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    發布時間:2012-6-2 12:27:19 作者:柱狀活性炭 來源:www.ycynswkj.com

     氧化鐵脫硫劑
    用氧化鐵脫硫的歷史悠久。根據操作溫度的不同氯化鐵脫硫劑可分為常溫、中溫及高溫3種,各種氧化鐵脫硫劑的特點見表5-17。根據脫硫精度可分為普通型(脫至H2S
    表5-17各種氧化鐵脫硫法特點脫硫劑種類脫硫劑組分使用溫度/℃脫硫對象生成物常溫法Fe2O3.H2O 25~35 H2S,RSH Fe2S3.H2O中溫法Fe2O3 250~350 H2S,RSH,COS,CS2 FeS、FeS2中溫法FeO.NaCO3 150~280 H2S,RSH,COS,CS2 Na2SO4高溫法Fe,ZnFe2O3 >350 H2S ZnS, FeS,FeS2   
    脫硫機理常溫下水合氧化鐵脫硫原理為:   
    Fe2O3.H2O+3 H2S→Fe2O3.H2O+3 H2OΔH0298= 63kj/mol中溫型氧化鐵催化劑為Fe2O3形態,使用前需用氫氣還原,其還原反應為:   3Fe2O3+ H2→2Fe3O4O+3 H2O還原后進行脫硫的原理為:   Fe3O4+ H2+3 H2S→3FeS+4H2O   FeS+ H2S→FeS2+H2再生反應為:   3FeS+4 H2O→Fe3O4+3 H2S+ H2   2FeS+3.5 O2 Fe2O3+2SO2   2Fe3O4+0.5 O2→3Fe2O3   用于150~180℃的Na2CO3. 3Fe2O3中溫型鐵堿脫硫劑,由于Na2CO3吸收硫后生邁出了Na2CO4,此種脫硫劑不可再生.   
    在負載型鐵高溫脫硫劑上的脫硫原理為:   
    Fe+H2S→FeS+H2   
    在鐵酸鋅高溫脫硫劑上的脫硫原理為:   3ZnFe2O4 + H2→3ZnO+ 2Fe2O4 + H2O   ZnFe2O4+ H2+3 H2S→2FeS+4 H2O+ZnS   
    常溫氧化鐵脫硫劑脫硫初期反應迅速,并且具有自催化性質,對H2S起始分壓為一級反應.其動力學方程為:   ω=K1P H2S(a-X)   式中a------一階段飽和硫容,g硫/100g脫硫劑;   P H2S---H2S起始分壓,kPa;   X-------已達到的硫容,g硫/100g脫硫劑;   K1 -------一階段反應速率常數.   第二階段反應緩慢,與H2S起始分壓無關,其動力學方程為:   ω=K2 (a+X)(b-X)   式中b-----第二階段飽和硫容, g硫/100g脫硫劑;   K2 ----第二階段反應速率常數.   成型催化劑郵于受外擴散及孔擴散阻滯,反應速率與氣體線速度的0.57次方成正比,與粒度成反比.氧化鐵脫硫劑的性能 ! 
    國內工業常用氧化鐵脫硫性能見表5-18.國內的氧化鐵脫硫劑以常溫r-FeOOH脫硫劑為主,硫容較高,并可再生.操作方便,能耗低,其價格也便宜.一般用于粗脫(脫至H2S50 45 40 40 35~40 35 200 40使用壓力/MPa 0.1~2 0.1~2 0.1~3 0.1~3 0.1~2 0.1~2 0.1~4 0.1~3 0.1~2 0.1~4使用溫度/℃5~40 20~40 80~140 5~50 10~40 200~350 5~50 10~45 20~30 20~30使用空速/h-1 100~1000 200~300 300~1000 300~1500 50~150 1000~2000 300~1500 100~1000 40~100 200~500入口H2S濃度/(μg/g)   
    可用于無氧或低氧(0.8%)情況下的脫硫,經其凈化后,出口硫接近1μg/g。此種常溫型氧化鐵脫硫劑頗受中小型廠的歡迎,常用于甲醇合成氣的脫硫和尿素生產中二氧化碳的脫硫。TG-F煤氣脫硫劑已用于幾十家煤氣廠。   
