工業(yè)氣體凈化技術(shù)進(jìn)展
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，無論采用何種原料路線（煤、石油、天然氣）、何種工藝技術(shù)，在混合氣體中都含有大量的CO2和各種硫化物以及其他雜質(zhì)。它們對化工生產(chǎn)及其催化劑是有害的。因此，在進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)之前須將CO2和硫化物等雜質(zhì)脫除干凈，俗稱為“脫硫”、“脫碳”工藝。近年來，隨著對環(huán)境保護(hù)的重視，各種排放的工業(yè)尾氣凈化處理也成為研究的重點(diǎn)。
由于傳統(tǒng)氣體凈化技術(shù)不斷發(fā)展、進(jìn)步，新技術(shù)研究開發(fā)大量涌現(xiàn)，本文不可能全面、完整地論述，只將典型的、常用的“脫硫”、“脫碳”工藝的進(jìn)展以及重要的新技術(shù)研況匯集與此，了解相關(guān)動態(tài)，在選擇工藝時(shí)參考。
脫硫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
原料氣脫除硫化物技術(shù)分為干法和濕法脫硫兩類。濕法脫硫主要有“濕式氧化法”和“胺法”。濕式氧化法是溶液吸收后H2S直接轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，回收硫黃后溶液循環(huán)使用。胺法是將吸收的H2S經(jīng)再生系統(tǒng)釋放出來送至克勞斯裝置，再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，溶液循環(huán)使用。濕法脫硫多用于脫除原料氣中大量的硫化物。干法脫硫則多用作精脫硫，干法脫硫?qū)o機(jī)硫和硫都有較高的凈化度。此外，“低溫甲醇洗”、“NHD”等工藝都是同時(shí)脫硫、脫碳的工藝，在本文“脫碳”部分介紹。
濕式氧化法脫硫技術(shù)的進(jìn)展
濕式氧化法脫硫是將硫化氫在液相中氧化成元素硫并分離出去。它具有如下特點(diǎn)[1]：可將H2S直接轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，次污染；脫硫效率高，凈化后的氣體殘硫量低；既可在常壓下操作，又可在加壓下操作；脫硫劑可以再生循環(huán)使用，運(yùn)行成本低。
濕式氧化法脫硫技術(shù)的進(jìn)展
蒽醌二磺酸鈉法（法）
蒽醌二磺酸鈉法稱為Stretford法（法）。近年來的改進(jìn)主要在脫硫氣體的預(yù)處理、硫回收、廢液處理等方面。該法以釩作為脫硫的基本催化劑，并采用蒽醌2，7-二磺酸鈉（）作為還原態(tài)釩的再生載氧體，吸收液由碳酸鹽作介質(zhì)。
該法存在的問題有：（1）懸浮的硫顆?；厥绽щy，易造成過濾器堵塞；（2）副產(chǎn)物使化學(xué)藥品耗量增大；（3）脫硫和HCN效率差；（4）有害廢液處理困難，可能造成二次污染；（5）細(xì)菌積累；（6）腐蝕嚴(yán)重。為克服上述工藝問題，開發(fā)了Sulfolyn法和Unisulf法。Sulfolyn法在吸收溶液中加入一種氮化物，以克服Stretford法溶液中鹽類的生成；Unisulf法在吸收液中加入了硫氰酸鹽、羥酸（通常是檸檬酸）和芳香族磺酸鹽螯合劑，目的是消除副產(chǎn)物鹽類的生成，抑制微生物生長。
國內(nèi)1960年代初由南化集團(tuán)研究院、四川化工廠及吳淞煤氣廠聯(lián)合開發(fā)了以Stretford工藝為基礎(chǔ)的改良法，溶液中加了酒石酸鉀鈉，阻止釩酸鹽的生成；又加了少量三氯化鐵及乙二胺四乙酸，使螯合劑起穩(wěn)定溶液作用。
栲膠法（TV法）
栲膠法是我國特有的脫硫技術(shù)，是目前國內(nèi)使用的脫硫方法之一，該法主要有堿性栲膠脫硫（以橡碗栲膠和偏釩酸鈉作催化劑）和氨法栲膠（以氨代替堿）兩種。栲膠是由植物的果皮、葉和干的水淬液熬制而成，主要成分是丹寧。由于來源不同，丹寧組分也不同，但都是由化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的多羥基芳烴化合物組成，具有酚式或醌式結(jié)構(gòu)。
栲膠法的特點(diǎn)：（1）栲膠資源豐富、價(jià)廉易得，運(yùn)行費(fèi)用比改良法低；（2）無硫堵塔問題；（3）栲膠既是氧化劑又是釩的配合劑，溶液組成比改良法簡單；（4）栲膠脫硫液腐蝕性??；（5）栲膠需要熱化預(yù)處理。
栲膠質(zhì)量及其配制方法得當(dāng)與否是決定栲膠法使用效果的主要因素。廣西化工研究院又研制了改良栲膠脫硫劑KCA。它除了采用制備栲膠的原料外，還添加其他少量助劑進(jìn)行降解、復(fù)配、改性而成。KCA與栲膠相比使用更簡單，活性更好，性能更穩(wěn)定；也有人在栲膠中加入其他脫硫劑以提高脫硫效率。
PDS法
PDS脫硫催化劑是酞菁鈷磺酸鹽金屬化合物的混合物，主要成分是雙核酞菁鈷磺酸鹽。在堿性溶液條件下進(jìn)行脫硫，由PDS、堿性物質(zhì)和助催化劑3種成分組成。
PDS法工藝特點(diǎn)：（1）PDS目前在工業(yè)上一般還是與、栲膠配合使用，只需在原脫硫液中加入微量PDS即可，因此消耗費(fèi)用很低；（2）PDS活性好，用量少；（3）生成的單質(zhì)硫易分離，一般不會發(fā)生硫堵；（4）在脫除H2S的同時(shí)能脫除部分硫；（5）PDS，脫硫液對設(shè)備不腐蝕；（6）PDS亦可單獨(dú)使用，可以不加釩，副反應(yīng)少，無廢液排放。
近年來，PDS法經(jīng)過不斷改進(jìn)和完善，脫硫催化劑已由初的原型，開發(fā)到目前的P—400[4]和888型[5]。其中P—400脫硫催化劑是由東北師范大學(xué)精細(xì)化工開發(fā)公司開發(fā)的，適用于各種低硫、高硫（H2S質(zhì)量濃度在0.3～500 g/m3）氣體和低黏度液體的脫硫、脫氰。溶液組分簡單，不需加任何助劑，運(yùn)行成本比法低70%左右。
當(dāng)前位置：
熱門推薦
