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脱硫剂

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产品介绍:中文名称:脱硫剂
英文名称:Desulfurizer
包装信息:25kg
脱硫剂
概述 脱硫剂种类
中文名称:脱硫剂
中文同义词:脱硫剂
英文名称:Desulfurizer
英文同义词:
CAS号:
分子式:2ZnCO3-3ZN(OH)2-2H2O
分子量:0
EINECS号:
相关类别:PETRO CATALYST
Mol文件:Mol File
脱硫剂
脱硫剂 性质
脱硫剂 用途与合成方法
概述脱硫剂是脱除燃料、原料或其它物料中的游离硫或含硫化合物的药剂;在污染物的控制或处理中主要指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3) 所用的药剂。各种碱性化合物都可作为脱硫剂。去除烟道废气中二氧化硫的脱硫剂,采用最多的是廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫而不随气排出。可用石灰水喷雾吸收,也可用固体石灰粉末直接掺入煤粉或喷入燃烧炉内将硫化物固定在燃料渣内。化工厂、冶炼厂等常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂处理含二氧化硫的尾气,并可解吸回收利用。
脱硫剂种类目前研究和工业化较多的脱硫剂主要包括以下几种:胺类脱硫剂、活性炭脱硫剂、铁基脱硫剂、锌基脱硫剂、铜基脱硫剂和锰基脱硫剂等,下面主要对上述几类脱硫剂的国内外研究进展情况进行论述。
1.胺类脱硫剂
从上世纪30年代起至今,胺类脱硫剂一直是工业气体净化的主要手段,以碱性溶剂链烷醇胺作为吸收脱硫,目前已经研制出的碱性溶剂有单乙醇胺(MEA)、乙二醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙醇胺(TEA)等,其中单乙醇胺溶液(MEA)的碱性最强,常用做酸性气体吸收剂,使H2S的含量降至5mg/m3以下,并可同时脱除CO2,是目前吸收脱硫较好的溶剂。
单乙醇胺溶液的回收再利用的方法比较简单,主要采取水洗法,具体操作方法是从气流中吸收蒸发的胺,但是单乙醇胺(MEA)与有机硫化物将发生反应难以再生,因此单乙醇胺溶液只适用于处理含有H2S 的废气。
二乙醇胺(DEA)是仲醇胺,它和有机硫化物及CS2 的反应速度相对于单乙醇胺(MEA)的反应速度慢,进而减少二乙醇胺(DEA)与有机硫化物反应所造成的吸收剂的损失,因此二乙醇胺较适用于炼厂气及煤化工尾气的脱硫,而且二乙醇胺DEA 对于CO2和H2S 具有相同的脱除效果。
二异丙醇胺(DIPA)则能从CO2中选择性脱除少量的H2S 和COS。及CS2 的反应速度相对于单乙醇胺(MEA)的反应速度慢,进而减少二乙醇胺(DEA)与有机硫化物反应所造成的吸收剂的损失,因此二乙醇胺较适用于炼厂气及煤化工尾气的脱硫,而且二乙醇胺DEA 对于CO2和H2S 具有相同的脱除效果。二异丙醇胺(DIPA)则能从CO2中选择性脱除少量的H2S和COS。
甲基二乙醇胺(MDEA)是一种叔胺,具有使用浓度高、酸气负荷高、腐蚀性低、抗降解能力强、脱硫选择性高、能耗低等优点,在H2S 和CO2 共存时,对H2S 的选择性优越于其它烷醇胺类。自20世纪80 年代以来得到广泛的推广应用。甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂对H2S 热力学选择性较差,并且脱除有机硫化物的比率更低,利用甲基二乙醇胺(MDEA)与H2S 和CO2 在反应速度上的差异,进而实现对H2S 的动力性选择,满足工业生产上的要求,但是在处理CO2/H2S 体积比高的混合气体或H2S含量高的气体时,净化度与选择性分离的要求将会产生矛盾,其产生的酸性气体中H2S 含量可能偏低,从而造成克劳斯硫磺回收装置操作困难。同时甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液还存在抗污染能力差,溶液易发泡等问题。鉴于以上原因,目前甲基二乙醇胺(MDEA)的研发工作主要集中在以下两个方面进行。一方面是配制MDEA 与有机溶剂组成混合溶剂,进而达到降低溶剂中水的含量。例如环丁砜,它对有机硫化物和硫化氢都具有较好的溶解能力,并且可以较好的选择性脱除硫化氢。二是合成各种空间位阻胺,空间位阻胺的选择性要优于MDEA。
