湿式栲胶法脱硫工艺-毕业设计论文..doc

1 绪 论 1.1 3 1.2.2栲胶的认识 4 1.2.3 栲胶法脱硫的优缺点 5 1.3 设计任务的依据 9 3.1.1碱性水溶液吸收H2S 11 3.2.1.1 碱度 12 3.2.1.2 NaVO3含量 12 3.4.2氧化槽 15 3.4.3反应槽 15 3.4.4贫液泵 16 3.4.5硫泡沫槽 16 3.4.4 过滤器 16 3.4.5 熔硫釜 17 4.2.1H2S脱除， 20 4.2.2溶液循环量 20 4.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量 20 4.2.6理论硫回收率φ，﹪ 20 4.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量 20 4.2.8硫泡沫生成量h 21 4.3.2.硫泡沫槽热负荷3 22 4.3.3熔硫釜热量衡算 23 4.3.3.2 蒸汽消耗量W2， 24 5.1主要设备的工艺尺寸 24 5.1.2.1槽体 29 5.1.2.2喷射器 30 (1) 喷嘴的计算 30 (2) 混合管的计算 30 (3) 吸气室的计算 31 6.2.1质量载荷 36 6.2.2.2风弯矩的计算 39 7.原料脱硫岗位硫的回收工艺 29 8车间安全防护措施. 36 9.设计体会与收获 37 10参考文献 38 11附录 39 12结束语 45 1.1概述 粗煤气中硫化物按其化合态可分为两类：无机硫化物，主要是硫化氢（H2S），有机硫化物，如二硫化碳（），硫氧化碳（COS），硫醇（）和噻吩（）等。有机硫化物再一定温度下进行变换时，几乎全部转化为硫化氢。所以煤气中硫化氢所含的硫约占煤气中硫总量的90%以上，因此，煤气脱硫主要是指脱除煤气中的硫化氢。焦炉煤气中含硫化氢6~8g/m3，此外，含0.5~1.5g/m3氰化氢。 硫化氢再常温下是一种带刺鼻臭味的无色气体，其密度为1.539kg/nm3。硫化氢及其燃烧产物二氧化硫（）对人体均有毒性，在空气中含有0.1%的硫化氢就能致命。煤气中硫化氢的存在会严重腐蚀输气管道和设备。如果将煤气用做各种化工原料气，如合成氨原料气时，往往硫化物会使催化剂中毒，增加液态溶剂的黏度，影响产品的质量等。因此，必须进行煤气的脱硫。 1.2文献综述 1.2.1焦炉煤气净化的现状 煤气的脱硫方法从总体上来分有两种：热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国，热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段，还有待于进一步完善，而冷煤气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。 煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低，活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。干法脱硫既可以脱除无机硫，又可以脱除有机硫，而且能脱至极精细的程度，但脱硫剂再生较困难，需周期性生产，设备庞大，不宜用于含硫较高的煤气，一般与湿法脱硫相配合，作为第二级脱硫使用。 湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气，脱硫剂是便于输送的液体物料，可以再生，且可以回收有价值的元素硫，从而构成一个连续脱硫循环系统。现在工艺上应用较多的湿法脱硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法（A.D.A法）及有机胺法。其中改良蒽醌二磺酸法的脱除效率高，应用更为广泛。但此法在操作中易发生堵塞，而且药品价格昂贵，近几年来，在改良A.D.A的基础上开发的栲胶法克服了这两项缺点。它是以纯碱作为吸收剂，以栲胶为载氧体，以为氧化剂。 基于此，在脱硫工艺的设计中我采用湿式栲胶法工艺。 1.2.2及沉淀，因此在配制脱硫液前必须对栲胶谁溶液进行熟化预处理。即将含栲胶20~33g/l380~133g/l的栲胶水溶液直接通蒸汽与空气，在80~90°C的条件下氧化10~24h，破坏其胶性。然后加及软水或稀氨水，配制成含栲胶11g/l 10g/l， 54.5G/L, 6.5g/ld 脱硫液，送入脱硫液储存槽，稀释后使用。 脱硫过程中，酚类物质经空气再生氧化成醌态，因其具有较高电位，故能将低价钒氧化成高价钒，进而使吸收在溶液中的硫氢根氧化、析出单质硫。同时丹宁能与多种金属离子（如钒、铬、铝等）形成水溶性络合物；在碱性溶液中丹宁能用与铁、铜反应并在其材料表面形成丹宁酸性薄膜，因而具有防腐蚀作用。 由于栲胶水溶液是胶体溶液，在将其配制成脱硫液之前，必须对其进行预处理，以消除共胶体性和发泡性，并使其由酚态结构氧化成醌态结构，这样脱硫溶液才具有活性。在栲胶溶液氧化过程中，伴随着吸光性能的变化。当溶液充分氧化后，其消光值则会稳定在某一数值附近，这种溶液就能满足脱硫要求。通常制备栲胶溶液的预处理条件列举在表1中： 表1 制备栲胶溶液的与处理条件 方法 项目 用Na2CO3