DST复合脱硫催化剂是一种新型脱硫催化剂,是脱硫的一次重大改进,具有脱硫效率高、运行成本低、在脱无机硫的同时也能脱有机硫、溶解硫的能力强等特点。这在脱硫工艺中具有特殊的意义,尤其在脱硫过程中(以合成氨厂为例)普遍存在着沉积硫和附着硫,液体混浊,悬浮硫不易清除的现象,轻者影响脱硫,动力消耗大;重者产生堵塔,严重影响生产,这个脱硫问题困惑企业多年,终得不到彻底解决。好的脱硫剂,不但脱硫好,成本低,特别是解决了堵塔、沉积附着硫及再生溶液的问题,延长了设备维护周期和设备使用寿命有利于后工段触媒的再生等等,表现出与众不同的优越感。
2、主要性能
2.1 DST复合脱硫剂是固体粉末,能溶于水,更易溶于稀氨水和Na2CO3-NaHCO3溶液中
2.2 脱硫性能
使用时,脱硫性能取决于氨水、Na2CO3溶液及复合单宁(氧化态)的浓度,反应式为:
NH3·H2O+H2S = NH4HS+H2O (1)
Na2CO3+H2S = NaHCO3+NaHS (2)
多元酚(氧化态)+ HS-→多元酚(还原态)+ S↓ (3)
脱硫性能的好坏除与NH3、H2O及Na2CO3浓度有关,还与温度、压力及设备等有关,一般来说,温度低、压力大、脱硫时气体与液体接触好,则脱硫效果好,否则相反。
2.3 再生性能
再生是指脱硫后的溶液(俗称富液)通入空气使其恢复到脱硫前的溶液(俗称贫液)。再生的目的首先是使脱硫液中的HS-离子再生为单质硫,反应式如下:
多元酚(还原态)+O2→多元酚(氧化态) (4)
多元酚(氧化态)+HS-→多元酚(还原态)+S↓ (5)
上述反应就(1)、(2)相继连续进行,使HS-离子最大限度地变为硫磺。
2.4 副反应
在脱硫再生过程中总会存在一些副反应,其副反应产物主要有Na2S2O3、Na2SO4及NaSCN等。Na2S2O3及Na2SO4由硫被进一步氧化生成。
详细反应方程式如下:
2NaHS + 2O2 = Na2S2O3 + H2O (6)
2Na2S2O3 + O2 = 2Na2SO4 + 2S↓ (7)
Na2CO3 + HCN = NaCN + NaHCO3 (8)
NaCN + S = NaCNS (9)
NH3·H2O + HCN = NH4CN + H2O (10)
NH4CN + S = NH4CNS (11)
由脱硫反应的化学方程式来看,整个脱硫反应是不消耗纯碱的,但是由于副反应的存在,部分Na2CO3转化成副盐Na2S2O3、Na2SO4及NaCNS,再加上随硫泡沫的带走及溶液的损失,所以在实际生产中Na2CO3还是有一定的消耗量的,根据经验数值每脱除1kg H2S耗纯碱约0.4-0.6kg。副盐的生成对纯碱的消耗影响较大,例如半水煤气中一般含HCN0.05-0.2g/Nm3,若以脱除HCN0.1g/Nm3计算,则生产一吨合成氨约需碱1.26kg,所以若半水煤气中含H2S 1g/Nm3,则每生产一吨合成氨实际纯碱的消耗约1.5-2.0kg左右。