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    发布时间:2012-6-2 12:27:19 作者:柱状活性炭 来源:www.hnzhulin.com

     氧化铁脱硫剂
    用氧化铁脱硫的历史悠久。根据操作温度的不同氯化铁脱硫剂可分为常温、中温及高温3种,各种氧化铁脱硫剂的特点见表5-17。根据脱硫精度可分为普通型(脱至H2S
    表5-17各种氧化铁脱硫法特点脱硫剂种类脱硫剂组分使用温度/℃脱硫对象生成物常温法Fe2O3.H2O 25~35 H2S,RSH Fe2S3.H2O中温法Fe2O3 250~350 H2S,RSH,COS,CS2 FeS、FeS2中温法FeO.NaCO3 150~280 H2S,RSH,COS,CS2 Na2SO4高温法Fe,ZnFe2O3 >350 H2S ZnS, FeS,FeS2   
    脱硫机理常温下水合氧化铁脱硫原理为:   
    Fe2O3.H2O+3 H2S→Fe2O3.H2O+3 H2OΔH0298= 63kj/mol中温型氧化铁催化剂为Fe2O3形态,使用前需用氢气还原,其还原反应为:   3Fe2O3+ H2→2Fe3O4O+3 H2O还原后进行脱硫的原理为:   Fe3O4+ H2+3 H2S→3FeS+4H2O   FeS+ H2S→FeS2+H2再生反应为:   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中温型铁碱脱硫剂,由于Na2CO3吸收硫后生迈出了Na2CO4,此种脱硫剂不可再生.   
    在负载型铁高温脱硫剂上的脱硫原理为:   
    Fe+H2S→FeS+H2   
    在铁酸锌高温脱硫剂上的脱硫原理为:   3ZnFe2O4 + H2→3ZnO+ 2Fe2O4 + H2O   ZnFe2O4+ H2+3 H2S→2FeS+4 H2O+ZnS   
    常温氧化铁脱硫剂脱硫初期反应迅速,并且具有自催化性质,对H2S起始分压为一级反应.其动力学方程为:   ω=K1P H2S(a-X)   式中a------一阶段饱和硫容,g硫/100g脱硫剂;   P H2S---H2S起始分压,kPa;   X-------已达到的硫容,g硫/100g脱硫剂;   K1 -------一阶段反应速率常数.   第二阶段反应缓慢,与H2S起始分压无关,其动力学方程为:   ω=K2 (a+X)(b-X)   式中b-----第二阶段饱和硫容, g硫/100g脱硫剂;   K2 ----第二阶段反应速率常数.   成型催化剂邮于受外扩散及孔扩散阻滞,反应速率与气体线速度的0.57次方成正比,与粒度成反比.氧化铁脱硫剂的性能 。  
    国内工业常用氧化铁脱硫性能见表5-18.国内的氧化铁脱硫剂以常温r-FeOOH脱硫剂为主,硫容较高,并可再生.操作方便,能耗低,其价格也便宜.一般用于粗脱(脱至H2S50 45 40 40 35~40 35 200 40使用压力/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使用温度/℃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浓度/(μg/g)   
    可用于无氧或低氧(0.8%)情况下的脱硫,经其净化后,出口硫接近1μg/g。此种常温型氧化铁脱硫剂颇受中小型厂的欢迎,常用于甲醇合成气的脱硫和尿素生产中二氧化碳的脱硫。TG-F煤气脱硫剂已用于几十家煤气厂。   
