硫效率低、膠性差、硫顆粒易沉淀、堿礬 消耗大、副反應快 ； T(OH)O2 過多，溶液膠性過強硫粒細、出硫差，一般控制在 ～。 栲膠脫硫的反應過程如下： （ 1）堿性水溶液吸收 氣相中的 H2S，生成 HS 14 Na2CO3+H2S＝ NaHS+NaHCO3 2— 1 NaHCO3+H2S＝ NaHS+CO2+H2O 2— 2 （ 2）硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應生成焦 釩 酸鈉，析出單質(zhì)硫 2NaHS +4NaVO3 +H2O = Na2V4O9 + 4NaOH ＋ 2S↓ 2— 3 此反應過程中五價釩被還原成四價釩，但是這個反應不能用吹空氣的方法倒轉回去使釩再生，必須靠氧化態(tài)栲膠將四價釩氧化成五價釩 ，而還原態(tài)栲膠 則可利用吹空氣再生，這便是栲膠脫硫的根本所在。 22223 2)(22)(2 OHOOHTOOHT ??? OHN a V OOVNaN a O HOH 2394222 3422 ???? 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 + H2O 2Na2S2O3 + 3O2 = 2Na2SO4 + 2SO2 4H2O2+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 13 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 在塔內(nèi)逆向接觸，其中的大部分 硫化氫氣體被 溶 液吸收， 脫硫 后的氣體從塔頂出來至氣柜。（ 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。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置干法脫硫，因為銅洗過程可以除去殘余的硫化氫。我國有少數(shù)中型氨廠采這種方法脫硫。目前國內(nèi)中、小氨廠絕大部分采用濕式氧化法脫硫，因此原料氣中有機硫含量高時，變換后氣體中硫化氫含量增加，需要經(jīng)過二次脫硫。 化學聽收法 在化學吸收法中，脫硫溶液與硫化氫發(fā)生了 化學反應。傳統(tǒng)的中型氮肥廠，以前對改良 ADA 法和栲膠法用的比較多；對小型氮肥廠，以前對苯二酚法用得較多。干法脫硫具有郊率高、設備簡單、操作簡單、維修方便等優(yōu)點。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準，催化劑將中毒而失去活性。 8 22223 2)(22)(2 OHOOHTOOHT ??? OHN a V OOVNaN a O HOH 2394222 3422 ???? 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。 含有大量鄰二或鄰三羥基酚。其 腐蝕程度隨 原料氣中 H2S 的含量增高而加劇。所以合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位，氨及氨加工工業(yè)已成為現(xiàn)代化學工業(yè)的一個重要部門。因此，合成氨工業(yè)是氮肥工業(yè)的基礎，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起著重要的作用。 編者 2021年 11月 2 目 錄 前 言 .................................................................. 2 摘 要 .................................................................. 5 ABSTRACT ............................................................... 6 1． 總 論 ............................................................ 7 概 述 ........................................................................................................................ 7 栲膠的 組成及 性質(zhì) ...................................................................................................................... 8 栲膠脫硫的 反應機理 .................................................................................................................... 8 生產(chǎn)中副產(chǎn)品硫磺的應用 .......................................................................................................... 9 文獻綜述 ................................................................................................................... 9 設計任務的依據(jù) ..................................................................................................... 10 2. 流程方案的確定 ..................................................... 11 各 脫硫方法對比 ....................................................................................................11 栲膠脫硫 法的理論依據(jù) ...........................................................................................11 工藝流程方框圖 ..................................................................................................... 12 3. 生產(chǎn)流程的簡述 ..................................................... 13 簡述物料流程 ......................................................................................................... 13 氣體流程 ...........................................................................................................................................13 溶液流程 ...........................................................................................................................................13 硫磺回收流程 .................................................................................................................................13 工藝的化學過程 ..................................................................................................... 13 反應條件對反應的影響 ....................................................................................... 14 影響栲膠溶液吸收的因素 .......................................................................................................14 影響溶液再 生的因素 .................................................................................................................16 工藝條件的確定 ..................................................................................................... 17 溶液的組成 .........................................................................................