PDS湿式氧化法脱硫介绍
PDS湿式氧化法脱硫工艺利用碱性磺化酞菁钴(PDS)的氧化还原性质,使含硫化氢气体与含三价钴离子的水溶液进行气液相接触反应,吸收酸性气中的 H2S。该气液相接触反应首先通过水溶液的碱性,在气液接触时通过酸碱化学吸收将含硫原料气中的硫化氢吸收进入水溶液。然后,在水溶液中通过三价钴离子的氧化性,H2S被直接氧化生成单质硫,三价钴离子转化为二价钴离子,然后在再生过程中鼓入空气,以空气氧化碱性吸收剂中的二价钴离子,使吸收剂中的二价钴离子转化为三价钴离子,再生回用,产生的硫磺通过硫磺回收装置处理。
PDS湿式氧化法脱硫技术原理
PDS湿式氧化法脱硫工艺化学反应原理是利用空气中的氧气,氧化气相中的硫化氢,使硫化氢被氧化为单质硫。其化学反应方程式如式(1):
H2S+1/2O2→H2O+S (1)
PDS脱硫剂在水溶液的吸收氧化反应方程式(2)~(5)如下:
水溶液吸收H2S气体:
H2S(g)+H2O(L)=H2S(L)+H2O(L) (2)
H2S电离:
H2S(L)=H+(L)+HS-(L) (3)
三价钴离子(Co3+)氧化二价钴离子Co2+:
HS-(L)+2Co3+(L)→2Co2+(L)+H+(L)+S (4)
吸收氧化总反应方程式(即方程式 (2),(3),(4)叠加)
H2S(g) +2Co3+(L)→2H+(L)+S+2Co2+(L) (5)
水溶液中Co2+容易被氧气氧化,将Co2+溶液直接与空气进行气液相接触反应,利用空气中的氧气将水溶液中的Co2+氧化为Co3+。Co2+水溶液的再生还原反应方程式(6)~(8)如下:
二价钴离子水溶液吸收氧气:
1/2O2(g)+H2O(L)→1/2O2(L)+H2O(L) (6)
二价钴离子再生反应:
1/2O2(L)+H2O(L)+2Co2+(L)→2OH-(L)+2Co3+(L) (7)
再生还原总反应方程式(即方程式(6),(7)叠加)
1/2O2(g)+H2O(L)+2Co2+(L)→2OH-(L) +2Co3+(L) (8)
PDS湿式氧化法脱硫技术的主要技术特点
●PDS湿式氧化法脱硫工艺处理过程简单,可快速将含硫气体中的H2S直接氧化为单质S;对各种不同浓度的H2S,其脱硫率均可在99.99%以上,清除H2S效率高,净化后的气体中的H2S含量可降低到10mg/m3以下,满足环保要求。
●运行成本低,由于在脱硫过程中所使用的PDS催化剂可快速再生,循环使用且无副反应发生,脱硫药剂不会恶化,只需补充少量在脱硫过程中损失的PDS催化剂。
●PDS催化剂的选择性高达99%,副盐产生量低,无需排放溶液。
●PDS系列催化剂反应活性高,使用浓度低,脱硫液中一般只需添加1~3ppm就能生效,工业生产中都不超过20ppm,这是其他脱硫法无法比的,有效地降低了用户的剂耗,降低了使用成本。
●PDS脱硫液的氧化再生速度快,且生成硫颗粒大,有利于分离。
●PDS性能温和而且无毒副作用,这提高了其使用安全性能,便于脱硫液的配制,也减少了对设备和管道的腐蚀。
●PDS具有良好的水溶性,既能脱高浓度硫又能脱低浓度硫,适用于各种气体和低粘度液体的脱硫,而且对全部有机硫实现高效脱除,总脱硫效率高。
PDS湿式氧化法脱硫技术的优势
●脱高硫能力强,脱硫全面。
●不积硫堵塔,费用低。再生时浮选出来的硫颗粒大,溶液粘度低,硫磺易分离,在脱硫的同时有洗塔作用。
●PDS脱硫液脱除H2S的选择性好,气体中的CO2/H2S较高时,也能很好地脱除H2S。
●催化剂的活性高,用量少,运行经济,使用方便,老系统的脱硫改用PDS催化剂时,不用停车和排放原脱硫液,可减少环境污染。