氧化还原吸收法

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年10月06日

 氧化还原法是指将H2S在液相中直接氧化为元素硫的气体脱硫方法。与醇胺法相比,氧化还原法优点在于:

    ① 净化度高,净化气中H2S含量可低于5mg/m3
    ② 在脱硫的同时直接生产元素硫,基本无废气污染;
    ③ 多数方法可选择性脱除H2S而基本上不脱除CO2
    ④ 操作温度为常温,操作压力为高压或常压。
    这类方法已在克劳斯装置尾气、低含硫气井、焦炉气、水煤气、合成气等气体中广泛应用。以下以改良蒽醌二磺酸钠法(改良ADA法)为例说明其工艺流程(图2-40)。
 
    原料气从吸收塔底部进入,通过填料层与自上而下流动的再生贫液发生逆流接触,气体中硫化氢被溶液所吸收,从吸收塔顶部出来的气体为净化气。从吸收塔底部出来的溶液称为富液,它吸收了硫化氢并与之发生氧化还原反应,故不再具有脱硫性质,需要再生。富液进入氧化器用空气使之氧化,重新恢复脱硫性能。由于ADA溶液与硫化氢发生氧化还原反应后直接生成了粉末状硫单质悬浮于溶液中,当空气从氧化器底部通入时,以气泡形式携带悬浮的硫单质进入上层液面形成泡沫,把含有硫单质的泡沫引入硫浆液罐储存,再通过离心机或过滤机对固液进行分离,固体即可加工成硫磺产品,液体部分则流入溶液罐。从氧化器底部出来的溶液是已经再生彻底的贫液,进入溶液罐再用泵打入吸收塔循环使用。当溶液因排污产生一定损失时,可向溶液罐中补充新鲜溶液及用水调节溶液浓度。
    吸收塔可以采用任何一种高效气一液接触设备。常用的是木格填料塔或喷射塔。因吸收过程中有元素硫生成,为防止其堵塞填料或设备,对H2S含量高的原料气可先选用喷射塔脱除大部分H2S后,再用填料塔精脱。氧化器一般采用氧化槽,其尺寸能保证脱硫溶液在槽内有充分的停留时间,使氧载体复原为氧化态(大约10~20min)。氧化槽底部有空气分布器,以提高氧化效果。
    改良ADA法与其他氧化还原法一样,在工业运用上有一定局限性,主要在于:
    ① 硫容量低,这就使得溶液循环量增大,常压装置的电耗要占生产成本的70%以上;
    ② 脱硫过程副反应较多,因而与常用的克劳斯回收硫法相比,硫回收率较低,硫磺纯度也较差;
    ③ 近年来在改良ADA法脱硫溶液中发现有细菌污染的问题,因而使得氧化器内溶液起泡,碱耗量剧增,元素硫的浮选变差;
    ④ 目前氧化还原法脱硫溶剂中使用的氧载体、螯合剂等大多数价格较贵,影响了此法的运用。
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