经过半个多世纪的发展,开发了多种胺类脱硫剂,而目前工业化应用比较广泛的脱硫剂是MDEA水溶液及其改性溶剂,这也是胺法脱硫工艺未来的发展趋势。
2.活性炭脱硫剂
活性炭是一种多孔碳、堆积密度低、比表面积大、热稳定性好,是目前应用较多的低温脱硫剂。活性炭做为脱硫剂具备吸附和催化的作用,脱硫操作温度一般控制在50~60 ℃范围内,活性炭脱硫原理主要依靠活性炭表面的活性基团对氧和硫化物反应的催化作用来达到脱硫的目的。活性炭脱硫剂的硫容较大,脱硫精度高,但只能在有氧的气氛中使用。
3.铁基脱硫剂
铁基脱硫剂传统使用的是氧化铁,它的硫容较大,但脱硫精度较低。氧化铁处于α-Fe2O3·H2O和γ-Fe2O3·H2O两种水合物形式时具有脱硫活性。氧化铁脱硫剂的脱硫机理为H2S 分子首先扩散到氧化铁水合物的颗粒表面,然后在水膜中发生离解反应,离解出的HS-、S2-离子与水合氧化铁中的晶格氧(OH-、O2-)置换,生成Fe2S3 的水合物和FeS。
4.锌基脱硫剂
氧化锌脱硫剂的脱硫精度好,目前应用比较广泛,氧化锌脱硫剂与H2S 反应的化学反应系数比较大,可将出口处H2S 摩尔分数降低到10-5 以下,当反应气体中含有氢的时候,羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等硫化物会在一定反应条件下发生反应,生成H2S,进而与氧化锌发生反应。提高反应温度可以提升氧化锌脱硫剂硫容;反应温度一般要求孔子在200 ℃以上,在600~700 ℃范围进入反应高效区,此时反应快且彻底;但是温度超过600 ℃时,ZnO 易被还原为单质Zn 而挥发损失;氧化锌脱硫剂在再生过程中,操作温度过低,可能生成硫酸盐而失活,温度过高又会发生烧结现象。氧化锌脱硫剂在低温脱硫时,硫容较低,但脱硫精度高。因此提高锌基脱硫剂的低温硫容成为金属脱硫剂的研发重点。
5.铜基脱硫剂
铜基脱硫剂经常用于中、高温条件下脱硫,在热力学上,氧化铜与硫化氢反应的自由焓与脱硫效果最具优势。
6.锰基脱硫剂
锰基脱硫剂脱硫的最低温度为200 ℃,因此多用于中、高温脱硫。较古老的锰基脱硫剂使用的是天然锰矿,由于天然锰矿中含有90%左右的二氧化锰,而且在作为脱硫剂使用时,必须先将四价的锰还原成二价才具有脱硫的活性。虽然锰基脱硫剂的硫容较低,而且脱硫精度不高,但是可以转化多种有机硫,因此经常应用于焦炉气或炼厂气的粗脱硫中,目前国内已经研制出一种价格低廉并且具有一定的有机硫转化活性的铁锰精脱硫剂。
7.生物脱硫
生物脱硫法是20 世纪50 年代发展起来的新型处理方法,具有运行成本低廉、无二次污染的特点。国外的谢尔-帕克生物脱硫工艺是目前最具代表性的生物脱硫技术,采用生物技术从气体中脱除H2S-采用弱碱性溶液吸收,然后在自然产生的微生物和空气的作用下将所吸收的硫化氢氧化成元素硫,生成的生物硫磺亲水性好,不会堵塞工艺设备,可用于H2S 浓度为50 ppm 至100%( vol)的进料气体,在中小型装置的气体净化领域可以采用该技术。中国石化抚顺石油化工研究院研发的废气生物处理技术处理含硫恶臭废气效果明显,可同时去除多种污染物组分,采用自行开发的生物填料,具有易附着微生物,保湿性优良的特点,而且运行稳定,实用性强,有较强的耐H2S 负荷冲击能力。
有关脱硫剂的概述、脱硫剂种类是由Chemicalbook的张静编辑整理。(2016-03-09)
用途 用于甲醇、联醇、合成氨、煤气甲烷化和食品级二氧化碳等行业的精脱硫
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