从20世纪中期至今,关于沼气脱硫剂脱硫剂的制备工作已经有世界范围内的众多科研机构和学者进行了不计其数的试验和研究。如今被用在中沼气脱硫剂高温煤气脱硫剂中的活性组分主要可以为两类:单一金属氧化物和复合金属氧化物。虽然沼气脱硫剂煤气高温脱硫剂的研制已经取得了一定的成果,但是与工业要求还有一定的差距。本文针对目前高温沼气脱硫剂脱硫剂存在的优缺点进行了系统的总结,并对今后脱硫剂的研究进行了分析。
固定床干法脱硫价格技术是采用氧化催化剂把烟气中的二氧化硫先氧化成为三氧化硫然后被氢氧化钙吸收生成硫酸钙。这个方法在工程上的实现是采取类固定床技术(间歇式移动床),二氧化硫干法吸附剂的成型颗粒装于固定床干法脱硫设备中,烟气流过后,其中的二氧化硫氧化成为三氧化硫并被反应固化成为硫酸钙固体。整个过程不使用水,亦不产生废水。而且也不存在消白的需要。操作控制过程就是一个步骤,简单的很。脱硫效果可以根据要求调节接触时间即可,可以达到100 %去除,对于烟气条件短时间的一些波动不敏感,对于烟气温度也不很敏感,几乎适于所有的烟气条件。此方法适合所有规模的应用,从电厂沼气脱硫剂烟气脱硫到焦化炉工业民用锅炉的脱硫均可有效实现目的。过程简单,效果卓异,投资运行均较省。在干法脱硫固定床中,烟气由下部往上部升,二氧化硫干法吸附剂在重力作用下从上部往下部降,与烟气进行逆行流接触。脱硫反应受烟气温度反应波动不明显,在室温~300℃均有良好的脱硫效率。烟气由下部进入干法脱硫固定床中后,随着与二氧化硫干法吸附剂的接触SO2即被脱除,烟气均布装置还巧妙利用饱和脱硫剂有效拦截烟气中的灰尘,达到深度除尘的效果。二氧化硫干法吸附剂料层的高度灵活调节可以从容应对烟气中SO2浓度和粉尘的变化。干法脱硫固定床在结构上采用模块化设计,通过灵活的单元开启和关闭可适应锅炉负荷变化,且系统布置灵活,可正负压运行。整个工艺极其简单,烟气经除尘之后直接进入干法脱硫固定床,进入干法脱硫固定床内的烟气在穿过二氧化硫干法吸附剂的同时,烟气中的二氧化硫等污染物被去除,净化后的烟气经净烟道汇集通过烟囱排出,且无白烟现象。
1 单一金属氧化物脱硫剂作为目前世界范围内研究和工业化最广泛的中高温沼气脱硫剂煤气脱硫剂,氧化铁脱硫剂具有活性组分Fe2O3储量丰富、价格合理以及热力学性能优良、硫容大和反应活性高等优点。Lin等在脱硫剂制备过程中,以铁元素含量为考察因素,发现通过增加脱硫剂中的铁含量可以显著提高脱硫剂的性能,且沼气脱硫剂氧化铁脱硫剂的高反应活性归因于纳米铁颗粒在脱硫剂孔隙结构中的高度分散。Mi等通过使用紫砂土作为载体制备氧化铁脱硫剂并进行了多次硫化-再生循环测试,结果表明在第一次硫化-再生循环之后,脱硫剂的硫容下降了约10%,但是在循环2次之后,硫容维持在一个固定数值不再降低,Mi等也因此认为该脱硫剂具有可被用于高温煤气脱硫的能力。Fan等采用胶晶模板法制得三维有序大孔沼气脱硫剂氧化铁脱硫剂(图1),并且在固定床反应器上对其进行了穿透动态评价实验。表征及实验结果证实,该脱硫剂大孔结构整齐有序,三维空间相互贯通,活性组分高度分散在载体上。对比传统方法制备的脱硫剂具有比表面积大和穿透硫容高的优点。
沼气脱硫剂氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点而深受用户欢迎。但也存在着强度差、遇水粉化、脱硫精度不高(1ppm)等不足之处,影响了其工业应用。针对上述情况,我公司技术人员经过几年潜心研究,开发了HYF系列新型沼气脱硫剂氧化铁脱硫剂,其特点是:1、脱硫精度高:进口H2SI1000ppm时,出口H2S 0.05ppm,比普通Fe2O3的脱硫精度(1ppm)高20倍;2、反应速度快:使用空速1000-20000h-1比普通Fe2O3要高3—6倍;3、工作(透穿)硫容大:在1和2的条件下,一次性精脱H2S硫容有O2时为15—20%,是普通Fe2O3脱硫剂的3—6倍。4、强度好、耐水性好。水煮2h或浸泡30天不粉化、强度不变。5、适用温度范围广,5—90℃6、可在无O2或高CO2条件下应用。无氧时精脱H2S硫容12—15%。 该脱硫剂适用天然气、水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉气、变换气、CO2再生气、食品CO2、钢厂原料气、沼气、石油化工等各种气体的精脱H2S,也可与水解504催化剂配套使用达到H2S+CO2≤0.06ppm,弥补活性炭精脱硫剂的不足,使氧化铁脱硫剂新工艺应用更为广泛。