【正文】 、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。 影響溶液再生的因素 溶液的再生是將富液 (吸收 H2S 后的栲膠溶液 )變成貧液 (再生后的栲膠溶液 ) 的過(guò)程，主要是 T(OH)3 被 O2 氧化成 T(OH)O2 過(guò)程。若塔底液位過(guò)高，則塔底部空間過(guò)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。若循環(huán)系統(tǒng)溫度低則 H2S 的吸收和析硫反應(yīng)速度降低，脫硫效率差 ，因此，溶液溫度應(yīng)控制在 38～ 50℃ 為宜。若半水煤氣入塔溫度過(guò)高，則會(huì)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。一般液氣比控制稍大些即可。 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 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(guò)高，易產(chǎn)生礬 氧 硫沉淀 ； 如液氣比小，溶液的循環(huán)量小，對(duì)氣體的凈化度有影響，同時(shí)產(chǎn)生的硫顆粒易沉積在填料環(huán)、管道、設(shè)備中，時(shí)間長(zhǎng)易造成脫硫塔塔阻上漲。 Ⅱ 、吸收塔噴淋密度的影響 噴淋密度是指 吸收塔內(nèi)單位 截面積的溶液循環(huán)量。 (6) 溶液中 NaHCO3：若溶液中 NaHCO3 濃度高，將使 pH 值升高，對(duì)再生吸氧和析硫都不利。 (5) 總堿度：溶液中的堿度較高時(shí)，可提高溶液吸氧能力，有利于再生氧化； 但 過(guò)量的堿不僅增加副 反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)會(huì)使硫的回收困難，硫磺產(chǎn)量下降。 (4) 溶液的 pH 值：溶液的 pH 值過(guò)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 。其濃度一般控制在 ～ 。 (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 。 (1) 溶液中 Na2CO3：若 Na2CO3 過(guò)低則吸收 H2S 不完全，脫硫效果差 。 （ 3）醌態(tài)栲膠氧化四價(jià)釩絡(luò)離子為五價(jià)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。 8 引自 李平輝 ：《合成氨原料氣凈 化》，化學(xué)工業(yè)出版社， (202004出版 ) XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 工藝的化學(xué)過(guò)程 水煤氣經(jīng)過(guò) 洗 滌 塔進(jìn)入脫硫塔，脫硫液從塔頂噴淋下來(lái)，氣液兩相在塔里充分接觸后 ,硫化氫被脫硫液吸收，吸 收硫化氫的脫硫液在再生槽中氧化再生后解析出單質(zhì)硫。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。出富液槽的溶液用再生泵加壓后，打入再生槽頂部，經(jīng)噴射器 高速 噴射 進(jìn)入 再 生槽，同時(shí)吸入足夠的空 氣，以達(dá)到氧化栲膠和浮選硫膏之目的。 溶液流程 從脫硫塔頂噴淋下來(lái)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） 。 332942 )(242)(2 OHTN a V ON a O HOOHTOVNa ???? 4) 還原態(tài)栲膠的氧化 ： 酚態(tài)栲膠被氧化獲得再生，同時(shí)生成 H2O2。 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。 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 栲膠脫硫 法的理論依據(jù) 栲膠脫硫是利用堿性栲膠水溶液從氣體中脫除硫化氫 ,屬于二元氧化還原過(guò)程。 濕式栲膠法脫硫整個(gè)脫硫和再生過(guò)程為連續(xù)在線過(guò)程，脫硫與再生同時(shí)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(guò)調(diào)整溶液配比調(diào)整，適時(shí)加以控制，凈化后煤氣中 H2S 含量穩(wěn)定 只需在生產(chǎn)過(guò)程中補(bǔ)加少量物料以抵償操作損失 。（ 5）栲膠需要熟化預(yù)處理，栲膠質(zhì)量及其配制方法得當(dāng)與否是決定栲膠法使用效果的主要因素。（ 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(jiǎn)單。 栲膠法有如下 優(yōu)點(diǎn) ：（ 1）栲膠資源豐富，價(jià)廉易得，運(yùn)行費(fèi)用比改良 ADA 低。栲膠是由植物的果皮、葉和干的水淬液熬制而成。 本課題是采用濕法對(duì)水氣煤脫硫，主要是采用栲膠脫硫法， 因?yàn)?