氧化铁脱硫剂脱硫剂主要用于城市煤气,化肥和其它化学工业所用煤气或合成原料气中的精脱硫,也可用于冶金,轻工、环保等部门的水煤气、焦炉气、天然气等气体中硫化氢的脱除。LCT-1型脱硫剂在使用上具有设备简单、操作方便、净化度高、床层阻力小、适应性强、脱硫快、硫容高、无二次污染等特点,即使在无氧无氨等苛刻条件下,也能高精度脱除硫化氢。氧化铁脱硫剂脱硫剂中水份起介质作用,其量应在10%以下为宜,使用中要求气体中带有少量水蒸汽,以抑制气流将氧化铁脱硫剂脱硫剂中水份带走,但不宜大量水蒸汽,以防在床层中冷凝而造成微孔堵塞。吸附型脱硫剂,随与气流接触先后顺序不同,其吸硫量也不一致,为了使脱硫剂达到较高利用率,第一塔脱硫剂首先失活,将第一塔氧化铁脱硫剂脱硫剂更新,气体按2-3-1顺序通过,然后更换第二塔脱硫剂;使气体按3-1-2顺序通过,这样可以使氧化铁脱硫剂脱硫剂达到最大的吸附值。
氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂是广泛使用的干法脱硫剂,通过构建两种硫化的氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂表面在O2气氛下发生再生过程的气固模型,得到了硫化的氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂的再生机理。得出以下主要结论:关于H2S与氧化铁脱硫剂的脱硫过程,主要存在生成H2和生成H2O两条脱硫路径。研究表明:这两条脱硫路径是竞争性的。在脱硫过程中,氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂起到了两种作用:一方面,在H2S的解离过程中,氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂起催化剂作用并生成H2;另一方面,在生成H2O的路径中,两个氢原子夺去了氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂表面的O原子,同时S原子填补了被夺取的O原子所在的位置,氧化铁脱硫剂参与了反应,起到了反应物的作用。经过两条不同的脱硫路径会产生两种硫化表面,在生成H2的路径中,S原子吸附在表面的Fe顶位,我们称之为“硫吸附表面”,在生成H2O的路径中,表面的O原子的替代导致脱硫剂的降解,我们称之为“含硫表面”。无论脱硫过程生成的产物是H2还是H2O,H2S在表面的解离是脱硫过程中所经历的共同步骤。在脱硫过程中含硫表面的形成会导致H2S脱硫剂表面的解离活化能垒升高,对脱硫过程不利。在脱硫剂表面掺杂第二金属Co、Cu和Zn可以有效的降低H2S在氧化铁脱硫剂表面解离的活化能,有利于脱硫过程的进行。氧化铁表面的原子空缺会影响其脱硫性能。表面Fe空缺的存在可以有效的降低H2S解离的活化能,有利于脱硫过程的进行,而表面O空缺的存在导致表面金属活性位消失,对脱硫过程不利;O2气氛不仅可以再生硫化的脱硫剂,还可以修补脱硫剂表面的O空缺。氧化铁脱硫剂两种硫化表面都存在两条相互竞争的再生路径,且其决速步骤都是O2的解离。因此,降低O2解离。因此,降低O2解离的活化能有利于再生过程的进行。另外在O2的气氛下,表面O空缺的修补很容易。因而在O2气氛下再生,可有效的改善氧化铁脱硫剂的脱硫性能。
活性炭又名碳分子筛,是一种多孔性物质,主要是利用其的催化和吸附作用,可用于脱除沼气中H2S气体。活性炭法也是由脱硫和再生两个过程组成。其反应式为:脱硫:2H2S+O2→2S+2H2O……(1)再生:nS+(NH4)2S→(NH4)2Sn+1……(2)(NH4)2Sn+1→nS+(NH4)2S……(蒸汽加热)(3)活性炭具有储存氧气的能力,在脱硫过程中,活性炭催化H2S与其中储存的氧气反应生成S后被吸附于活性炭表面。当活性炭吸附饱和时(活性炭上H2S的浓度超过3ppm),脱硫效率明显下降,必须进行再生。这时可用质量分数为12%~14%的硫化铵溶液对其进行再生,而反应生成的多硫化铵进行蒸汽加热后可分解为硫化铵与S,硫化铵继续循环利用,S便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成固态硫。
目前国内外对氧化铁脱硫剂脱硫剂性能的选择标准主要集中在以下几点:(1)热力学性质:脱硫剂制备材料必须是热力学性能较优的,这样有利于在需要的温度下脱除99%以上的H2S;(2)硫容:高温氧化铁脱硫剂煤气脱硫剂应具有优良的硫吸附能力,这将有助于减少氧化铁脱硫剂脱硫剂的用量和体积上的要求;(3)脱硫剂硫化与再生动力学:硫化与再生动力学应维持较高速率以减少硫化-再生循环所需时间;(4)稳定性:脱硫剂应具有较高的机械与热稳定性,以抵御多次硫化-再生循环中的反复与长时间高温加热;(5)可再生性:金属硫化物完全转化回到金属氧化物而不产生副产物(例如硫酸盐)的能力,一般来说,再生反应是放热的,温度控制是防止烧结的必要条件之一;(6)低成本:氧化铁脱硫剂脱硫剂材料应以低成本获得。
氧化铁脱硫剂脱硫剂加湿装置:在脱硫箱顶部布置3组喷水管,每组喷水管上布置5个水雾化喷淋喷头。3组喷水管由垂直穿过脱硫箱箱体的水管统一供水。为保持脱硫反应所需床层温度环境温度较低时使用蒸汽加湿、其余时间使用循环水加湿。此外,煤气是一种有毒有害的气体,日常使用中为防止煤气的倒窜至循环水或蒸汽中,此水管使用柔性连接与循环水或蒸汽连接,当检测到硫化氢含量有明显上升趋势时,将此脱硫箱从系统中分离出来,通过柔性连接对脱硫剂进行加湿,加水量或蒸汽量一般为氧化铁脱硫剂脱硫剂质量的5%--10%,而后断开柔性连接,将此脱硫箱静置待脱硫剂充分浸湿,气表面再次形成水膜,重新并入系统使用。