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浅谈焦炉煤气脱硫技术
分类：
行业要闻
发布时间：
2024-02-27 09:14
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一、焦炉煤气脱硫技术:
主要是为了去除煤气中含有的有害硫化物，特别是硫化氢（H2S），以及可能存在的氰化氢（HCN）等杂质，以减少环境污染，提高煤气品质，并防止其对后续使用设备的腐蚀。根据脱硫剂的状态和反应方式，焦炉煤气脱硫技术主要分为两大类：
1. 干法脱硫技术： 干法脱硫采用固态脱硫剂（如铁系、锌系、活性炭、分子筛等）来吸附或化学反应去除煤气中的硫化氢。此类方法的优点是工艺相对简单，设备占地较小，投资成本较低，适合中小规模应用。但脱硫效率受到一定限制，且脱硫剂需要定期再生或更换。
2. 湿法脱硫技术：湿法脱硫则是通过煤气与液体脱硫剂接触，发生化学反应将硫化氢转化为可溶性硫化物或直接氧化为硫单质。常见的湿法脱硫工艺包括氨水法、单乙醇胺法、砷碱法、改良ADA法、VASC脱硫法、TH法、络合铁法等多种。湿法脱硫具有较高的脱硫效率，适应性强，适用于处理高硫含量的煤气，但其设备复杂度较高，运行成本相对较大，产生的废液需进一步处理。
随着环保要求的不断提高和技术的进步，现代焦炉煤气脱硫技术也在不断改进和发展，如开发新型高效脱硫剂、优化脱硫工艺流程、结合生物脱硫技术等，实现更高效、更环保煤气净化目标。
二、焦炉煤气脱硫工作原理:
1. 氨水法脱硫：氨水法是利用氨水作为脱硫剂来吸收煤气中的硫化氢。基本化学反应包括：
NH3 + H2S → NH4HS （第一步反应生成硫氢化铵）
NH4HS + NH3 → (NH4)2S （进一步反应生成硫化铵）
在这个过程中，氨与硫化氢反应形成不稳定的中间产物，最终转化为固态硫化铵，从而从煤气中分离出来。
2. 碱性溶液脱硫：如砷碱法、改良ADA法等，采用碱性溶液如氢氧化钠、氢氧化钙或含砷化合物的溶液作为脱硫剂。煤气中的H2S会与碱性物质反应生成硫化物沉淀。
3. 络合吸收法：如单乙醇胺法（MEA法）、二乙醇胺法（DEA法）等，这类方法利用胺类化合物能够与硫化氢形成稳定的络合物，然后通过加热解吸，使硫化氢得以回收，并再生脱硫剂。
4. 湿式氧化法：如VASC脱硫法、HPF法、络合铁法等，是在催化剂作用下，在一定温度和压力条件下，通过氧气或空气将硫化氢直接氧化成硫或硫酸，然后再进行固液分离。
5. 干法脱硫：干法脱硫技术相对较少应用于焦炉煤气，但对于低浓度硫化氢的煤气有一定的适用性，它通常采用吸附剂如活性炭、氧化锌或分子筛等吸附材料去除硫化物。
每种脱硫技术都有其特定的操作条件和优缺点，实际应用需根据煤气组分、硫负荷、环保要求以及经济效益等因素综合考虑选择适宜脱硫工艺。
三、焦炉煤气脱硫技术的应用成本:
1. 初始投资成本：设备购置费用：干法脱硫技术和湿法脱硫技术所需的设备不同，干法可能涉及吸附塔、布袋除尘器、脱硫剂制备和再生系统等；湿法则包括吸收塔、脱硫剂储存和输送系统、溶液再生系统、废水处理设施等。土建工程：建设相应的基础设施，比如厂房、管道、泵站等。
2.运行成本：能耗：脱硫过程中消耗的动力电能、蒸汽或天然气等能源。 脱硫剂消耗：干法脱硫中脱硫剂的更换频率和用量，湿法脱硫中脱硫剂（如氨水、单乙醇胺、碱液等）的补充和再生消耗。水资源：湿法脱硫涉及到大量的水循环和废水处理，而干法则较少或无需水资源，故在水资源匮乏地区干法脱硫的运行成本优势更为明显。化学品费用：部分工艺需要添加催化剂或特殊化学品。
3.维护成本：设备维修保养：定期检修、部件更换、防腐处理等。废弃物处理：脱硫产生的废渣、废水处理费用。环保监管：符合国家环保政策要求的检测、报告等相关费用。
具体的成本会因采用的脱硫工艺不同而有所差异。例如，PDS法（酞菁钴磺酸盐法）、HPF法（改良酞菁铜法）、络合铁法等高效脱硫工艺虽然初期投入较大，但由于其较高的脱硫效率和较长的脱硫剂使用寿命，长期运行下来可能会比传统工艺更具经济效益。此外，新型脱硫技术如两级加氢脱硫工艺对于有机硫的脱除更为彻底，但其投资和运行成本也较高。
选择焦炉煤气脱硫技术时，企业不仅考虑技术本身的脱硫效果，需要综合评估各种因素带来成本影响，从而做出经济可行且满足环保要求选择。
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