888催化剂脱除H2S的工艺条件研究(Ⅱ)

[摘  要]利用自行设计的湿法脱硫实验装置，研究了催化剂补加速度、碱源、催化剂浓度和脱硫温度等因素对888催化剂工作硫容及脱硫率的影响。实验结果表明：温度对工作硫容影响显著，催化剂浓度、补加速度及碱源对工作硫容也有一定的影响，只要有适当的补加速度即可，当催化剂浓度在(15～30)×10^—6范围内，其工作硫容变化不明显。在研究条件下脱硫率都在99％以上。

[关键词]888催化剂；工作硫容；脱硫率

1  实验部分

1．1  实验原料

888催化剂，长春东狮科技（集团）有限责任公司（原长春东狮科贸实业有限公司）生产；N₂和H₂S混合模拟气体(北京海谱气体公司)；Na₂CO₃、NaOH、NH₄OH、Na₂S₂O₃、KI等均为分析纯。

1．2  实验用分析方法

(1)气体中H₂S含量用硫代硫酸钠滴定法^[3]测定

(2)工作硫容按下列公式计算

S_工作=U·T·(H₂S_进口—H₂S_出口)·34／V   (1)

式中：U—H₂S气速，ml／min；

          T—吸收时间，min；

          V—脱硫液的体积，ml

          H₂S_进口—进口硫化氢的浓度，mo1／L；

          H₂S_出口—进口硫化氢的浓度，mo1／L。

1．3实验过程

888脱硫活性评价实验装置如图1所示。

称取一定量粉末状的888催化剂溶于不同浓度的碱液中搅拌均匀后即可。反应前向催化剂溶液中通入空气活化4h。

向置于恒温水浴的脱硫反应器中加入已知浓度的888催化剂溶液250mL，并向两个吸收瓶中分别加入已知浓度的醋酸锌溶液各130mL，用N₂检验气路的气密性后关闭N₂阀门。同时启动装置中催化剂补加系统，然后打开模拟气体钢瓶阀门按一定流速向脱硫反应器中通人气体。通过质量流量计观测气体的累计流量达到8L时关闭气体进口阀，记录反应时间。把吸收瓶中的醋酸锌全部倒出，利用硫代硫酸钠滴定法测定出口H₂S浓度。按公式(1)计算工作硫容。

2结果与讨论

2．1  催化剂888补加速度

在以0．2N的Na₂CO₃为碱源，催化剂浓度为20×10^—6，催化剂用量为250mL，温度为30℃，硫化氢含量为1％，气体流速为600ml/min下：改变888催化剂补加速度，其对工作硫容及脱硫率的影响数据见图2。

由图2可见，随着催化剂的补加速度的增大，工作硫容及脱硫率均增大，但工作硫容的增加幅度不明显。脱硫率均在99％以上。

2．2碱源及其浓度

当补加速度为3．2 ml／min，温度为30℃，气体流速为800ml／min，硫化氢含量为0．43％，催化剂用量为250m1，催化剂浓度为20×10^—6时，碱源与碱度对工作硫容的关系数据列于表1中。

由表1数据可知：碱源不同，其工作硫容是不同的。混合碱源的工作硫容和脱硫率要高于 Na₂CO₃纯碱源的数值。

2．3催化剂浓度

在催化剂补加速度为1．8ml／min，气体流速为800ml／min，混合碱为0．05NNaOH+0．05 NNa₂CO₃，催化剂用量为250ml，温度30℃条件下，催化剂浓度对工作硫容和脱硫率影响结果示于图3中。

由图3可知，随着催化剂的增加，脱硫率及工作硫容均在增大，但增加幅度不大，脱硫率均大于99．6％。在(15～30)×10^—6浓度范围内，工作硫容增加不明显。

2．4  脱硫温度

在催化剂补加速度为1．8ml／min，气体流速为800ml／min，混合碱为0．05 NNaOH+0．05 NNa₂CO₃，催化剂用量为250m1，催化剂浓度为25×10^—6条件下，温度对888催化剂工作硫容及脱硫率的影响结果示于图4中。

由图4可知，随着温度的升高，工作硫容在逐步增大。当温度超过40℃时，工作硫容变化不大。故在实际应用中不要选择过高的脱硫温度。

 3  结  论

本文研究了催化剂补加速度、碱源、催化剂浓度和脱硫温度等因素对888催化剂的工作硫容及脱硫率的影响，实验结果表明：温度对工作硫容影响显著，催化剂浓度、补加速度及碱源对工作硫容也有一定的影响，只要有适当的补加速度即可，当催化剂浓度在(15～30)×10^—6范围内，其工作硫容变化不明显，在研究条件下脱硫率都在99％以上。

[参考文献]

[1]梁兴禄，汪晓梅．煤化工，1998，(4)

[2]齐家光，汪晓梅．小氮肥设计技术，1996．(2)

[3]王祥光．小氮肥厂脱硫技术，1992