    采用了特種助劑和穩定劑,以浸漬制備的T703(EF-2)型氧化鐵脫硫劑可在5~90℃,空速1000~2000 h-1,壓力常壓~12MPa下使用。在空速1000 h-1下,30℃,進口H2S低于1%且出口H2S含量≤0.03 mg/m3時,原粒度一次穿透硫容大于15%。   無論是普通常溫型氧化鐵粗脫硫劑還是EF-2型精脫硫劑,對有機硫CS2、RSH、RSSR的脫除能力均很弱。 中溫氧化鐵脫硫劑工業應用極少,脫硫精度不高,凈化氣中H2S為1~2mg/m3。國內近期開發的鐵鋅系高溫脫硫劑可在350~600℃的溫度下脫除煤氣中的H2S和COS,并可用空氣-氮氣或空氣-水蒸氣再生。   
    國外鐵系高溫煤氣脫硫劑見表5-19,主要是載鐵型和鐵酸鹽兩種。   
    表5-19國外鐵系高溫煤氣脫硫劑開發公司脫硫劑組分使用溫度/℃再生溫度/℃概況Battell Coloumbus Fe2O3/載體,Li,Na,K,Ca 850~1000出口H2S20%(氧化爐灰) 627~1127 527~927處理含1%的H2S的低熱值煤氣MERC Fe2O3/SiO2 400~750 950出口H2S為(2~8)×10-4 METC(美) Fe2O3/載體727~1127 1127處理含1.5%的H2S的低熱值煤氣UCI Zn Fe2O4 ,Φ5mm條400~650 650 H2S   
    氧化鐵脫硫劑使用問題   
    (1)再生當脫硫塔出口H2S超標,或大于1 mg/m3時,可以用空氣對其進行再生。其步驟如下:   
    ①上盲板與系統隔絕,開放空閥。   
    ②先用惰性氣體置換可燃氣體至0.1%以下。在自然通風條件下或是用壓縮空氣,逐漸配入少量空氣,使失活的脫硫劑與空氣中O2反應,逐步轉化成Fe2O3.H2O,再生反應如下:   2Fe2S3.H2O+3 O2→2Fe2O3.H2O+6SΔH= -609kJ/mol  
    ③由于該反應是放熱反應,應嚴格控制空氣加入速度,防止溫度過高,通?刂圃谛∮60℃為宜。   
    ④當床層溫度和入口溫度相同及進出口O2含量相同時,可認為再生結束。   
    ⑤再生時應與系統隔離,再生用氣放空。再生操作條件中:空速50~140 h-1(可根據再生時的溫度變化情況加以調節),常壓,30~60℃。由于再生反應是強烈放熱反應,故操作時應十分細心,防止溫度暴漲。再生時會伴有SO2氣體產生。EF-2型精脫硫劑,因其一次硫容可滿足1年以上的需要,故不需要再發生。   
    (2)催化劑質量問題實驗表明本體含硫高的脫硫劑其凈化能力差,從表5-20可知,各種脫硫劑的硫容高低竟相差10倍以上。   表5-20常溫氧化鐵脫硫劑硫容溫度結果①脫硫劑粒度/mm堆密度/(kg/l)質量硫容/%體積硫容/(kg/l)使用壽命/d 1Φ3×3 0.695 32.87 0.228 112 2Φ6×3 1.097 12.56 0.139 65 3Φ4×3 0.863 5.43 0.047 23 4Φ4×3 0.733 4.34 0.032 15 5Φ4×3 0.857 2.86 0.05 12 6Φ4×3 0.786 2.46 0.019 9 7Φ4×3 1.063 1.69 0.018 8.5 8Φ4×3 1.070 1.09 0.012 5.5  、倭蛉:原粒度,CO2>99%,空速300~700 h-1,一次工作硫容穿透指標H2S   
    工業使用時發現一些脫硫劑怕水,遇水易泥化,在裝填之前的浸堿處理時損失較大,而且往往受天氣好壞情況的制約,給使用帶來了諸多不便.而T703(EF-2型)精脫硫劑在水泡20h后,水煮2h或12MPa急速充壓、卸壓100次后,也不易粉化。但此種不易泥化的精脫硫劑在使用時也應注意相應濕度大于50%不使用為好,否則的話其硫容也會有所降低。目前T703(EF-2型)氧化鐵精脫硫劑已有80多家大、中、小型工廠使用。   
    (3)CO2含量的影響用于高濃度二氧化碳氣體脫硫時,如尿素生產用二氧化碳的原料氣中CO2>90%,氧化鐵脫硫劑的脫硫效果會隨氣體中二氧化碳含量的增加而顯著降低。當二氧化碳的含量增加到40%~90%時,硫容降低約25%。因此在二氧化碳氣氛中使用氧化鐵脫硫劑時,要適當增加基裝填量或降低使用空速。由于在高CO2氣氛下脫硫劑是在一種酸性氣氛下工作的,為了抵消氣氛的酸性作用,脫硫劑在裝爐前常采用堿液浸泡法。氧化鐵脫硫劑,氧化鐵脫硫劑價格,氧化鐵脫硫劑廠家,氧化鐵脫硫劑圖片


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