    采用了特种助剂和稳定剂,以浸渍制备的T703(EF-2)型氧化铁脱硫剂可在5~90℃,空速1000~2000 h-1,压力常压~12MPa下使用。在空速1000 h-1下,30℃,进口H2S低于1%且出口H2S含量≤0.03 mg/m3时,原粒度一次穿透硫容大于15%。   无论是普通常温型氧化铁粗脱硫剂还是EF-2型精脱硫剂,对有机硫CS2、RSH、RSSR的脱除能力均很弱。 中温氧化铁脱硫剂工业应用极少,脱硫精度不高,净化气中H2S为1~2mg/m3。国内近期开发的铁锌系高温脱硫剂可在350~600℃的温度下脱除煤气中的H2S和COS,并可用空气-氮气或空气-水蒸气再生。   
    国外铁系高温煤气脱硫剂见表5-19,主要是载铁型和铁酸盐两种。   
    表5-19国外铁系高温煤气脱硫剂开发公司脱硫剂组分使用温度/℃再生温度/℃概况Battell Coloumbus Fe2O3/载体,Li,Na,K,Ca 850~1000出口H2S20%(氧化炉灰) 627~1127 527~927处理含1%的H2S的低热值煤气MERC Fe2O3/SiO2 400~750 950出口H2S为(2~8)×10-4 METC(美) Fe2O3/载体727~1127 1127处理含1.5%的H2S的低热值煤气UCI Zn Fe2O4 ,Φ5mm条400~650 650 H2S   
    氧化铁脱硫剂使用问题   
    (1)再生当脱硫塔出口H2S超标,或大于1 mg/m3时,可以用空气对其进行再生。其步骤如下:   
    ①上盲板与系统隔绝,开放空阀。   
    ②先用惰性气体置换可燃气体至0.1%以下。在自然通风条件下或是用压缩空气,逐渐配入少量空气,使失活的脱硫剂与空气中O2反应,逐步转化成Fe2O3.H2O,再生反应如下:   2Fe2S3.H2O+3 O2→2Fe2O3.H2O+6SΔH= -609kJ/mol  
    ③由于该反应是放热反应,应严格控制空气加入速度,防止温度过高,通常控制在小于60℃为宜。   
    ④当床层温度和入口温度相同及进出口O2含量相同时,可认为再生结束。   
    ⑤再生时应与系统隔离,再生用气放空。再生操作条件中:空速50~140 h-1(可根据再生时的温度变化情况加以调节),常压,30~60℃。由于再生反应是强烈放热反应,故操作时应十分细心,防止温度暴涨。再生时会伴有SO2气体产生。EF-2型精脱硫剂,因其一次硫容可满足1年以上的需要,故不需要再发生。   
    (2)催化剂质量问题实验表明本体含硫高的脱硫剂其净化能力差,从表5-20可知,各种脱硫剂的硫容高低竟相差10倍以上。   表5-20常温氧化铁脱硫剂硫容温度结果①脱硫剂粒度/mm堆密度/(kg/l)质量硫容/%体积硫容/(kg/l)使用寿命/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   ①硫容:原粒度,CO2>99%,空速300~700 h-1,一次工作硫容穿透指标H2S   
    工业使用时发现一些脱硫剂怕水,遇水易泥化,在装填之前的浸碱处理时损失较大,而且往往受天气好坏情况的制约,给使用带来了诸多不便.而T703(EF-2型)精脱硫剂在水泡20h后,水煮2h或12MPa急速充压、卸压100次后,也不易粉化。但此种不易泥化的精脱硫剂在使用时也应注意相应湿度大于50%不使用为好,否则的话其硫容也会有所降低。目前T703(EF-2型)氧化铁精脱硫剂已有80多家大、中、小型工厂使用。   
    (3)CO2含量的影响用于高浓度二氧化碳气体脱硫时,如尿素生产用二氧化碳的原料气中CO2>90%,氧化铁脱硫剂的脱硫效果会随气体中二氧化碳含量的增加而显著降低。当二氧化碳的含量增加到40%~90%时,硫容降低约25%。因此在二氧化碳气氛中使用氧化铁脱硫剂时,要适当增加基装填量或降低使用空速。由于在高CO2气氛下脱硫剂是在一种酸性气氛下工作的,为了抵消气氛的酸性作用,脱硫剂在装炉前常采用碱液浸泡法。氧化铁脱硫剂,氧化铁脱硫剂价格,氧化铁脱硫剂厂家,氧化铁脱硫剂图片


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