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脱硫活性炭煤气脱硫原理

发布时间:2020-11-16 15:22:13 编辑:宁夏白云碳素有限公司

煤气脱硫的重要性:

煤气中的硫化物分为两种:一种是无机硫化物,即H2S,另外一种则是有机硫化物,如CS2,COS等,这些无机硫化物,随着温度的升高,会转化为有机硫化物H2S,即煤气中H2S中的硫几乎占煤气含量的80-90%,煤气中H2S中硫应被予以清除,否则会带来一下影响:

1)会对化学产品的回收设备、煤气的存储及运输设备有腐蚀;

2)用含H2S的煤气炼钢,会影响成品钢的质量;

3)用作城市煤气的话,H2S和燃烧生成的SO2都是有毒气体,会严重污染环境!

 

脱硫活性炭煤气脱硫技术原理: 

活性炭脱硫利用的主要是活性炭的吸附和催化特性,我们知道活性炭具有发达的孔隙结构和强大比表面积,因此吸附能力很强,但其实活性炭的催化性也很强,在活性炭的催化作用下,煤气中的二氧化硫与少量的氧气之间发生氧化反应所生成的单质硫吸附于活性炭的表面。脱硫效率在活性炭吸附达到饱和时会下降,此时吸附饱和的活性炭必须进行再生。根据脱硫活性炭所吸附的具体物质来决定它需要在怎样的条件下才能再生,一般是利用450~500℃左右的蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当温度提高到一定程度时,单质硫会从饱和的活性炭中被析出流入硫回收池,冷却之后成为固态硫。

 

脱硫活性炭与其他种类活性炭的区别:

脱硫活性炭是一种粉状,或颗粒状,或圆柱状,或其他不规则形状的无毒无味的含硫材质的一种微晶碳素材料,它具有比表面积大,内部孔隙结构发达,吸附能力强的特点,主要应用于汽油精制过程,利用活性炭负载磺化钛氰钴,对原油中的超标硫醇进行脱附,从而降低原油中的含硫量,提高其品质。

而其他种类的活性炭应用则相对广泛一些,例如可用于液相、气相吸附、溶剂回收、作为催化剂或者催化剂的载体等等。 脱硫活性炭虽然不及他们的应用广泛,但是脱硫活性炭的作用却是独树一帜,脱硫专用活性炭的作用和效果也是其他种类活性炭所不能替代的。

 

活性炭脱硫中影响脱硫的因素:

1)床层温度:温度对活性炭的吸附能力有很大的影响,经研究表明,随着床层温度的增高,活性炭脱硫的效率先增大后减小,较合适的温度在50~80℃之间;温度低时,活性炭对于二氧化硫的物理吸附比较明显,但不利于化学反应,导致二氧化硫的转化率非常低,因此活性炭脱硫的效率就很低;温度越高(<90)时,化学反应强烈,则有利于活性炭脱硫效率的提高。

2)水蒸气:许多实验表明,即使氧气很充足但是却没有水蒸气的条件下,也不能发生化学吸附,此时,二氧化硫只能被物理吸附,吸附量很小;但当水蒸气和氧气同时存在的条件下,就会发生化学吸附,这个时候所产生的活性炭脱硫效率要远远大于前者。并且在其他条件保持不变的情况下,随着水蒸气含量的增加,活性炭的脱硫效率先增加后减小,因为水蒸气增加但床温又不高时,会生成一层水膜附着在活性炭的表面,从而影响活性炭的吸附性能。

3)含氧量:含氧量在活性炭脱硫的过程中,对二氧化硫的转化性能影响重大,随着氧气的增加,二氧化硫的转化率提高,活性炭脱硫的效率也随之提高较终趋于稳定。

4)空速:空速是指单位时间内处理气体的体积与催化剂的体积之比,实验表明,空速越低,二氧化硫才能被充分吸附,脱硫效率才能提高;并且随着空速的降低,活性炭的脱硫效率平缓增加。

 

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