浆态床无碱液湿法脱硫工艺开发

发布时间：2018-05-02 03:08

  本文选题：硫化氢 + 浆态床鼓泡反应器　； 参考：《湖北工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：硫化氢的脱除一直都是研究热点,并且已涌现了大量的研究成果,研究方法主要包括湿法脱硫、干法脱硫以及生物法脱硫。但是大多数脱硫方法在实际应用中都存在不同的问题。羟基氧化铁因具有较高的硫容和较好的再生性能,受到人们的极大重视。然而羟基氧化铁脱硫剂自开发以来都是以固定床的形式应用。固定床在更换催化剂上有很大的困难,一般需要人工去更换,这给工人的身体健康带来很大的威胁。而且一些脱硫工艺在固定床中还会出现硫堵问题。大多湿法脱硫工艺还用到了碱液,这不仅会使设备出现碱腐蚀,而且废液还会造成二次污染。如果能利用羟基氧化铁以水为分散系,用于浆态床脱硫化氢过程,就可以很好地解决这一问题。本文首先利用硫酸亚铁和碳酸钠通过中和氧化法合成了羟基氧化铁。研究结果表明,在硫酸亚铁浓度为1 mol/L,温度为60℃,pH值为8,陈化时间为3 h合成条件下,得到的羟基氧化铁活性较好,脱硫反应3 h后,硫容可达到103mgH_2S/g脱硫剂。利用XRD、IR、SEM、TEM以及氮气脱附吸附等表征手段分析得出,筛选出来的脱硫剂的主要成分是具有较高比表面的并具有介孔结构的α-FeOOH。其次,本文首次探究了羟基氧化铁以水为分散系,在浆态床鼓泡反应器中的脱硫效果。主要研究了浆液固含量、表观气速、硫化氢初始浓度以及温度等因素对系统脱硫性能的影响,以及空气和过氧化氢对脱硫剂再生性能的影响。得到结论如下:在实验范围内,浆液固含量、硫化氢浓度以及温度对体系的脱硫影响较大,而表观气速的影响较小;本脱硫体系适宜的脱硫温度为30℃,适合处理较低浓度的硫化氢气体;床层脱硫效率较好,在适宜条件下,脱硫率可达95%;过氧化氢再生和空气再生都能得到很好的脱硫剂再生性能,前者在缩短再生时间上有很大的优势,5次再生循环使用性能仍保持在93%以上,而高价硫的生成是导致空气再生方法中脱硫剂的循环使用性能下降的主要原因。最后,本文研究了邻二甲苯应用于体系中对硫磺萃取分离效率的研究。实验发现,邻二甲苯可以很好的分离本体系中的硫磺,在温度为65℃,萃取时间为70min,液固比为15:1的萃取条件下,硫磺分离率可达97%以上。
[Abstract]:The removal of hydrogen sulfide has always been a hot topic, and a large number of research results have emerged. The research methods mainly include wet desulfurization, dry desulfurization and biological desulfurization. However, most desulfurization methods have different problems in practical application. Iron hydroxide has attracted much attention because of its high sulfur capacity and good regeneration performance. However, iron hydroxide desulfurizers have been used in fixed bed since their development. Fixed bed has great difficulty in changing catalyst, it usually needs to be replaced manually, which is a great threat to the health of workers. And some desulphurization processes in the fixed bed will also appear sulfur plugging problem. Most wet desulphurization processes also use lye, which not only causes alkali corrosion of equipment, but also causes secondary pollution of waste liquid. This problem can be well solved if Fe hydroxide can be used in the slurry bed to remove hydrogen sulfide by using water as dispersion system. In this paper, iron hydroxide was synthesized by neutralization and oxidation with ferrous sulfate and sodium carbonate. The results showed that under the conditions of ferrous sulfate concentration of 1 mol / L, temperature of 60 鈩，

本文编号：1832120