【正文】 求栲膠濃度與釩濃度保持一定的比例，同時還應滿足栲膠對碳鋼表面緩蝕作用的含量要求。應添加的理論濃度可與液相中 HS的摩爾濃度相當，但在配制溶液時往往要過量，控制過量系數(shù)在 ～ 左右。堿度過高，副反 應加劇。 堿度 溶液的總堿度與其硫容量成線性關系，因而提高總堿度是提高硫容量的有效途徑，一般處理低硫原料氣時，采用的溶液總堿度為 ，而對高硫含量的原料氣則采用 的總堿度。以下是栲膠法脫硫的反應機理。但此法在操作中易發(fā)生堵塞，而且藥品價格昂貴，近幾年來，在改良 的基礎上開發(fā)的栲膠法克服了這兩項缺點。現(xiàn)在工藝上應用較多的濕法脫硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法（ 法）及有機胺法。 干法脫硫既可以脫除無機硫，又可以脫除有機硫，而且能脫至極精細的程度，但脫硫劑再生較困難，需周期性生產，設備龐大，不宜用于含硫較高的煤氣，一般與濕法脫河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 7 硫相配合，作為第二級脫硫使用。 （ 1） 進入系統(tǒng)的粗煤氣中硫化氫含量過高，或進塔粗 煤氣氣量過大； （ 2）脫硫液循環(huán)量小； （ 3）脫硫液成分不當； （ 4）脫硫液再生效率低或懸浮硫含量高； （ 5）進脫硫塔的粗 煤氣或貧液溫度高； （ 6）脫硫塔內氣液偏流，影響脫硫效率； 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 6 （ 1）聯(lián)系造氣工段更換含 硫量低的煤炭，降低進脫硫系統(tǒng)粗煤氣中的硫化氫含量或適當減少粗 煤氣氣量； （ 2）適當加大脫硫液循環(huán)量； （ 3） 把脫硫液成分調整掃工藝指標要求范圍內； （ 4）檢修噴射再生器或適當提高溶液進再生器的壓力，增加自吸空氣量，提高溶液的再生兇案綠；檢修離心機濾網，減少漏泡沫量，增加再生槽硫泡沫的溢流量，減少溶液中懸浮硫含量； （ 5）加大氣體冷卻器的冷卻水，降低進系統(tǒng)粗 煤氣溫度； （ 6）檢查清理脫硫塔噴頭及填料，確定氣液分布均勻。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 5 （ 2）檢查系統(tǒng)內所有閥門的開關位置，應符合開車要求； （ 3）與供水，供電，供氣部門及造氣，壓縮工段聯(lián)系，作好開車準備； （ 4）將脫硫液成分調整在工藝指標范圍內； （ 5）氨規(guī)程進行系統(tǒng)吹凈，清洗，試漏和置換工作（系統(tǒng)未經檢修處于保壓狀況下對的開車，不進行該項工作） ； （ 6）調凈氣柜出口水封積水； （ 7）開啟各氣體冷卻塔和 清洗塔進水閥，并調節(jié)好水量及各塔液位； （ 8）開啟貧液泵進口閥，啟動貧液泵，向脫硫塔打入脫硫液，并調節(jié)好液位； （ 9）開啟富液泵進口閥，啟動富液泵，向再生槽送液； （ 10）根據脫硫液循環(huán)量和再生液槽液位，調節(jié)好貧液泵，富液泵的打液量， 并控制好貧液槽，富液槽液位計流量； （ 11）開啟羅茨鼓風機，并調節(jié)好粗 煤氣流量； （ 12） 根據粗煤氣流量大小，調節(jié)好液氣比。因此，為了 提高企業(yè)最終產品質量和保持人們優(yōu)良的生存環(huán)境，對粗煤氣進行脫硫是 非常必要的。使母液粘度增大，碳銨結晶變油，不僅造成分離困難，同時，由于生成FeS 沉淀致使碳銨顏色變黑； （ 3）在尿素生產過程中，硫化氫進入尿素合成塔時會生成硫脲，污染尿素產品，降低產品質量； （ 4）對銅洗操作的危害 銅氨液吸收 硫化氫生成 C uS 沉淀，這種沉淀物顆粒很細，懸浮在溶液中導致溶液粘度增大，發(fā)泡性增強，銅耗上升，破壞銅洗系統(tǒng)的正常運行； （ 5）對金屬腐蝕 硫化氫能使碳鋼設備及管線發(fā)生失重腐蝕，應力腐蝕，氫脆和氫鼓泡，使設備及管線壽命減短； （ 6）對人體的毒害 硫化氫是強烈的神經毒物，接觸人的呼吸道粘膜后，即分解成 Na2S，加之本身的酸性對人體的呼吸道粘膜有明顯的刺激作用。 （ 2） 設備較多，工藝操作也較復 雜，設備投資較大。 （ 5） 煤氣脫硫凈化程度可以根據企業(yè)需要，通過調整溶液配比調整，適時加以控制，凈化后煤氣中 H2S 含量穩(wěn)定。 （ 3） 脫硫效率大于 98℅ ，所析出的硫容易浮選和分離。 （ 2） 脫硫溶液的活性好、性能穩(wěn)定、腐蝕性小。煤氣脫硫凈化程度可以根據企業(yè)需要，通過調整溶液配比調整，適時加以控制，凈化后煤氣中H2S含量穩(wěn)定。此外， 脫硫效率大于 98℅ ，所析出的硫容易浮選和分離。 栲膠是聚酚類（丹寧）物質，可替代 ADA 作為載氧 體，價格低廉，栲膠本身還是良好的絡合劑，不需要添加酒石酸鉀鈉的絡合劑。 脫硫溶液從循環(huán)槽出來后經過濾加壓送到變脫塔，吸收氣體中的 H2S，由變脫塔出來的溶液進入變脫溶液再生塔，再生好的溶液由變脫再生塔出來，進入變脫溶液循環(huán)槽，再經過濾加壓，如此循環(huán)使用。L 1) 10～ 30 堿度 ∕N ～ 氧化溫度 ∕℃ 70～ 90 空氣量 溶液不翻出器外 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 3 消光值 穩(wěn)定在 將純堿溶液用蒸汽加熱，通入空氣氧化，并維持溫度 80～ 90℃ ，恒溫 10h 以上，讓丹寧物質發(fā)生降解反應，大分子變小，表面活性物質變成非表面活性物質，達到預處理目的。當溶液充分氧化后，其消光值則會穩(wěn)定在某一數(shù)值附近，這種溶液就 能滿足脫硫要求。 由于栲膠水溶液是膠體溶液，在將其配制成脫硫液之前，必須對其進行預處理，以消除共膠體性和發(fā)泡性，并使其由酚態(tài)結構氧化成醌態(tài)結構，這樣脫硫溶液才具有活性。 脫硫過程中，酚類物 質經空氣 再 生氧化成醌態(tài)，因其具有較高電位，故能將低價釩氧化成高價釩，進而使吸收在溶液中的硫氫根氧化、析出單質硫。C 的條件下氧化 10～ 24h，破壞其膠性。由于栲膠水溶液在較高濃度時成為典型的膠體溶液，并且在較低溫度時容易出現(xiàn) 3NaVO 及 3NaHCO 沉淀，因 此在配制脫硫液前必須對栲膠 水 溶液進行熟化預處理。栲膠水溶液在 空氣中易被氧化，即丹寧中較活潑的羥基易被空氣中的氧氧化，生成醌態(tài)化合物。栲膠的主要成分為多種水解丹寧，是有許多 結構相似的酚類衍生物所組 成的多酚基化合物，由于其含有許多活潑的烴基，所以具有很強的吸氧能力，在 脫硫 過程中起著載氧的作用。 栲膠的認識 栲膠是由植物的皮，果，莖及葉的萃取液熬制而成的。它是以純堿作為吸收劑，以栲膠為載氧體，以 2NaVO 為氧化劑。其中改良 蒽醌二磺酸法的脫除效率高，應用更為廣泛。 濕法脫硫可以處理含硫量高的煤氣，脫硫劑是便于輸送的液體物料，可以再生，且可以回收有價值的元素硫，從而構成一個連續(xù)脫硫循環(huán)系統(tǒng)。在我國，熱煤氣脫硫現(xiàn)在仍處于試驗研究階段，還有待于進一步完善，而冷煤氣脫硫是比較成熟的技術，其脫硫方法也很多。因此，必須進行煤氣的脫硫。硫化氫及其燃燒產物二氧化硫（ 2SO ）對人體均有毒性，在 空氣中含有 %的硫 化氫就能致命。所以煤氣中硫化氫所含的硫約占煤氣中硫總量的 90%以上，因此，煤氣脫硫主要是指脫除煤氣中的硫化氫， 焦爐煤氣中含硫化氫 8～ 15g/m3，此外還 含 ～ 。河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 1 1 緒 論 概述 焦爐煤氣 粗煤氣中硫化物按其化合態(tài)可分為兩類：無機硫化物，主要是硫化氫（ H2S），有機硫化物，如二硫化碳（ 2CS ），硫氧化碳（ COS），硫醇（ 25CHSH ）和噻吩（ 44CHS ）等。