脱硫几个问题的设想与建议
作者/来源:河北易甲栲胶有限公司 日期:2012-01-12 点击量:680
前言
脱硫技术近几年来在同仁们的共同努力下取得了长足的进展，然而仍有些存在问题尚未彻底解决，在实践中又出现了些新的问题。还有一些问题有争议，仍需深入研究。比如：再生的设备是高塔好或自吸空气再生氧化槽好，仍未有统一的认识。目前，焦炉气脱硫系统仍用高塔的居多，合成氨厂大都改用再生氧化槽了。高塔再生的气液流向也有不同看法，有的厂认为把并流改为逆流好，如 1985年淮南化工总厂经改为逆流后取得了溶液中的悬浮硫降低、硫回收率提高、脱硫塔阻力上升减缓等效果，年收益百万元以上。再生氧化槽的溶液停留时间各厂也不一样，从 6min 到 40 min 均有，没有统一的标准。
在运行中出现硫泡沫时有时无，如何做到稳定溢流，许多老厂也未得到完全的解决。栲胶法和 888法目前国内用得比较广泛， 但个别厂也有用得不太理想的， 出现一些问题急待解决。 干法脱硫也还有些问题，比如精脱硫中的有机硫释放问题如何避免。
我想脱硫中的许多问题可能与硫磺的多种形态的性质有一定的关系， 现把硫磺的性质与脱硫有点关系的部分摘录出来便于同行们参阅，也许在脱硫攻关和科研中有所裨益的。另外对解决脱硫的一些问题和科技进步等大胆提点设想和建议，盼能起点抛砖引玉的作用。
1 脱硫几个问题的设想与建议
脱硫的方法有干法和湿法两大类。两类方法我国目前都在用，但以湿法为主。湿法中又以湿式氧化法应用最广泛。因湿式氧化法具有很多优点，该法能把从气体中脱出的硫加工成硫磺副产品，既回收了资源，减少了环境污染，又为企业增加收入，这就是其中优点之一。该法虽然已广泛应用几十了，但至今许多存在问题仍未得到很好解决，工艺方案也很难做到完善。我设想，脱硫过程中出现一些问题，应结合硫磺的性质进行思考才能够找出答案，并采取措施去解决。
（1）对再生的硫泡沫时有时无问题应侧重进行研究，研讨总结，找出原因制定对策
在脱硫的运行过程中经常会碰到工况情况略有变化，可能就影响到再生的硫泡沫出不来了，或者硫泡沫层变薄了，硫磺不好分离，但过几天又可能恢复正常了，溶液进入脱硫与再生的良性循环。但有时因催化剂的变更造成的硫泡沫出不来，很难通过调节工艺条件来解决的。如河南某化肥厂，2004 年底大检修时更换些设备，更新脱硫液，仍用同一种脱硫催化剂，但用新生产的，开车后 3个多月出不来硫泡沫，催化剂生产厂家来现场也无能为力。又如石家庄化肥厂半水煤气脱硫系统 1983 年开始采用栲胶法，运行一直良好，于 1997 年 1 月改用某厂生产的栲胶，然而投料不久硫泡沫没了，溶液浑浊不清，析出来的硫成絮状，但很粘，捞一把放在手上能往下拉成长丝，没法过滤分离，生产厂家技术人员来后也设法解决。当时笔者应邀参加攻关，提出恢复原用栲胶的建议。当采纳后，3天后好转，出了大量硫泡沫，5天后就恢复了正常。这种情况属于同一类型催化剂，改变型号后造成硫泡沫时有时无的问题。
众所周知，湿式氧化法脱硫的关键是再生。再生包括恢复催化剂的活性和浮选分离硫磺。硫磺出不来危害甚大，有时就得变更脱硫催化剂。硫泡沫的形成除与催化剂有关外，还与其它因素有关。所以对影响的因素应下力量进行研究，找出因果关系来。
（2）对硫回收的方法应进一步研究改进和完善
