氨作碱源湿式氧化法焦炉煤气脱硫机理刍议.pdfVIP

第 6期 (总第 157期) 煤 化 工 No．6(TotalNo．157) 2011年 l2月 CoalChemiealIndustry Dec．201l 氨作碱源湿式氧化法焦炉煤气脱硫机理刍议 季广祥 (安阳钢铁集团有限责任公司，河南 安阳455004) 摘 要 探讨了氨作碱源湿式氧化法焦炉煤气脱硫机理 ，认为氨作碱源湿式氧化法是湿式 中和法脱硫过 程的继续，提高溶液pH值是提高氨作碱源氧化法脱硫效率的关键 ，并提出了若干设计和操作建议 ，指 出氨作碱 源氧化法脱硫工艺需重点解决的几个问题 ，以供工艺设计及技术改造参考。 关键词 氨 碱源 湿式氧化法 焦炉煤气 脱硫 文章编号：1005—9598(201I)一06—0052—04 中图分类号：TQ52 文献标识码 ：B 以氨作碱源的湿式氧化法脱硫工艺 ，因其建设投 NH3+H2S=N}I4HS (N|I4HS N}I4++HS) (1) 资较少 ，运行费用较低，脱硫效率尚可而获得广泛应 2NH3+H2S=(NH4)2S ((NH4)2S；=兰2NH4u+‘S}) (2) 用。然而，由于在设计上沿用了以碳酸钠为碱源的A． C02+H20=H2CO3 (H2CO3；=H+HCO() (3) D．A脱硫工艺和设备配置 [1]，未能反映氨作碱源的工 NH3+H2CO3=NH4HCO3 (NH4HC03；=NH4~HCO~) (4) 艺特点[2]，以致大多未能达到设计的脱硫效率 ，尚有 2NH3+CO~NH2COONH4 (NH2COONH4~ NH2CO0一+NH4十(5) 相当多的塔后煤气 H。s含量甚至仍未达到 《焦化行业 NH3+HCN=NH4CN (NH4CN；=NH4++CN一) (6) 准入条件》(2008修订)中关于工业或其他用煤气 H。s 2NH2COONH4+H20=2(NH4)2CO3 质量浓度≤250mg／m。的要求。因此，笔者结合实践体 ((NH4)2CO3；=2NH4++CO3) (7) 会 ，进一步深入探讨氨作碱源湿式氧化法焦炉煤气脱 (Nit4)2S+H2CO3=NH4HS+NH~CO3 硫过程机理 ，揭示其与碳酸钠为碱源的湿式氧化法脱 (NH4HS；=NH4+HS、NH4HCO3；=NH4+HC03一) (8) 硫过程的机理差异，进而阐明改进工艺设计的理论依 NH4HS+H2C03=NH4HCO3+H2S(NH~CO3 NH+HCO3)(9) 据，同时亦为促进既有装置达标 ，指明技术改造和改 由于气相中H2S被 pH值 ≥12的氨水吸收后迅速 善操作的方向，无疑具有现实意义。 电离成H和Hs一，在吸收液 中Hs分子的电离速度远 远高于气相H。s被吸收的速度 ，因此，氨水吸收煤气 1 氨作碱源湿式氧化法是湿式 中和法脱硫 中H。s的传质过程受气膜阻力控制。而气相中c0。被 过程的继续 氨水吸收后 ，首先与水化合生成 Hc0。，然后才电离为 和 }C／O。，由于 c0的水合速度相对 比较慢，对上述 焦炉煤气中，主要的酸性气体有Hs、CO、HCN，这 反应 (3)、(4)、(5)、(7)、(8)起控制作用 ，所 以c0。的 些酸性气体在脱硫塔中虽皆能被氨水所吸收，亦均为 吸收过程受液膜阻力控制。可见 ，在脱硫塔中，在初始 弱酸碱反应 ，但吸收速