直接氧化法和生物脱硫回收工艺的对比探讨VIP专享VIP免费

直接氧化法和生物脱硫法硫回收工艺的对比探讨摘要：一、直接氧化法和生物脱硫法硫回收工艺介绍：1、直接氧化法硫回收工艺直接氧化法是将贫酸气中H2S直接氧化生成硫磺的方法。如西德Linde公司的Clinsulf-DO工艺、Parsons公司的高活性工艺（Hi—Activity)、BASF公司的Catasulf工艺等。1．1、工艺原理及流程：（以神木化工硫回收装置为例）含硫化氢的酸性气体被加热到190—220℃，与预热的空气混合送到反应器,在此硫化氢直接氧化,通过一个内置的冷却系统调节反应器出口温度略高于硫露点温度,将反应热传给锅炉给水并副产中压蒸汽,硫在下游的冷凝器内析出.2H2S+O22S+2H2O+Q(总反应)H2S+3/2O2SO2+H2O+QH2S+1/2SO2H2O+3/2S+Q工艺流程方框图：NHD脱硫气低温甲醇洗酸气空气1．2、主要化学品及催化剂：主要消耗的化学器为NaOH、消耗量为6T/月。吸收反应后H2S气体的碱液浓度为10%左右。吸收液做为废水排放。催化剂型号：CRS-31，总装填量约为30M32、生物脱硫工艺（Shell-Paques工艺）：2．1、工艺原理及流程：Shell-Paques工艺的开发理念是采用细菌作为该技术的核心，突破了传统催化剂的不足。所使用的细菌为硫磺杆系细菌，繁殖能力很强，每2h细菌数量可以加倍。其工艺过程可简单描述为：一定压力(可高达100×105Pa)的含H2S气体进入吸收塔与碱性溶液逆向接触，完成气体净化过程。含有HS—的吸收液进入到Shell-Paques生物反应器中，可溶性硫化物在空气和微生物细菌共同作用下，被氧化成元素硫，同时吸收溶液得到再生循环使用。整个过程的主要化学反应如下：吸收塔中的主要反应(在入口气压力下)：1尾气放烟囱酸性气分离器酸性气预热器空气预热器反应器硫冷凝器洗涤塔副产蒸汽硫磺吸收循环碱液生物反应器中的主要反应(在大气压下)：从上面的化学反应可以看出，碱液用来吸收气体中的H2S，并在产生元素硫的过程中得到再生。通常，仅有小于3.5％的硫化物被氧化成硫酸盐。为了避免盐聚积，需要连续地排出液体或不断补充新鲜水。工艺流程Shell-Paques生物脱硫工艺流程示于图1。含H2S气体，首先进入分液罐分离出所携带的液体，然后进入吸收塔与塔内的弱碱性溶液逆向接触。为了使吸收溶液在塔内分布均匀，吸收塔可以是板式塔或填料塔。由于吸收溶液中H2S浓度几乎为零，气液两相存在很大的浓度差，因此酸性气中的H2S几乎可以被100％吸收。吸收过程中H2S从气相转移到液相，并以HS—的形式存在。净化后的气体中H2S体积分数≤4×10—4％，可以供下游使用。含有HS—的吸收溶液在重力的作用下进入到一个闪蒸罐中，根据荷兰荷丰技术公司的经验，当原料气压力>4×105Pa时，需要在吸收塔和生物反应器之间设置闪蒸罐。闪蒸罐的作用是将吸收溶液中溶解的H2S释放出来，提高再生溶液吸收效果。从闪蒸罐底出来的吸收溶液直接进入到生物反应器中，在反应器底部不断地通入空气。吸收溶液中的HS—，在空气和细菌的作用下，直接生成元素硫，同时吸收液得到再生(如反应式5)。在生物反应器底部取出一定量的液体，分成几路。一部分液体循环液循环到吸收塔作为再生溶液使用；另一部分液体进入到沉淀器中，为了保持生物反应器中液体悬浮硫质量浓度在5g/L～15g/L，从沉淀器底部还要有一定量的液体返回到生物反应器，另外一部分液体进入到一个离心式分离器中分离出硫磺。22．2、主要化学品及催化剂：Shell-Paques生物脱硫工艺流程简单，其公用工程消耗主要为电耗；化学品消耗为20％的NaOH溶液和营养液。NaOH主要用来维持系统的pH值在8.1～9.0范围；营养液主要用来促进细菌更好地生长。电主要是用于维持系统中所使用泵的正常运转，其耗量也要根据具体情况而定。二、针对以上两种工艺，我们分别对宜兴协联电厂硫回收装置、潞安煤基油硫顺收装置、神木化工硫回收装置进行了实地考察，现将这三套装置简单介绍如下：1、江苏宜兴协联电厂硫回收装置江苏宜兴协联电厂硫回收装置采用的是荷兰荷丰生物脱硫技术，2005年建成投产，总投资300万元，装置处理原料气为沼气，负荷为20000NM3/D（833NM3/h），其中装置入口H2S含量正常生产时为1%左右，最大达到1.5%，产品气中H2S含量为20-30PPm，脱硫后尾气送锅炉燃烧后排放。硫磺产量设计为每天830...