硫回收通常指硫泡沫的过滤和熔硫两部分。目前，硫回收系统五花八门很不一致，如过滤设备有用离心机的，有用真空转鼓过滤机的，有用压滤机的，有用戈尔法薄膜过滤的，还有用高分子精密微孔过滤机的。熔硫釜有间断式的，连续式的，连续式的又有多家生产的不同型号。对过滤和熔硫的设备有的氮肥厂也不完善，有的只有过滤机没有熔硫釜，有的半脱和变脱两个系统共用 1台熔硫釜，有的甚至过滤机和熔硫釜都没有。对设备不齐全和不配套的，硫回收量少，环境污染较严重。这样的单位应尽快完善硫回收系统。这就存在个选择什么方法和设备较好的问题，所以脱硫行业应对硫回收的方法和设备有个综合评议和指导的意见。
硫回收技术也应经常交流和提高，有些先进经验及时推广。有些厂根据硫的加温过程的物态变化进行了改进效果很好。如液体硫的粘度在 120~154 ℃时是随温度的升高而下降的，浙江巨化厂的熔硫温度提高到 150 ℃后，效果不错。又如某化肥厂的真空过滤熔硫系统在操作上改进后效果也很好，即高位泡沫槽的硫泡沫加温至 65~70 ℃，静置 20 min分层后，下层的硫直接放入熔硫釜，中间清液放回富液槽，最后将上层的硫泡沫放入熔硫釜，熔硫用过热蒸汽加热。这样既提高了工作效率又提高了硫磺的质量。连续熔硫法和戈尔法近几年也有许多改进，生产厂家也应进行总结，加强对用户的指导，不完善的地方要尽快采取措施改进。
（3）对分析方法不完善的要尽快完善
脱硫的分析包括原材料质量标准分析和气体成分、液体成分、有机硫化物和副产品的分析。目前有些组分的分析准确率较低，有的甚至还不能分析。888 法、PDS 法的浓度在富液槽和贫液槽中采样测定“888”和 PDS 含量相差很大。对这一问题，
长春东狮科贸实业有限公司很重视，针对贫液槽和富液槽中溶液的悬浮硫和结合硫含量不同，颜色有差异的情况，经试验研究，采取一些措施，已取得了初步的效果。 “888”在脱硫液中的浓度很低，溶液中的成分是多变的， 影响比色测定的因素很多， 现正在加强研究， 提高测定结果的准确度和完善分析方法。
其它方法的催化剂生产厂家也应尽快完善分析方法的。
以上谈到的脱硫问题只限于对气体中 H2S 的脱除方面的，这些问题只是脱硫领域冰山之一角。因脱硫领域包括气态、液态和固态的脱硫。气态中又有无机硫化物和有机硫化物的脱除，无机硫包括 H2S和 SO2 等。按目前的要求，把气体中硫化物分离脱除下来只是完成任务的一半，脱下的东西要转化成可利用的硫磺回收，不对环境造成第二次污染，才算完成脱硫任务的。迄今，从气体中脱下来的 H2S 转化成硫磺，技术上是没什么问题了，但仍存有硫回收率和产品质量要进一步提高的问题。而对烟气中的严重危害大气环境的二氧化硫，有的未脱除，有的只用石灰水洗一下，达不到合格要求，有些新的脱硫方法也未能将硫回收。
二氧化硫还原成单质硫的方法很多，如和碳反应生成硫：
SO2＋C → CO2＋1/2S2
和硫化氢反应能生成硫：
SO2＋2H2S → 1.5S2＋H2O
和 CO反应也能生成硫：
SO2＋2CO → 2CO2＋1/2S2
诚然，化学反应能否在工业上利用，要看是否找到合适的条件，这就有个研究探索的问题。
2 小结
焦炉煤气、半水煤气中的 H2S和电厂烟气中 SO2（用煤发电时）都是从煤中得来的，若在源头上将煤中的硫脱除，则是最佳的脱硫方法。目前已有利用细菌脱除煤中硫的报导了。总之，对这一课题我们也应加强研究，早出成果，为返还人类社会生存环境的美好蓝天多做点贡献。