栲膠法是我國(guó)特有的脫硫技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)使用較多的脫硫方法之一。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(guò)濕式氧化法脫硫后不再設(shè)置干法脫硫，因?yàn)殂~洗過(guò)程可以除去殘余的硫化氫。 目前我國(guó)以天然氣的輕油為原料的大型氨廠，通常先采用烷基醇胺等濕法，除去天然氣或輕油中大部分硫化物。 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)椋簹庵?H2S 過(guò)高會(huì)造成脫硫劑很快失效。在氣體中含硫量高的情況下，應(yīng)先采用濕法除去絕大部分的硫化氫，再采用干法脫除有機(jī)硫的殘余硫化氫。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。我國(guó)有少數(shù)中型氨廠采這種方法脫硫。 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 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(guò)程，屬于物理化學(xué)吸收過(guò)程，稱為環(huán)丁砜法。這類方法除了能脫硫化氫外，還能脫除有機(jī)硫和二氧化碳。當(dāng)溫度升高、壓力降低時(shí)，硫化物解 吸出來(lái)，使吸收劑再生，循環(huán)使用。目前國(guó)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(jī)硫含量高時(shí)，變換后氣體中硫化氫含量增加，需要經(jīng)過(guò)二次脫硫。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(jiǎn)稱 ADA 法）、氨水對(duì)苯二酚催化法、鐵氨法、硫酸錳 水楊法、硫酸錳 水楊酸 對(duì)苯二酚法（簡(jiǎn)稱 MSQ 法）、改良砷堿法和栲膠法等。中和法主要有烷基醇胺法、氨水法和碳酸法等。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。 化學(xué)吸 收法 在化學(xué)吸收法中，脫硫溶液與硫化氫發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 濕法脫硫主要用于脫除原料氣中硫化氫。既可在常壓下操作 ,又可在加壓下操作 。 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 。胺法是將吸收 的 H2S在再生系統(tǒng)釋放 ,然后將 H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫 ,溶液則循環(huán)使用。 6 引自 李金陽(yáng)：《栲膠法脫硫工藝設(shè)計(jì)》 [J]，《化工設(shè)計(jì)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(jì) 6 各 脫硫方法對(duì)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。當(dāng)原料氣含硫較高時(shí)， 宜先采用濕法脫去大量的硫，然后串聯(lián)干法精脫，以達(dá)到工藝上和經(jīng)濟(jì)上都合理的要求。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(gè)連續(xù)的脫硫系統(tǒng)。因此，大型合成廠廣泛將此法用于業(yè)精細(xì)脫硫。干法脫硫具有郊率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。按脫硫劑的物理形態(tài)分為干法（脫硫劑為固態(tài)）和濕法（脫硫劑為液態(tài)）兩大類。 目前原料氣脫硫的方法很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)達(dá)四五十種。因此，原料氣 中的梳化物，必須脫除干凈。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(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)，催化劑將中毒而失去活性。天然氣、輕油及重油中硫化物含量，因產(chǎn)地不同，差別很大。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 — 。 【 5】 文獻(xiàn)綜述 由于生產(chǎn)合成氨的各種燃料中含有一定的硫，因此所制備出來(lái)的合成氨原料氣中，都含有硫化物，其中大部分是無(wú)機(jī)硫化物硫化氫 （ H2S），其次還含有少量的的機(jī)硫化物，如 二硫化碳（ CS2）、硫氧化碳（ COS）、硫醇（ R— SH）和噻吩（ C4H4S）等 。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。在醫(yī)藥日化行業(yè)，硫磺是許多治療皮膚病的藥膏成分之一，也用于生產(chǎn)多種化妝品和洗化用品。