络合铁脱硫技术是一种采用络合铁作为催化剂的湿式氧化还原脱除硫化氢的技术1。其工作原理和特点如下2:工作原理 :络合铁脱硫技术通过偏碱性液相络合铁催化剂,在气液接触时通过酸碱化学吸收将含硫原料气中的H2S吸收进入水溶液。在水溶液中,H2S被络合铁离子直接氧化生成硫单质,而络合铁离子被还原为低价络合亚铁离子。再生过程中,鼓入空气,利用空气中的氧气将络合亚铁离子氧化为络合铁离子,实现催化剂的再生。再生后的络合铁催化剂再用于吸收过程,形成循环1。 技术特点 :高效性 :H2S的脱除率可达99%以上,能够直接将H2S转化成单质硫1。 环保性:该技术环保无毒,克服了传统脱硫工艺环境污染严重的弊端2。 高硫容:工作硫容高,适用于高浓度硫化氢的去除。 低副反应 :基本无副盐产生,减少了二次污染。 节能性:工艺简单,能耗低,符合节能减排的工业指导思想。 应用范围 : 络合铁脱硫技术适用于H2S浓度较低或H2S浓度较高但气体流量不大的场所3。在H2S含量过高或操作压力大的情况下,可以采用醇胺法+络合铁液相氧化法进行联合脱硫4。 经济性 :该技术在设备投资和操作费用方面具有明显优势,尤其在硫产量较低时,经济效益更为显著4。随着技术的不断进步,预计络合铁脱硫技术在2025年可能会迎来新的发展方向,提高脱硫效率和硫回收率。络合铁脱硫技术是一种高效、环保、节能的新型脱硫技术,适用于各种工业废气和原料气中硫化氢的去除,具有广泛的应用前景
沼气特性研究
沼气是有机物质发酵,通过微生物作用分解生成产物,可作为内燃机燃料。生产沼气原料广泛,城市居民中化粪池、有机污水、制药厂等下脚料等,可在密封池发酵生成沼气。树叶等经腐败密封发酵可生产沼气。密封发酵分为自然与加温发酵,前者发酵需30~60 天产生燃用沼气。后者对发酵池加温到29~39℃温度加速发酵,有机物生物转化过程复杂,要满足微生物生活条件才能制取沼气。沼气成分随着发酵条件变化。沼气消化
器处于稳定发酵阶段,成分为甲烷 50%~70%,含有少量 CO、H2S 等气体。沼气中硫化氢含量少,低于 %可不经处理进入发动机燃烧 ;含量超过 %需经脱硫处理才能进入发动机,否则产物将腐蚀发动机零部件,为***发动机长期可靠燃用沼气,应对沼气进行脱硫处理。沼气中可燃气体由于升温,不稳定氧化反应引起燃烧,沼气着火点然温度为650~750 ℃。沼气中CO2成分增加,着火温度高于甲烷,沼气燃烧时比空气燃烧着火温度低。影响着火浓度极限因素包括混合气体压力等。国家环境卫生标准规定 H2S气体含量空气中不得超过 0.0001 mg/L;H2S 含量达 0.6 mg/L 时 1 h内致人死亡。从人畜安全角度考虑,沼气净化非常重要。大中型沼气工程技术是治理畜禽养殖业污染有效措施。沼气从厌氧发酵装置产出携带大量水分,具有较高的湿度,由于温度变化露点降低,水蒸汽存在降低沼气热值。水遇硫化氢加速金属管道及流量计的腐蚀。沼气中硫化氢烧生成SO2,与水蒸气结合生成亚硫酸,造成对大气环境污染。利用沼气发电时,二氧化硫等含硫杂质腐蚀柴油机机件。沼气热能利用设备品种不断增多,如烧锅炉,暖房等生产领域,向产品系列化发展。对沼气净化,脱除冷凝水等杂质非常必要。
湿法络合铁催化脱硫络合铁脱硫催化剂 本品特性: 外观:土黄色粉状物 铁含量:3.5%(以铁离子计) 工作硫容:8.5g/l无机盐:≤0.1%(以Cl-、SO42-离子计)络合铁脱硫催化剂是由两种螯合剂与铁基原料通过特定条件下的螯合反应而形成的一种新型络合铁脱硫剂。该型号脱硫剂稳定性高,活性强。由其形成的脱硫系统具有硫容高,无副盐产生,抗H2S波动强H2S脱除效率高的特性,一次性脱除H2S效果可以达到99%。 对COS以及硫醇、硫醚等有机硫均有很好的脱除效果。 应用技术特点:脱硫效率高。硫容高。 系统的抗波动能力强。 工艺选择性高,基本没有副盐产生。 没有污水外排,没有危废产生。 综合运行成本低。适用范围: 应用于焦炉煤气、半水煤气、天然气、沼气、石油伴生气以及工业驰放气气体中含有的H2S、CO2等酸性气体以及COS、硫醇、硫醚等有机硫的净化脱除处理。 需处理适用气量:<10万Nm3/h;原料气进口H2S含量不限;脱硫精度能达到:<10ppm。 使用方法:通常使用按气体量、H2S含量、脱硫液总量和初始化浓度核算出初始用量 脱硫催化剂xsy-01剂的初始化浓度一般控制在0.6~1%。脱硫剂xsy-01每天投加量按每天正常消耗的量补加即可。 