隨著氮肥和甲醇市場激烈競爭，以及煤資源的緊張，企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗顯的尤為重要，改燒高硫煤，超深挖掘潛設(shè)備潛能已是當(dāng)務(wù)之急，這就勢必增加了脫硫的負(fù)荷并成為生產(chǎn)中的瓶頸。故加強(qiáng)脫硫過程的管理、控制是至關(guān)重要的，現(xiàn)就濕法脫硫過程中操作要點淺談如下：

一、工藝條件對生產(chǎn)的影響及要求

1、原料氣組分

①氧含量要低且穩(wěn)定，保證生產(chǎn)安全，并能減少副反應(yīng)。一般要求O₂≤0．4％。

②CO₂含量要穩(wěn)定，若含量過高，(如變換氣脫硫等)將加快NaHCO₃的副反應(yīng)，使溶液的PH值下降，不利于H₂S的吸收，并對再生產(chǎn)生不利影響。

③半水煤氣、焦?fàn)t氣中含有氰化氫，與堿液接觸生成氰化鈉，使堿耗增加。

④要根據(jù)H₂S含量的高低和生產(chǎn)負(fù)荷的大小，較準(zhǔn)確的掌握其范圍值，以便調(diào)整溶液組分，再生情況和操作條件。

⑤一般的濕法脫硫不能脫除有機(jī)硫，盡可能性選擇能脫除有機(jī)硫的催化劑：如“888”法脫硫。以減輕后序工序的脫硫負(fù)擔(dān)。

⑥注意原料氣的除焦油、除塵等，以保證人脫硫系統(tǒng)氣體的凈化度，防止對再生的影響。

2、溶液溫度

當(dāng)溶液溫度過低時，吸收和析硫反應(yīng)速度均降低、將影響脫硫效率，不利于水平衡，可能出現(xiàn)堿的結(jié)晶析出，嚴(yán)重威脅著脫硫塔的阻力控制和堿的消耗，若溫度過高，則H₂S氣體在脫硫液中溶解度將降低，使吸收的推動力變小，氣體的凈化度降低，同時，再生過程氧的溶解度降低，不利于氧化再生，還會造成Na₂S₂O₃，副反應(yīng)的加劇，析硫反應(yīng)較快，硫顆粒細(xì)，不利于分離，溶液的腐蝕性也隨溫度升高而加劇。因此控制適宜的溶液溫度是很重要的：40℃左右為宜。一般情況下：在 30—50℃范圍生產(chǎn)基本正常。

3、脫硫循環(huán)量和溶液總量

溶液總量要適應(yīng)于適宜的脫硫循環(huán)量的停留時間問題。在溶液組分適宜的情況下，當(dāng)氣量大，H₂S含量高時，為保證脫硫效率，應(yīng)適當(dāng)增加溶液循環(huán)量，即增大液氣比和噴淋密度，且要考慮保證溶液在富液槽中的析硫時間和再生槽中的氧化時間，故循環(huán)量要大小兼顧。選擇了適宜的液氣比和噴淋密度后要嚴(yán)格和穩(wěn)定的控制溶液循環(huán)量，避免為了節(jié)約動力，或隨著負(fù)荷高低隨便的減循環(huán)量，否則很容易造成堵塔。

4、再生槽及噴射再生

脫硫吸收過程和氧化再生過程有許多條件是矛盾而統(tǒng)一的，所以必須兼顧，且氧化再生是脫硫操作中至關(guān)重要的部分，直接決定著脫硫效率和脫硫塔阻力的控制。再生槽的液面控制要平穩(wěn)，防止液面大幅度波動和翻浪，保證浮選的泡沫要均勻的溢流，且不能積累。工作中的噴射器要分布均勻，且要運行良好，就經(jīng)常的根據(jù)自吸空氣量大小或反噴情況檢查噴嘴、喉管，是否有堵塞或結(jié)，以及噴射器的同心度，否則應(yīng)及時處理或更換。下面我重點講一下自吸空氣量的問題。自吸空氣量應(yīng)根據(jù)脫硫H₂S高低及生產(chǎn)負(fù)荷情況來確定，由適宜的再生壓力和空氣吸人閥的開關(guān)大小來調(diào)節(jié)。當(dāng)空氣閥全部打開，則再生空氣量增加，吹風(fēng)強(qiáng)度高，有利于溶液的再生氧化， CO₂提較為充分，但空氣量過大，則硫泡沫層不穩(wěn)定，硫浮選分離差，且造成懸浮硫高。若空氣量長期過大，則溶液電位將偏高，會使副反應(yīng)加快。再生空氣量在一定程度上講應(yīng)隨著生產(chǎn)負(fù)荷大小而相應(yīng)增減，在調(diào)節(jié)時只能用開關(guān)空氣吸人閥的方法，而不應(yīng)關(guān)小溶液閥。一般實際空氣吸人量應(yīng)為理論空氣量的12－15倍。

