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液体吸收法进行空气脱硫

时间:2018年08月01日 来源:本站原创 作者:佚名 浏览:

    液体吸收法具有二次污染小,回收利用空间大等特点,是目前各个行业领域应用较多的空气脱硫技术,主要的核心技术有以下几个要点。

液体吸收法进行空气脱硫

    1.吸收剂的选择与要求:由于硫化氢的水溶液中含电离出的氢离子,以致影响了净化过程的化学平衡,当pH值增加时,溶解度也会相应地增加,但作为一般规律,吸收能力强的溶剂的再生也是较困难的,所以目前一般不采用强碱性溶液,而大多采用pH值在9——11之间的强碱与弱酸的盐溶液。

    为了使吸收剂pH值不随硫化氢吸收后变化过大而影响操作的稳定性,所选用的吸收剂应该是缓冲溶液。常用的缓冲溶液(吸收剂)为强碱弱酸所组成的盐溶液,如碳酸盐、硼酸

盐、磷酸盐、酚盐和酚的衍生物、氨基酸等有机盐以及弱碱溶液,如氨、乙醇胺等。

    对用于物理吸收法的有机溶剂的要求是有机溶剂对硫化氢的溶解度应比水高出数倍,而对气流中的主要组分(如氢和烃类)的溶解度较低。此外,还应该有很低的蒸气压、低私度和低的吸湿性,对普通金属不蚀,也不会与气体中其他组分起作用才行。目前国内外常用的有机溶剂有甲醇、膝甲基一2-毗咯烷酮、碳酸丙烯醋、环丁矾等。

    脱硫过程要求吸收剂对S的溶解度大,所以应在低温高压下进行吸收。但温度过低,溶液勃度增大,流动阻力增加,而且化学反应速度也会减慢,反而不利于吸收。再生过程中希望硫的溶解度小,应该在高温低压下进行解吸。因此工业上一般是在常温下吸收,而在常温或力1:1热条件下再生;加压或常压下吸收,常压或真空下再生。

    2.弱碱溶液的化学吸收法

    目前工业中广泛采用的弱碱溶液化学吸收法主要是乙醇胺法。利用乙醇胺易与酸性气体反应生成盐类,在低温下吸收,在高温下解吸的性质,可以脱除硫化氢等酸性气体。常用的乙醇胺类吸收剂有一乙醇胺(MEA )、二乙醇胺(DEA)等,并分别称为MWA法和DEA法。

    从乙醇胺类化合物的结构来看,各种化合物至少都有一个经基和一个氨基,一般认为经基能降低化合物的蒸气压并增加在水中的溶解度;而氨基则在水溶液中提供了所需的碱度,以促使对酸性气体的吸收。

    虽然上述生成物均为固定的化合物(有些将分离并结晶出来),但在正常情况下,它们具有相当大的蒸气压,所以平衡溶液的组成随溶液面上酸性气体的分压而变化。由于这些生成物的蒸气压随温度升高而迅速增加,所以加热便能使被吸收的气体从溶液中蒸出。

    对含有COS的气体,一般使用二乙醇胺(DEA)作为对硫化氢的化学吸收剂。20%——30%的DEA溶液可负荷0.77——1. Omol 硫化氢/mol胺,比MEA溶液高2---2.5倍,DEA溶液的蒸气压较低,所以损失较MEA溶液要少i/sm/2;所以DEA法较MEA法投资和运行费用都低。DEA溶液对烃类溶解度较小,由该方法产生的硫化氢气体中烃类含量<0.5写,便于回收,净化程度较高。

    3.碱性盐溶液的化学吸收法

    采用碱性盐溶液吸收 硫化氢时,要求硫化氢气体与吸收液反应而生成的任何化合物必须易于分解,以利于吸收液的再生。一般采用强碱和弱酸的盐类,这些盐类使吸收液呈碱性,能吸收酸性气体,而且由于弱酸的缓冲作用,在吸收酸性气体时,pH值不会很快发生变化,保证了系统的操作稳定性。此外碱性盐溶液吸收硫化氢比吸收CO:快,当两种酸性气体同时存在时,可以部分地选择性吸收硫化氢。该类方法所用的吸收液较多,常用的主要为碳酸钠溶液。

    该方法的主要优点是设备简单、经济;主要缺点是一部分碳酸钠变成了重碳酸钠而吸收效率降低,一部分变成硫酸盐而被消耗。用真空蒸馏再生的碳酸钠溶液吸收硫化氢的方法称为真空碳酸盐法,是近年科柏公司提出的。这种改进的西柏法,可把蒸气需求量减少至约为常压下的1/6,且回收的硫化氢浓度较高,用途较大。

    4.有机溶液的物理吸收法

    有机溶剂物理吸收的硫化氢在其分压降低后即可解吸,克服了化学吸收法需在加热条件下才能解吸的不经济缺点。大多数有机溶剂对硫化氢的溶解度高于对CO2的溶解度,所以可有选择性地吸收硫化氢。该法要求硫化氢在气体中的浓度要高。当被处理气体的纯度要求高时,残余的硫化氢一般采用化学吸收法再度处理。常用的物理吸收法有冷甲醇法、N一甲基一2-毗咯烷酮法、碳酸丙烯脂法等。

    物理吸收法最简单的流程,只需吸收塔、常压闪蒸罐和循环泵。

    5.环丁飒溶液的物理化学吸收法

    环丁矾的特点是兼有物理溶剂和醇胺化学吸收溶剂的特性,其物理特性来自环丁矾(二氧四氢噬吩),而化学特性来自ADIP(二异丙醇胺)和水。在硫化氢气体分压高的条件下,

物理环丁飒允许很高的酸性气体负荷,具有较大的脱硫能力;而化学溶剂ADIP可使处理过的气体中残余硫化氢减少到最低值。

    采用环丁矾溶剂脱硫,吸收力强、净化率高,不仅可脱除硫化氢等酸性气体,还可以脱除有机硫。由于其吸收能力强,所以溶液循环量低,溶液不易发泡,稳定性较好,使用过程中胺变质损耗少、腐蚀性小,而且溶液加热再生较容易,耗热量低,特别当硫化氢分压高时,该法更为适用。


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