絡合鐵脫硫

 絡合鐵脫硫工藝     |      2022-12-01 13:45:23

絡合鐵脫硫技術,為脫除含硫氣體提供了恒溫、低成本的操作方法。化學反應的原理是利用空氣中的氧氣氧化氣相中的硫化氫,使硫化氫氧化成單質硫。化學反應方程式如下:

  H2S+1/202→H2O+S

  絡合鐵離子水溶液的吸收氧化反應方程式:

  H2S(g)+2Fe3+(L)→2H+(L)+S↓+2Fe2+(L)

  再生還原的總反應方程式:

  1/202(g)+H2O(L)+2Fe2+(L)→20H-(L)+2Fe3+(L)

  在總反應中,絡合鐵離子的作用是將吸收反應中產生的電子釋放到再生反應中。因為每個元素硫需要消耗兩個鐵原子,所以在反應過程中至少提供兩個鐵原子。因此,鐵離子被用作反應物。而鐵離子在整個反應中并沒有被消耗掉,它作為硫化氧和氧氣反應的催化劑。由于這種雙重功能,鐵離子絡合物通常被定義為催化劑。

  在絡合鐵脫硫工藝中,循環水溶液的pH值是一個非常重要的可變操作因素,因為水溶液吸收的H2S氣體總量完全取決于水溶液的pH值。總反應方程式表明,反應中沒有生成H+離子和OH-離子的凈產物,因此水溶液的pH值不會改變。

  處理后的氣相中含有二氧化碳(CO2),特別是在壓力較高時,二氧化碳容易溶解干水,會形成碳酸氫鹽(HC03-)和碳酸鹽(CO32-),隨后發生副反應降低水溶液的pH值。

  為了穩定水溶液的pH值,需要向體系中加入氫氧化鉀。

  通常較高的pH值可以提高反應效率,促進硫代硫酸鹽離子的形成,減少氧氣的吸收,但也會阻礙元素硫的聚合;而過低的pH值會阻礙H2S氣體的吸收。因此,應控制pH值為80-90的弱堿性水溶液。

  鐵絡合脫硫技術的優勢

  (1)該工藝外處理過程簡單,通過一步外處理工藝可將含硫氣體直接氧化成單質硫:對于各種濃度的H2S,脫硫后H2S含量可低于10ppm。

  (2)系統具有很強的抗波動能力。

  (3)運營成本低。

  (4)絡合鐵催化劑選擇性高,無副鹽排出。

  (5)脫硫工質具有較高的硫容量。

  (6)能脫除有機硫cos和硫醇。

  (7)設備體積小,可有效實現撬裝。

  (8)催化劑的安全性高。該體系中使用的催化劑對環境和人體無毒無害,具有良好的環保效益。