脱硫技术近几年来在同仁们的共同努力下取得了长足的进展，然而仍有些存在问题尚未彻底解决，在实践中又出现了些新的问题。还有一些问题有争议，仍需深入研究。比如：再生的设备是高塔好或自吸空气再生氧化槽好，仍未有统一的认识。目前，焦炉气脱硫系统仍用高塔的居多，合成氨厂大都改用再生氧化槽了。高塔再生的气液流向也有不同看法，有的厂认为把并流改为逆流好，如 1985年淮南化工总厂经改为逆流后取得了溶液中的悬浮硫降低、硫回收率提高、脱硫塔阻力上升减缓等效果，年收益百万元以上。再生氧化槽的溶液停留时间各厂也不一样，从 6min 到 40 min 均有，没有统一的标准。
在运行中出现硫泡沫时有时无，如何做到稳定溢流，许多老厂也未得到完全的解决。栲胶法和 888法目前国内用得比较广泛， 但个别厂也有用得不太理想的， 出现一些问题急待解决。 干法脱硫也还有些问题，比如精脱硫中的有机硫释放问题如何避免。
我想脱硫中的许多问题可能与硫磺的多种形态的性质有一定的关系， 现把硫磺的性质与脱硫有点关系的部分摘录出来便于同行们参阅，也许在脱硫攻关和科研中有所裨益的。另外对解决脱硫的一些问题和科技进步等大胆提点设想和建议，盼能起点抛砖引玉的作用。
1 脱硫几个问题的设想与建议
脱硫的方法有干法和湿法两大类。两类方法我国目前都在用，但以湿法为主。湿法中又以湿式氧化法应用最广泛。因湿式氧化法具有很多优点，该法能把从气体中脱出的硫加工成硫磺副产品，既回收了资源，减少了环境污染，又为企业增加收入，这就是其中优点之一。该法虽然已广泛应用几十了，但至今许多存在问题仍未得到很好解决，工艺方案也很难做到完善。我设想，脱硫过程中出现一些问题，应结合硫磺的性质进行思考才能够找出答案，并采取措施去解决。
（1）对再生的硫泡沫时有时无问题应侧重进行研究，研讨总结，找出原因制定对策
在脱硫的运行过程中经常会碰到工况情况略有变化，可能就影响到再生的硫泡沫出不来了，或者硫泡沫层变薄了，硫磺不好分离，但过几天又可能恢复正常了，溶液进入脱硫与再生的良性循环。但有时因催化剂的变更造成的硫泡沫出不来，很难通过调节工艺条件来解决的。如河南某化肥厂，2004 年底大检修时更换些设备，更新脱硫液，仍用同一种脱硫催化剂，但用新生产的，开车后 3个多月出不来硫泡沫，催化剂生产厂家来现场也无能为力。又如石家庄化肥厂半水煤气脱硫系统 1983 年开始采用栲胶法，运行一直良好，于 1997 年 1 月改用某厂生产的栲胶，然而投料不久硫泡沫没了，溶液浑浊不清，析出来的硫成絮状，但很粘，捞一把放在手上能往下拉成长丝，没法过滤分离，生产厂家技术人员来后也设法解决。当时笔者应邀参加攻关，提出恢复原用栲胶的建议。当采纳后，3天后好转，出了大量硫泡沫，5天后就恢复了正常。这种情况属于同一类型催化剂，改变型号后造成硫泡沫时有时无的问题。
众所周知，湿式氧化法脱硫的关键是再生。再生包括恢复催化剂的活性和浮选分离硫磺。硫磺出不来危害甚大，有时就得变更脱硫催化剂。硫泡沫的形成除与催化剂有关外，还与其它因素有关。所以对影响的因素应下力量进行研究，找出因果关系来。
（2）对硫回收的方法应进一步研究改进和完善