在染料行業(yè)中，硫磺可用于生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的硫化染料，是我國(guó)目前用量最大的一類染料。值得關(guān)注的是， 當(dāng)前硫作為農(nóng)作物生長(zhǎng)所必需的一種元素，應(yīng)用的范圍和數(shù)量逐年擴(kuò)大。硫酸是生產(chǎn)化肥的主要原料，用硫酸來(lái)制取磷酸，進(jìn)而生產(chǎn)磷酸銨、過(guò)磷酸鈣等化肥。 332942 )(242)(2 OHTN a V ON a O HOOHTOVNa ???? 4) 還原態(tài)栲膠的氧化：酚態(tài)栲膠被氧化獲得再生，同時(shí)生成 H2O2。 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。 雖然丹寧各組分的分子結(jié)構(gòu)相當(dāng)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(guò)程的原因。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。 而 栲膠的主要成分是丹寧， 丹寧是化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的化合物組成的混合物。 ％的單寧溶液在溫度 (20177。主要成分是糖、簡(jiǎn)單酚、 有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽、 色 3 詳見(jiàn) 周樹(shù)峰，郭雅紅 ： 《現(xiàn)代橡膠技術(shù)》 ，《 中氮肥》 ， 第 2 期 ， 2020 年 3 月 XX 理工 大學(xué) XX 學(xué)院 20XX 屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 3 素、含氮物質(zhì)等。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。在水溶液中，不能被酸或酶水解；相反，與酸共熱會(huì)聚縮成難溶于水的無(wú)定形物質(zhì) ──紅粉。 ② 凝縮類單寧?？杀凰峄蛎杆獬上鄳?yīng)的產(chǎn)物。 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。由于原料不同，其組成也不同。 【 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。濕式氧化法脫硫又因脫硫催化劑的不同主要有以下 3種方法： ADA法、栲膠法、肽菁鈷法。因此，無(wú)論原料來(lái)源如何，合成氨原料必須首先脫硫。包括轉(zhuǎn)化催化劑、高溫變換催化劑、低溫變換催化劑、合成氨催化劑等。 ②使催化劑中毒、失活。含有 H2S 的原料氣，在水分存在時(shí)，就形成硫氫酸（ HSH），腐蝕金屬設(shè)備。 合成氨在生產(chǎn)原料氣中硫化物雖含量不高 ，但對(duì)生產(chǎn)的危害極大。其中硫化氫屬于無(wú)機(jī)化合物，常稱為“無(wú)機(jī)硫”。脫硫問(wèn)題成為公認(rèn)難題。 在合成氨工業(yè)中，脫硫倍受重視 。 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。在工業(yè)方面，氨 廣泛用于制藥、煉油、純堿、合成纖維、合成樹(shù)脂、含氮無(wú)機(jī)鹽等 工業(yè)。 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。 【 2】 合成氨工業(yè) 對(duì)農(nóng)業(yè)的作用實(shí)質(zhì)是將空氣中游離氮轉(zhuǎn)化為能被植物吸收利用的化合態(tài)氮，這一過(guò)程稱為固定氮。 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 。 合成氨的需求取決于氮肥的需求和工業(yè)用氨的需求。2020年進(jìn)口液氨 28． 1萬(wàn) t，出口量很少，表觀消費(fèi)量 t，國(guó)內(nèi)自給率 99． 5％。 【 1】 近年來(lái)，我國(guó)化肥工業(yè)穩(wěn)步 發(fā)展，產(chǎn)量逐年增加，國(guó)內(nèi)自給率迅速提高。合成氨作為化肥工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。 合成氨是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)．也是我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要先驅(qū) ， 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展 ， 我國(guó)合成氨工業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平等方面均得到了大幅提高。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。 [關(guān)鍵詞 ]： 栲膠脫 硫法 脫硫液 脫硫塔