有機硫化物在 溫度下進行變換時，幾乎全部轉化為硫化氫。 硫化氫 在 常溫下是一種帶刺鼻臭味的無色氣體，其密度為 。煤氣中硫化氫的存在會嚴重腐蝕輸氣管道和設備， 如果將煤氣用做各種化工原料氣，如合成氨原料氣時，往往硫化物會使催化劑中毒，增加液態(tài)溶劑的黏度，影響產品的質量等。 焦爐 煤氣凈化的現(xiàn)狀 煤氣的脫硫方法從總體上來 分有兩種：熱煤氣脫硫和冷煤氣脫硫。冷煤氣脫硫大體上可分為干法脫硫和濕法脫硫兩種方法，干法脫硫以氧化鐵法和活性炭法應用較廣，而濕法脫硫以砷堿法、 ADA、改良 ADA 和栲膠法頗具代表性?，F(xiàn)在工藝上應用較多的濕法脫硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法（ 法）及有機胺法。但此法在操作中易發(fā)生堵塞，而且藥品價格昂貴，近幾年來，在改良 的基礎上開發(fā)的栲膠法克服了這兩項缺點。 基于此，在 焦爐煤氣 脫硫工藝的設計中我采用濕式栲膠法 脫硫 工藝。其 主要成分為丹寧，約占河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 2 66%， 以栲膠來配制脫硫液效果最佳。堿性栲膠脫硫液是由栲膠，碳酸鈉及偏釩酸鈉等主要成分構成的水溶液。特別是當溶液的 PH 值大于 9的時候，丹寧的氧化特別顯著。即將含栲膠 20～ 33g/l， Na2CO3380～ 133g/l的栲膠誰溶液直接通蒸汽與空氣，在 80～ 90176。然后加 3NaVO 及軟水或稀氨水，配制成含栲膠～ ， Na2CO3 ， 3NaHCO g/l, 3NaVO 2～ ，送入脫硫液儲存槽，稀釋后使用。同時丹寧能與多種金屬離子（如釩、鉻、鋁等）形成水溶性絡合物；在堿性溶液中丹寧能用與鐵、銅反應并在其材料表面形成丹寧酸性薄膜，因而具有防腐蝕作用。在栲膠溶液氧化過程中，伴隨著吸光性能的變化。通常制備栲膠溶液的預處理條件列舉在表 1中： 表 1 制備栲膠溶液的與處理條件 方法 項目 用 Na2CO3配制溶液 栲膠濃度 ∕(g 栲膠法脫硫工藝，將堿性栲膠溶液打入溶液循環(huán)槽，自循環(huán)槽出來，經過濾加 壓后進入系統(tǒng)的裂脫塔，吸收氣體中的 H2S，由裂脫塔出來的溶液進入裂 脫再生塔，再生好的溶液由塔底流到溶液循環(huán)槽，經過濾加壓循環(huán)使用 。 栲膠法脫硫的優(yōu)缺點 栲膠法脫硫是目前工業(yè)化生產中應用較多的濕式脫硫方法，它本身有許多優(yōu)越之處，但是與此同時，也存在著許多的不足。此法的吸收效果與 ADA 相近，且具有不容易堵塞脫硫塔填料，栲膠資源豐富，價格便宜以及脫硫液活性好，性能穩(wěn)定，腐蝕性小等優(yōu)點。栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程，脫硫與再生同時進行，不需要設置備用脫硫塔。 （ 1） 栲膠資源豐富、價格低廉、無毒性、脫硫溶液成本低，因而操作費用要 改良 ADA 法 低。栲膠本身既是氧化劑，又是釩的絡合劑，脫硫溶液的組成比改良 ADA 法簡單，且脫硫過程沒有 硫磺 堵塔問題。 （ 4） 栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程，脫硫與再生同時進行，不需要設河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 生產流程及方案的確定 4 置備用脫硫塔。 （ 1）配制脫硫液和往系統(tǒng)中補加時都要經過加熱溶化制備過程。 （ 1）對催化劑的危害 硫使甲烷化催化劑，高（中）溫變換催化劑，甲醇合成