煤炭的清洁、高效利用既会对我国的能源战略产生重要影响,也是我国经济、资源、生态可持续发展的关键手段。本文对以单一金属氧化物和复合金属氧化物为活性组分的高温氢氧化钙脱硫剂煤气脱硫剂的研究进展进行了综述,同时,对多样化的复合金属氢氧化钙脱硫剂脱硫剂制备、硫化及再生等方面的研究状况进行了综述。目前,我国雾霾频发,大气污染状况严重,而燃煤排放被当作造成雾霾的罪魁祸首,大量的低阶煤由于热值太低得不到充分利用。基于这一国情,有限煤炭等化石能源的高效转化与清洁利用成为我国亟待解决的重要问题。
整体煤气化联合循环发电(IGCC)由于其所拥有的环境友好性、经济型和高效性,在许多国家和地区内被广泛研究和工业化应用。然而,煤气化的产品气中含有的H2S,若不加脱除,直接用于发电会变成SO2污染大气,化工生产中用作合成氨、制氢、甲醇、合成油、合成天然气等的原料也会造成催化剂中毒失活。
目前国内外对氢氧化钙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:高温氢氧化钙脱硫剂煤气脱硫剂应具有优良的硫吸附能力,这将有助于减少氢氧化钙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:氢氧化钙脱硫剂脱硫剂材料应以低成本获得。
氢氧化钙脱硫剂氧化铁脱硫剂因其疏容大、价格低、可在常温下空气再生等特点在近几年迅速推广,更主要的原因是可以在无氧条件下脱硫气源中的H2是(活性炭无氧条件下不脱硫)。并且氢氧化钙脱硫剂氧化铁脱硫剂效果较好。可在常温下操作,使得设备投资费用少、操作简便,因此从性价比考虑,比较适合天然气的脱硫。经过近几年的改进,使氧化铁的耐水强度、脱硫精度得到了很大的提高,适应了大多数工业的脱硫工程。但氧化铁也存在着强度差、遇水粉化等不足之处,影响了其工业应用同时,在还原气氛中,较高温度下还会发生积碳反应,而且氧化铁必须在碱性条件下操作,可以通过加入纯碱来保持一定的PH值。由于氧化铁必须保持水合形式,通常还要加水到氧化铁中,因而也便于加入纯碱,此外,为防止氧化铁水的蒸发,反应温度不宜过高。因此,要从提高脱硫反应的条件和脱硫效率方面进行改进。
氧化铁脱硫时,沼气中的H2S在固定氧化铁(Fe2O3·H2O)的表面进行反应,沼气在脱硫器内的流速越小,接触时间越长,反应进行得越充分,脱硫效果也就越好。当氢氧化钙脱硫剂脱硫剂中的硫化铁含量达到30%以上时,脱硫效果明显变差,脱硫剂不能继续使用,需要再生。将失去活性的脱硫剂与空气接触,把Fe2S3·H2O氧化析出硫磺,即可使失去活性的氢氧化钙脱硫剂脱硫剂再生。由于再生时析出硫沉积在氧化铁的表面,有时竟达到氧化铁含量的2.5倍以上,所以要其中的硫分离出来,或更换新的脱硫剂。
氧化锌脱硫价格技术是将含ZnO的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液,在吸收设备中与烟气中SO2反应,将烟气中的SO2主要以亚硫酸锌(还有亚硫酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化或热分解或酸分解处理,最终可生产硫酸锌、电解锌和硫酸(或液态二氧化硫)等产品。氢氧化钙脱硫剂氧化锌脱硫剂系列我公司研制的圆柱型氧化锌精氢氧化钙脱硫剂脱硫剂,以活性氧化锌为主要组分,采用独特的加工工艺,在强度和比表面上比传统氧化锌有很大提高,具有床层阻力小,脱硫精度高,使用寿命长等优点。氧化锌精脱硫剂主要用于脱除天然气、油田气、炼厂气、合成气、变换气等多种气体及液化气、石脑油、汽油等液态原料的精脱硫;以保证蒸气转化、低变、甲烷化、甲醇、联醇、合成氨、聚丙烯和羰基合成等含镍、铜、铁及贵金属催化剂的正常使用和提高产品质量。