有关脱硫炭在各应用中的生产原理及应用方法

    脱硫醇活性炭指的是在汽油精制过程中，利用活性炭负载磺化钛氰钴，对原油中超标硫醇进行脱除，从而减少汽油含硫量，提高品质。符合国家环保排放的要求。
    脱硫活性炭是一种含硫材料制成的外观呈黑色、无味、无毒，内部孔隙结构发达。比表面积大，吸附能力强的一类微晶质碳素材料，是一种常用的吸附剂。
    脱硫基本原理：
    1、对各种气体中H2S和少量的O2受活性炭表面的催化作用，在常温，常压条件下发生下列反应： 2H2S+O22H2O+2S 反应生成的水顺气流带走，生成的单质硫被活性炭吸附，从而达到脱除H2S的目的。
    2、对气体中的有机硫的脱除 COS占有机硫的96%以上，COS在室温下先被活性炭水解催化，生成H2S，然后以H2S的脱除原理除去，反应如下： COS+H2OH2S+CO2 2H2S+O22H2O+2S 根据活性炭的气相脱硫机理证明：活性炭质量的优劣，主要是由空隙率，比表面积的大小和表面活性的强弱来决定的。
    3、再生因活性炭脱硫后，活性炭吸附的是单质硫，根据单质硫的理化特性和活性炭的吸附与解吸基本原理，向活性炭层通无氧高温气流，使活性炭与单质硫同时都得到加热，当温度升高到325℃以上时，硫被熔化成液体状态或气态而从活性炭孔隙中解吸出来，随过热蒸汽带出活性炭床外，被送入水冷却槽，硫被冷却成固体而沉于槽底，气流越过冷却水面放空。活性炭得到再生继续使用，硫被回收。根据以上再生基本原理得知，再生用过热蒸汽在600℃范围内，温度越高越好，再生时间、费用、效率、都与温度有直接关系。根据活性炭的脱硫与再生基本原理得知，利用活性炭脱除气体中硫化物的方法、是一种经济简便又无二次环境污染，利国利民，节约能源的理想方法。
    脱硫醇活性炭特点：
    ①、比表面积大、吸附值高。作为装载磺化钛氰钴的活性炭，要求亚甲蓝吸附值要高，中孔发达，负载量超过普通活性炭。
    ②、强度好，不易碎。由于负载磺化钛氰钴活性炭，要在固定床中反复接受压力考验，溶液浸泡，所以要求强度要高，颗粒好是自然形状。
    ③、脱硫活性炭灰份杂质含量少。为了确保催化剂顺利进行化学反应，要尽量减少炭中灰份，金属离子等各种杂质含量。提高活性炭孔隙利用率。
    ④、脱硫活性炭水分低。尽可能保持活性炭低水分，避免影响其功能发挥。
    活性炭吸附法在给水和废水处理中已得到广泛的应用。大量的经验表明，用活性炭处理许多不同的工业废水，在技术上和经济上都是适宜的。
    脱硫活性炭处理废水具有以下特点：能去除许多有机污染物以及某些重金属；出水水质优良，设施紧凑，占地较小；容易建造和运转；较为经济。因此，活性炭已广泛用于染料废水，火药化工废水，含酚废水，有机农药废水，显影废水，炼油废水，印染废水，合成洗涤废水，城市污水，重金属废水，含汞废水，含铬废水，含氰废水，二硫化碳废水，原子能工业废水的处理。另外，活性炭除了作为一种单独的方法应用外，在某些情况下，也可以与别的处理方法结合使用。例如，粒状炭用来处理生物处理厂的出水，有时则用于生物处理厂的进水。在前一种情况，利用吸附作用去除生物处理后残留的化学物质，如某些工厂的硝化芳烃。后一种情况，吸附的目的是去除如农药厂的氯酚之类对生物处理过程有毒或起抑制作用的物质。
    方法及工艺条件是至关重要的。
    1、空速：300-600h-1(一般情况下）城市煤气应用为≤100h-1；
    2、25-100℃（佳32-52℃）；
    3、硫化物及氧含量比值：1：2以上。
    4、相对湿度70%（但不带液态水进入活性炭床层）；
    5、压力：≤8.0Mpa；
    6、线速度：≤0.1m/s城市煤气应为0.01-0.05m/s；
    7、装填方法：装填前必须先过筛，除去因搬运储存时产生的粉尘。装填时不准从上口直接到入，活性炭应在炭层表面均匀散开，防止气体偏流，使活性炭不能同时全部发挥作用。装填后，投运前，应放空吹出空气及除去炭粒表面粘附的炭粉，防止炭粉吹至下工段而影响生产。
    8、有效脱硫床层高径比：1.5~2.5；
    9、气体中酸碱性要求：如该气体中不含碱性气体成份，请注意应该用碱性活性碳。
    有关脱硫活性炭在各种应用中的方法：
    ①.MSQ脱硫催化剂的性质MSQ脱硫催化剂以硫酸锰、水杨酸、对苯二酚按一定比例组成。在碱性溶液中，水杨酸与硫酸锰化合成的水杨酸锰络合物，本身也是一种脱硫催化剂，当对苯二酚和锰的水杨酸锰络合物混合使用时，对脱硫和再生能起到促进作用，并可避免单独使用对苯二酚时存在的缺点。
    MSQ脱硫催化剂与单独使用对苯二酚或使用其它脱硫剂比较，具有下列优点：
    1、再生效率高：相同条件下，可提高再生效率15—20%。
    2、脱硫效率高：可用于脱高硫（在10g/m3以下），在同样设备条件下，脱硫后半水煤气中硫化氢含量可降低到0.1g/m3以下。
    3、副反应小：从25%左右降低到5-12%。
    4、氨耗可降低30%左右。
    5、生成的颗粒大，硫泡沫容易分离。
    6、催化剂费用可降低50%以上。
    ②脱硫催化剂表面具有活性，可以催化氧化，能促进SO2的直接反应，加速CaCO3的溶解，促进CaSO3迅速氧化成CaSO4，强化CaSO4的沉淀，降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发。当烟气入口SO2浓度增加，高于设计值时，吸收塔反应池内PH值降低，需要更大的Ca/S比时，在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下，CaCO3能够快速溶解，增加钙离子浓度，保持浆液PH值在正常范围，对PH值有一定的缓冲作用.
    ③用火碱和纯碱作为吸收液进行脱硫。SO2在水中与NaOH和Na2CO3反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑，Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O，2NaHSO3+Na2CO3=2Na2SO3+H2O+CO2↑
    在吸收液的处理中可以利用Na2SO3与NaHSO3在水中溶解度的不同，使Na2SO3结晶作为副产品，或者用酸分解处理，使之再生。火碱和纯碱的价格比较高，且腐蚀性也比较高，在当前世界上使用不是很普遍，在钠法的基础上，在后期加入石灰石生产石膏可以节省部分的火碱、纯碱，这就是双碱法
    ④炭法脱硫是利用炭材料的吸附性能或催化氧化性能脱除烟气中的二氧化硫同时回收硫资源的方法。其机理是：SO2、O2和H2O被活性炭吸附，催化氧化：SO2+1/2O2=SO3之后水合成为酸：SO3+H2O=H2SO4，用水冲洗吸附材料后再生吸附剂的吸附活性，并产生稀硫酸：H2SO4+n H2O=H2SO4·n H2O，浓缩后成为副产品。炭法脱硫工艺流程短、运行维护简单、脱硫剂消耗小、水耗小、脱硫成本低、副产品可综合利用，但是脱硫容量小、能耗和炭耗大、脱硫效率低，所以现在不能用于大规模锅炉，也没有形成产业化。
  

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