络合铁脱硫工艺

时间：2021-12-21

作者：廊坊奥山保温材料有限公司

络合铁法脱硫工艺是一种以络合铁为金属催化剂的湿试空气氧化去除氯化氢的方式，其优点是立即将汽体中的H2S转化成原素S，吸收后汽体中H2S的含

量低于20ppm，是一种加工工艺简易、工作中硫容高且环境保护无毒性的新式脱硫工艺，摆脱了传统式脱硫技术硫容量低、脱硫技术繁杂、副盐转化成率高、环

境环境污染比较严重等缺点，硫磺粉利用率做到99.99%，净化处理后的废气焚烧处理后烟尘二氧化硫成分减少到20mg/Nm3，可达到不断提高的环境保护指标值。

络合铁脱硫技术为去除氯化氢给予了一种控温、成本低的运作方式。其化学反应原理是运用空气中的o2空气氧化气相色谱中的氯化氢，使氯化氢被

空气氧化为单质硫。其**化学反应方程式如式(1)：

H2S 1/2O2 → H2O S （1）

唐山市绿源络合铁脱硫催化剂运用水溶液中络合铁离子的空气氧化氧化性，使含硫化氢气体与含络合铁金属催化剂的水溶液（通称络合铁吸收剂，相同）开展气高效液相触碰反映。该气高效液相触碰反映较先根据水溶液的偏偏碱，在液气触碰时根据强酸强碱**化学吸收将原材料气中的氯化氢吸收进到水溶液；在水溶液中，运用高价位络合铁离子的还原性将氯化氢被氧化成单质硫，络合铁离子被复原为廉价络合亚铁离子。络合铁离子水溶液的吸收空气氧化反应方程式（2）～（5）如下所示：

水溶液吸收H2S汽体：

H2S(g) H2O(L)H2S(L) H2O(L) （2）

式中：（g）——气相色谱，相同；

（L）——高效液相，相同

H2S水解：

H2S(L)H (L) HS-(L) （3）

高铁离子(Fe3 )空气氧化二价硫：

HS-(L) 2Fe3 (L) → 2Fe2 (L) H (L) S↓ （4）

吸收空气氧化总反应方程式 (即表达式(2)，(3)，(4)累加)

H2S(g) 2Fe3 (L) → 2H (L) S↓ 2Fe2 (L) （5）

水溶液中络合亚铁离子非常容易被o2空气氧化，因而，将络合亚铁离子饱和溶液立即与气体开展气高效液相触碰反映，运用空气中的o2将水溶液中的络合

亚铁离子空气氧化为络合铁离子。络合亚铁离子水溶液的再造复原反应方程式（6）～（8）如下所示：

络合亚铁离子水溶液吸收o2：

1/2O2 (g) H2O(L) → 1/2O2 (L) H2O(L) （6）

络合亚铁离子(Fe2 )再造反映：

1/2O2(L) H2O(L) 2Fe2 (L) → 2OH-(L) 2Fe3 (L) （7）

再造复原总反应方程式 (即表达式（6），（7）累加)

1/2O2(g) H2O(L) 2Fe2 (L) → 2OH-(L) 2Fe3 (L) （8）

在总反映中，络合铁离子的功效是将吸收反映中形成的电子器件释放出来到再造反映中去，因为每一个单质硫的发生必须使用2个铁原子，因此在反

应全过程中，较少给予2个铁原子。从而，铁离子是做为生成物。但是，在总反映中并不耗费铁离子，铁离子是做为氯化氢和o2反映的催化反应

剂。因为这类双向作用，铁离子络合物一般被理解为金属催化剂。

在络合铁脱硫技术中，循环系统水溶液的pH值是一个十分关键的可变实际操作要素，由于水溶液可吸收H2S汽体的总产量彻底在于水溶液的pH值（反映

表达式（2）、（3））。pH值是考量水溶液ph酸碱度的一种方法，pH数值7意味着水溶液是弱酸性的，就是既不偏酸都不呈偏碱；pH值在1～7代

表水溶液是弱酸性的；pH值7～14意味着水溶液是偏碱的。反应方程式（2）和（3）的双向箭头表明反映处在均衡稳定的情况，假如提升H 正离子的浓

度，反映将向左侧开展，H2S能被水溶液吸收的总产量降低。假如提升OH-正离子的浓度值，饱和溶液中的H 将被中合产生水(OH- H → H2O)，因而反

应将向右侧开展，H2S能被水溶液吸收的总产量提升。

反应方程式（1）表明反映沒有H 正离子和OH-正离子的净物质转化成，因此水溶液的pH值不容易造成转变。可是，副作用会释放出来H 正离子，促使水溶液

的pH值减少，最后造成水溶液吸收H2S总产量降低。在其中的一个副作用如反应方程式（9）所显示，反映造成的硫代硫酸根(S2O32-)对脱硫技术有

益，它促使以前看到的抗氧化剂越来越更为平稳，与此同时减少抗氧化剂的溶解。

2HS-(L) 2O2(L) →S2O32-(L) H2O(L) （9）

当该反映与水解反映（表达式（3））紧密结合时，可以看得出，伴随着硫代硫酸根(S2O32-)造成，H 正离子转化成净物质，促使水溶液的pH值减少。

因为解决的气相色谱中带有二氧化碳(CO2)，尤其是在工作压力较高时，二氧化碳较溶于强电解质，会产生碳酸氢盐(HCO3-)和无机盐(CO32-)，随着产生副

反映减少水溶液的pH值。反应方程式如（10）～（12）：

CO2 (g) H2O (L) → H2CO3 (L) （10）

H2CO3 (L) → H (L) HCO3-(L) （11）

HCO3-(L) → CO32-(L) H (L) （12）

为了更好地平稳水溶液的pH值，必须在操作系统中添加三氯化铁溶液，它与二氧化碳的反映如式（13）～（15）：

CO2 (g) H2O(L) → H2CO3(L) （13）

H2CO3(L) 2KOH (L)→ K2CO3 (L) 2H2O(L) （14）

K2CO3(L) H2CO3 (L)→ 2KHCO3(L) （15）

通常，较高的pH值可以提升反映效率，会推动硫代硫酸盐正离子的产生，降低o2的吸收，但也阻拦单质硫的凝结；经过低的pH值用阻拦H2S气

体的吸收。因此，操纵pH数值8.0-9.0的弱碱性水溶液。

系统软件选用偏碱络合铁金属催化剂的氧化还原反应特性，吸收酸碱性气中的H2S。H2S被络合铁立即空气氧化转化成单质硫，络合铁还原成为络合亚铁，随后在再造

地基沉降槽鼓入气体，以氧化偏碱吸收剂中的络合亚铁，使吸收剂中的络合亚铁转换为络合铁，再造回用。与此同时，在再造地基沉降槽对硫磺粉开展

地基沉降分离出来产生硫磺粉浆，将硫磺粉浆送至压滤机中脱干成硫磺粉饼。该法的特征是选用高硫容量的络合铁金属催化剂，不但适用高含硫的原材料气解决

，并且循环系统水率小，设备规格小，并可立即转化成单质硫，未找到二次污染问题。

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