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络合铁脱硫 |
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络合铁法脱硫技术是一种以络合铁为催化剂的湿式氧化脱除硫化氢的方法,其特点是直接将气体中的H2S转变成元素S,吸收后气体中H2S的含
络合铁脱硫工艺为脱除硫化氢提供了一种恒温、低成本的运行方法。其化学反应原理是利用空气中的氧气氧化气相中的硫化氢,使硫化氢被
氧化为单质硫。其化学反应方程式如式(1):
H2S + 1/2O2 → H2O + S (1)
络合铁脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性,使含硫化氢气体与含络合铁催化剂的水溶液(简称络合铁吸收剂,下同)进行气液相接触反应。该气液相接触反应通过水溶液的偏碱性,在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫化氢吸收进入水溶液;在水溶液中,利用络合铁离子的氧化性将硫化氢氧化成单质硫,络合铁离子被还原为络合亚铁离子。络合铁离子水溶液的吸收氧化反应方程式(2)~(5)如下:
在络合铁脱硫工艺中,循环水溶液的pH值是一个非常重要的可变操作因素,因为水溶液可吸收H2S气体的总量完全取决于水溶液的pH值(反应
方程式(2)、(3))。pH值是衡量水溶液酸碱度的一种方式,pH值为7代表水溶液是中性的,就是说既不呈酸性也不呈碱性;pH值在1~7代
度,反应将向左边进行,H2S能被水溶液吸收的总量减少。如果增加OH-离子的浓度,溶液中的H+将被中和形成水(OH- + H+ → H2O),因此反
应将向右边进行,H2S能被水溶液吸收的总量增加。
络合铁脱硫技术适用于低浓度或高H2S浓度,但气体流量不大,H2S含量过高或操作压力过高,可以采用醇胺法+络合铁液相氧化法停止脱硫。当硫磺产量小于20td时,该工艺的设备投资和运行费用明显不足。该工艺更重要的是,在脱硫过程中,不受气源中CO2含量的影响,可达到很高的污染程度。络合铁法处理低H2S气体还有其他明显的优点:它结合了脱硫和硫回收,吸收和再生可以在室温下停止,H2S转化成氧化硫的副反应较少。