第五节焦炉煤气脱硫脱氰

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1、第五节焦炉煤气脱硫脱氰焦炉煤气中含硫化氢4~8g/m3，氰化氢0.5~2g/m3。两者都是有害杂质，既腐蚀设备，又污染环境，危害人体健康。因此，焦炉煤气必须脱硫脱氰。目前，世界各国对焦炉煤气中硫化氢和氰化氢的含量作了限制，规定焦炉煤气用于冶炼优质钢时，硫化氢允许含量为1~2g/m3；用作城市煤气时，硫化氢允许含量低于20mg/m3，氰化氢含量低于5．0mg/m3；供化工合成工业时，硫化氢允许含量为1~2mg/m3。焦炉煤气脱硫脱氰有干法和湿法两种工艺。一、干法脱硫干法脱硫是一种比较古老的脱硫方法。这种方法的工艺和设备都比较简单，操作和维修也比较

2、容易，至今一些小焦化厂仍在使用。但该法为间歇操作，占地面积大，脱硫剂的更换和再生工作的劳动强度大，现代化的大型焦化厂已不再采用。干法脱硫通常以氢氧化铁为脱硫剂。当焦炉煤气通过脱硫剂时，煤气中的硫化氢与氢氧化铁接触，生成硫化铁，这是吸收反应。硫化铁与煤气中氧接触，在有水分的条件下，硫化铁转化为氢氧化铁并析出元素硫，这是再生反应。干法脱硫的过程就是吸收反应和再生反应的多次循环。其反应式为：Fe2O3·H2O+3H2S→Fe2S·H2O+3H2OFe2S3·H2O+O2→Fe2O3·H2O+3S干法脱硫的主要设备有箱式和塔式两种。箱式脱硫器如图4-1

3、8所示。它是用钢板焊制或用钢筋混凝土制成的长方形箱体，内壁涂沥青或沥青漆。为了防止漏气，箱盖做成水封式，或用由螺栓压紧的橡皮垫圈密封。箱高1.5~2m，箱内水平木格上装有四层脱硫剂，每层厚0.3~0.4m，上下各留有空间，使气流分布均匀图4-18箱式脱硫器塔式脱硫器如图4-18所示。它是由钢板制成的直立圆筒，直径为6~9m，高为12~18m。塔内叠置10~14个吊筐，筐中央留有圆孔，上下连接形成一条圆形直立通道。每一筐内置有以木栅支承的两层脱硫剂。煤气从塔底进入中心通道，并均匀分布到各个吊筐中，通过脱硫剂后进入吊筐与塔壁间的环形空隙内，随后由塔

4、侧排出。一般四塔串联为一组，并有两个备用塔。一个塔存放废脱硫剂，一个塔存放新脱硫剂。二、湿法脱硫脱氰湿法脱硫脱氰可分为吸收法和氧化法两类方法，见表4-2表4-2焦炉煤气脱硫脱氰湿法工艺分类方法名称脱硫效率脱氰效率吸收液催化剂吸收液再生介质废液处理吸收法氨水法90~9850~752%~3%氨水水蒸气生化处理真空碳酸盐法90~98856%~8%碳酸钠溶液水蒸气（真空下）－单乙醇胺法90~989015%~18%MEA溶液水蒸气生化处理氧化法砷碱法95~98903%碳酸钠溶液三氧化二砷空气难处理改良蒽醌二磺酸法99903%碳酸钠溶液萘醌二磺酸偏钒酸钠空

5、气－萘醌二磺酸法99902%~3%氨水萘醌二磺酸空气湿式氧化处理硫酸铵苦味酸法99903%氨水苦味酸空气燃烧制硫酸对苯二酚法9990氨水对苯二酚空气燃烧制硫酸吸收法脱硫脱氰是以碱性溶液作吸收剂，吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，然后用加热汽提的方法将上述酸性气体从吸收剂中解吸出来，用以制造硫磺或硫酸，吸收剂冷卸后循环使用。吸收法按所用吸收剂的不同，分为氨水法、碳酸盐法和单乙醇胺法三种。氧化法脱硫脱氰是以含有氧化催化剂的碱性溶液作吸收剂，吸收煤气中的硫化氢和氰化氢，再在催化剂作用下析出元素硫。吸收剂用空气氧化法再生后循环使用。氧化法脱硫脱氰按所用氧化催

6、化剂的不同，分为砷碱法、蒽醌二磺酸法、萘醌二磺酸法、苦味酸和对苯二酚法等。湿法脱硫脱氢的主要设备有脱硫塔、解吸塔和再生塔等。图4-19塔式脱硫图4-20填料式脱硫塔脱硫塔有填料塔、空喷塔和板式塔等形式。常用的是填料塔，如图4-20所示。填料塔由圆筒形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成，内有喷淋、捕雾等装置。常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出，带反应物的脱硫液从塔底排出。解吸塔的作用是，在塔内利用水蒸气的加热和汽提作用，对吸收了硫

7、化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸，从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。解吸塔的结构如图浮4-21所示。它由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。水蒸气和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔，汽液两相逆流接触。硫化氢等酸性气体从塔顶排出，用来制取硫磺或硫酸。再生吸收液从塔底排出，送回脱硫塔循环使用。再生塔的作用是用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。再生塔大多为圆柱形空塔，如图4-22所示。有的还在空塔内设几层筛板。塔底设有空气分配盘，其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。顶部扩大段为图4-21解吸塔形硫泡沫槽。塔体用碳钢制成，内衬玻璃钢，以防腐蚀。图4-

8、21解吸塔1．氨水法氨水法是以稀氨水作吸收剂的脱硫脱氰法。工业上应用的氨水法有AS循环洗涤法和代亚毛克斯法。(1)AS循环洗涤法。其工艺流程如图4-2