5、脫硫催化劑的選擇

脫硫過程催化劑是必不可少的，催化劑的選擇便是至關(guān)重要的。濕式氧化法脫硫從二元催化法到一元催化法本身就是一種進(jìn)步，催化劑的使用應(yīng)抱著活化使用簡單，攜氧及催化活性高，性價比高等原則選擇。筆者認(rèn)為，當(dāng)前以"888"為代表的酞氰酤產(chǎn)品，便是首選。

二、簡析脫硫溶液中的各組分及特點

脫硫溶液必須具有緩沖性、穩(wěn)定性、操作彈性及組分的比例性，才能保證良好的工作狀態(tài)。

①總堿度、Na₂CO₃、NaHCO₃

溶液硫容(Cs)為0．2g／L時，Na₂CO₃的理論用量為0．65g／L，故一般情況下，Na₂CO₃≥1g/L就可以滿足生產(chǎn)要求。為了保證溶液的操作彈性，一般控制Na₂CO₃為5g/L左右(根據(jù)設(shè)備狀及脫前H2S高低確定)總堿度高有利于再生、氧化及析硫。若總堿度過高，則出硫差，原料消耗增加且副反應(yīng)加快。溶液在脫硫同時與原料氣中CO₂作用約有80％的Na₂CO₃生成Na₂CO₃而使Na₂CO₃含量降低，NaHCO₃的存在使溶液具有一定的緩沖性。

②以"888"法脫硫為例談催化劑

堿溶液必須良好的和催化劑組合才能實現(xiàn)脫硫過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。“888"在溶液中的濃度一般控制在20—30ppm就能正常工作。若“888"濃度過低則溶液活性低，直接影響吸收再生，致使脫硫高效率低，消耗高，副反應(yīng)加大等，若過高，則氧化過度，造成析硫不正常。

三、脫硫、再生過程中的副反應(yīng)

1、在脫硫吸收過程中除了主反應(yīng)外，同時還伴有 NaHCO₃、Na₂S₂O₃、Na₂SO₄硫氰酸鈉等鹽類的副反應(yīng)。

①原料氣中CO₂是酸性氣體，能與堿作用發(fā)生如下反應(yīng)：

Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃

根據(jù)傳質(zhì)速率方程：NA=KG．F．△PM (NA-吸收速率，F(xiàn)-吸收界面積，KG總氣相傳質(zhì)系數(shù))

當(dāng)其它因數(shù)不變時，如提高Pco₂(氣相)或降低Pco₂(液相)平衡分壓，則因△Pm變化值增大而使其吸收速率增加。

②當(dāng)HS-與氧接觸時將生成硫代硫酸鹽

2HS^-+2O2＝S₂O₃^2-+H₂O

此反應(yīng)大部分在再生槽內(nèi)發(fā)生。因槽內(nèi)空氣充足，液相中溶解氧含量高，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷較大而再生效果又較差時，貧液電位較低，被吸收的H₂S未能在進(jìn)入再生槽前較為完全的氧化為單質(zhì)硫，而有相當(dāng)量的HS^-進(jìn)入再生槽被空氣氧化為硫代硫酸鹽，當(dāng)溫度高于60℃，PH>9時，此反應(yīng)速度明顯增加。

③溶液中溶解氧量過多，溶液與空氣接觸時間過長，將有較多的硫酸鹽生成，其反應(yīng)為：

HS^-+H₂O₂=SO₄^2-+H+；S₂O₃^2-+1/2O₂＝SO₄^2-+S↓

當(dāng)溶液溫度較高時，此反應(yīng)速度加快。

④原料氣HCN具有弱酸性，與堿液接觸時，幾乎全部被吸收，生成氰化鈉，并進(jìn)一步生成硫氰化鈉。

⑤溶液中的懸浮硫也是發(fā)生副反應(yīng)的原因之一，其反應(yīng)式為：

S+SO₃^2-=S2O₃^2-；S+O₂＝SO₄^2-

其程度隨硫顆粒的變小，懸浮硫量的增加以及溫度的升高而加快。

⑥高溫熔硫時，硫與堿及其它物質(zhì)反應(yīng)較為迅速，有大量的副鹽生成，其中以Na₂S₂O₃及硫氧根為主。

2、副反應(yīng)的控制和解決辦法

副反應(yīng)發(fā)生的速度和速率是可以改善和控制的，總的原則是合理的調(diào)整溶液組分含量適當(dāng)，操作條件適宜，強(qiáng)化再生。保持溶液電位穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)，控制適宜的操作溫度，對熔硫回收液進(jìn)行處理后回收，選擇像“888”一樣高效，穩(wěn)定的催化劑。

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