硫回收通常指硫泡沫的过滤和熔硫两部分。目前，硫回收系统五花八门很不一致，如过滤设备有用离心机的，有用真空转鼓过滤机的，有用压滤机的，有用戈尔法薄膜过滤的，还有用高分子精密微孔过滤机的。熔硫釜有间断式的，连续式的，连续式的又有多家生产的不同型号。对过滤和熔硫的设备有的氮肥厂也不完善，有的只有过滤机没有熔硫釜，有的半脱和变脱两个系统共用 1台熔硫釜，有的甚至过滤机和熔硫釜都没有。对设备不齐全和不配套的，硫回收量少，环境污染较严重。这样的单位应尽快完善硫回收系统。这就存在个选择什么方法和设备较好的问题，所以脱硫行业应对硫回收的方法和设备有个综合评议和指导的意见。
硫回收技术也应经常交流和提高，有些先进经验及时推广。有些厂根据硫的加温过程的物态变化进行了改进效果很好。如液体硫的粘度在 120~154 ℃时是随温度的升高而下降的，浙江巨化厂的熔硫温度提高到 150 ℃后，效果不错。又如某化肥厂的真空过滤熔硫系统在操作上改进后效果也很好，即高位泡沫槽的硫泡沫加温至 65~70 ℃，静置 20 min分层后，下层的硫直接放入熔硫釜，中间清液放回富液槽，最后将上层的硫泡沫放入熔硫釜，熔硫用过热蒸汽加热。这样既提高了工作效率又提高了硫磺的质量。连续熔硫法和戈尔法近几年也有许多改进，生产厂家也应进行总结，加强对用户的指导，不完善的地方要尽快采取措施改进。
（3）对分析方法不完善的要尽快完善
脱硫的分析包括原材料质量标准分析和气体成分、液体成分、有机硫化物和副产品的分析。目前有些组分的分析准确率较低，有的甚至还不能分析。888 法、PDS 法的浓度在富液槽和贫液槽中采样测定“888”和 PDS 含量相差很大。对这一问题，
长春东狮科贸实业有限公司很重视，针对贫液槽和富液槽中溶液的悬浮硫和结合硫含量不同，颜色有差异的情况，经试验研究，采取一些措施，已取得了初步的效果。 “888”在脱硫液中的浓度很低，溶液中的成分是多变的， 影响比色测定的因素很多， 现正在加强研究， 提高测定结果的准确度和完善分析方法。
其它方法的催化剂生产厂家也应尽快完善分析方法的。
以上谈到的脱硫问题只限于对气体中 H2S 的脱除方面的，这些问题只是脱硫领域冰山之一角。因脱硫领域包括气态、液态和固态的脱硫。气态中又有无机硫化物和有机硫化物的脱除，无机硫包括 H2S和 SO2 等。按目前的要求，把气体中硫化物分离脱除下来只是完成任务的一半，脱下的东西要转化成可利用的硫磺回收，不对环境造成第二次污染，才算完成脱硫任务的。迄今，从气体中脱下来的 H2S 转化成硫磺，技术上是没什么问题了，但仍存有硫回收率和产品质量要进一步提高的问题。而对烟气中的严重危害大气环境的二氧化硫，有的未脱除，有的只用石灰水洗一下，达不到合格要求，有些新的脱硫方法也未能将硫回收。
二氧化硫还原成单质硫的方法很多，如和碳反应生成硫：
SO2＋C → CO2＋1/2S2
和硫化氢反应能生成硫：
SO2＋2H2S → 1.5S2＋H2O
和 CO反应也能生成硫：
SO2＋2CO → 2CO2＋1/2S2
诚然，化学反应能否在工业上利用，要看是否找到合适的条件，这就有个研究探索的问题。
2 小结
焦炉煤气、半水煤气中的 H2S和电厂烟气中 SO2（用煤发电时）都是从煤中得来的，若在源头上将煤中的硫脱除，则是最佳的脱硫方法。目前已有利用细菌脱除煤中硫的报导了。总之，对这一课题我们也应加强研究，早出成果，为返还人类社会生存环境的美好蓝天多做点贡献。