包装、存储、运输注意事项:络合铁脱硫催化剂通常用内衬防潮塑料膜的25kg或50kg塑料编织袋包装为了避免脱硫剂吸潮结块儿等情况发生,应将其进行密封、防潮、防雨淋存储。 保存期限:常温 络合铁脱硫催化剂 本品特性: 脱硫剂主要是脱硫催化剂配伍使用。 但初始化浓度初始化浓度一样计算投用。按每天投加的脱硫剂xsy-01的量确定B剂用量。 投加方法按:A剂∶剂是5∶1的质量分数比核算投加。 包装、存储、运输注意事项:180L铁通或塑料桶密封包装,为了避免X-脱硫剂中的络合稳定剂挥发、分解等情况发生,应将其外观:红棕色半透明液体;pH值:9~10之间; 有效成分含量:50%。主要由络合剂稳定剂和选择性pH值缓冲剂组成。 在络合铁脱硫剂二元氧化还原体系中 起到稳定亚铁离子和促进再生过程中电子转移作用。 应用技术特点: 脱硫效率高。 系统的抗波动能力强。硫容高。 该工艺选择性高,基本没有副盐产生。 适用范围: 应用于焦炉煤气、半水煤气、天然气、沼气、石油伴生气以及工业驰放气气体中含有的H2S、CO2等酸性气体以及COS、硫醇、硫醚等有机硫的净化脱除处理。 使用方法: 密封、避光存储。保存期限:常温一年。 络合铁脱硫催化剂A剂 本品特性: 外观:红棕色液体 铁含量:≥3.5%(以铁离子计) 工作硫容:8.5g/l无机盐:≤0.3%(以Cl-、SO42-离子计) 络合铁脱硫剂是一种含有铁离子的,溶液呈弱碱性的铁基脱硫催化剂。具有硫容高,抗H2S波动强 H2S脱除效率高的特性,一次性脱除H2S效果可以达到99%。 应用技术特点: 脱硫效率高。系统的抗波动能力强。 运行成本低。 该工艺选择性高,基本没有副盐产生。 没有污水外排,没有危废产生。硫容高。 适用范围:应用于天然气、沼气、石油伴生气以及工业驰放气等气体中含有的H2S、CO2等酸性气体的脱除处理。适用气量:<10万Nm3/d,原料气进口H2S含量不限,脱硫精度:<10PPm。 使用方法:通常使用按气体量、H2S含量、脱硫液总量和初始化浓度核算出初始用量,脱硫催化剂A剂的初始化浓度一般控制在10%。脱硫剂A每天投加量按每天正常消耗的量补加即可。 包装、存储、运输注意事项:180L铁通或塑料桶密封包装,为了避免铁基脱硫剂的络合剂挥发、分解情况发生 应将其密封、避光存储。保存期限:常温一年。 络合铁脱硫催化剂B剂 本品特性: 外观:酱黄色半透明液体;pH值:10~11之间; 有效成分含量:40%。主要由小分子络合剂和选择性pH值缓冲剂组成。 在络合铁脱硫剂二元结构体系中,起到稳定亚铁离子和促进再生过程中电子转移作用。应用技术特点: 脱硫效率高。 系统的抗波动能力强。 运行成本低。 该工艺选择性高,基本没有副盐产生。 硫容高。没有污水外排,没有危废产生。 适用范围:应用于天然气、沼气、石油伴生气以及工业驰放气等气体中含有的H2S、CO2等酸性气体的脱除处理。适用气量:<10万Nm3/d,原料气进口H2S含量不限,脱硫精度:<10PPm。 投加方法按:A剂∶B剂是1∶2的质量分数比核算投加。但B剂在脱硫剂A初始使用时可以不加, 当运行中脱硫液的铁离子指标偏低时可适当投加B剂。 包装、存储、运输注意事项:25kg,50kg,200kg,1000kg桶密封包装,为了避免铁基脱硫剂 络合剂挥发、分解等情况发生,应将其密封、避光存储保存期限:常温一年
络合铁脱硫原理是 H2S 被 Fe3+络合物氧化成单质硫,Fe2+与O2氧化再生,络合铁脱硫工艺采用双塔脱硫,
反应方程式为:
H2S+1/2O2→ H2O+S,
通过铁离子催化剂完成,吸收部分反应式为H2S(l) H++HS-,
H2S(g)+H2O H2S(l)+H2O,
HS-+2Fe3+→ 2Fe2++H++S。
H2S 气体与碱性反应生成 HS-,与 Fe3+反应还原为 Fe2+。
H2S(g)+2Fe3+→ 2H++S+2Fe2+.
1/2O2(l)+H2O+2Fe2+→ 2OH-+2Fe3+。
沼气在脱硫塔内与脱硫液反应瞬间脱硫,进入气水分离器完成气水分离。脱硫富液返回再生槽内,脱硫富液与罗茨风机鼓入的空气充分接触反应,使得络合铁吸收剂富液中的二价铁被氧化为三价铁,氧化后溶液再由再生区进入沉降区,利用脱硫液体与liuhuang密度差而实现沉降分离。分离了liuhuang颗粒的脱硫吸收剂经吸收泵送回至脱硫塔循环使用,反应器底部的liuhuang浆则通过liuhuang浆泵送至压滤机进行固液分离。