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第五章 煤气净化技术 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第一节 概述 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 第二节 煤气脱硫 单击此处编辑母版标题样式 一、煤气中的杂质和危害 1、粗煤气的成分 ① H2、CO、CO2； 由于生产目的不同，通常需要变换和脱碳处理。 ② CH4、N2； 对生产过程几乎没有影响，一般不考虑脱除。 ③ 灰尘、硫化物、煤焦油的蒸气、NH3和HCN等。 杂质成分，在各种应用中必须考虑脱除。 一、煤气中的杂质和危害 2、杂质的危害 固体杂质会堵塞管道、设备等，从而造成系统阻力增大，甚至使整个生产无法进行。 硫化氢及其燃烧产物(SO2)会造成大气污染，还会造成人体中毒，在空气中含有0.1%的硫化氢就能致人死命。 硫化物的存在还会腐蚀管道和设备，而且给后工序的生产带来危害，如造成催化剂中毒、使产品成分不纯或色泽较差等。 二、煤气杂质的脱除方法 1、煤气除尘 煤气除尘 ① 机械力分离 ② 电分离 ③ 过滤分离 ④ 洗涤分离 重力：重力沉降室（如煤气柜） 离心力：旋风分离器 电除尘器：干式电除尘器 湿式电除尘器 袋式过滤器 文氏洗涤器、水膜除尘器、洗涤塔 二、煤气杂质的脱除方法 2、煤焦油等杂质的脱除 对煤气中的煤焦油气、卤化物、碱金属的化合物、 砷化物、NH3和HCN等有害物质，目前的脱除方法主要 为湿法洗涤，所用的设备和灰尘洗涤一样。虽然也开发 了其他干法净化技术，但仍处在研究、发展阶段。 二、煤气杂质的脱除方法 3、煤气脱硫 脱硫技术 原煤脱硫 煤气脱硫 烟气脱硫 活性炭法 离子变换树脂法 加氢转化法 氧化铁法 氧化锰法 氧化锌法 水解转化法 分子筛法 干法 湿法 物理吸收法 化学吸收法 物理化学吸收法 改良ADA法、栲胶法 湿式氧化法 中和法 二、煤气杂质的脱除方法 4、CO的变换 催化剂 高、中温变换催化剂 低温变换催化剂 宽温变换催化剂 Fe-Cr系 Cu-Zn系 Co-Mo系 350~550℃ 180~280℃ 180~500℃ CO+H2O H2+CO2 催化剂 二、煤气杂质的脱除方法 5、CO2的脱除 CO2的脱除工艺很多，分类和硫化物的分类相似。目前新型煤 化工项目采用的多为能同时除去硫化物和CO2的低温甲醇洗、NHD 和MDEA法。 原理：－30℃~－70 ℃的甲醇作为吸收剂，利用甲醇在 低温下对酸性气体溶解度较大的物理特性，脱除原料气 中的酸性气体。 方法 一步法： 两步法： 变换 脱除H2S 脱除CO2和H2S 变换 脱除CO2 煤气中硫的主要存在形式 有哪些？ 思考 无机物：H2S 有机物：COS、CS2等 对脱硫剂的基本要求： 1、能够脱除煤气中的H2S； 2、能够再生 一、干法脱硫 1、氧化铁法脱硫原理 Fe2O3 ·H2O+ 3H2S Fe2S3 ·H2O + 3H2O Fe2O3 ·H2O + 3H2S 2FeS + 4H2O + S ① 脱硫反应 脱硫剂呈碱性时 脱硫剂呈酸性或中性时 ② 再生反应 Fe2S3 ·H2O + 1.5O2 Fe2O3 ·H2O + 3S 2FeS + 1.5O2 + H2O Fe2O3 ·H2O + 2S 再生反应速度快， 再生较彻底 常温下很难进行，不仅反应速度慢，再生也不完全 氧化铁法 一、干法脱硫 2、影响脱硫的因素 氧化铁法 ① 温度：20~40℃ ② 压力：常压 ③ 脱硫剂水分：25%~35% ④ 脱硫剂碱度：PH=8~9 ⑤ 脱硫剂粒度：φ3~6mm 一、干法脱硫 1、基本原理 活性炭法 在一般条件下，该反应速度较慢。而活性炭对这一反应具有良好 的催化作用，并兼有吸附作用。 硫化氢及氧在活性炭表面的反应分两步进行。 第一步：活性炭表面化学吸附氧，形成作为催化中心的表面氧化物； 第二步：气体中的硫化氢分子碰撞活性炭表面，与化学吸附的氧发生反应，生成的硫磺分子沉积在活性炭的孔隙中。 ① 脱硫反应 一、干法脱硫 1、基本原理 活性炭法 ② 活性炭的再生 此法再生彻底，副产品硫磺纯度高（f≥99％)。缺点是设备庞大，操作