變壓過(guò)程脫除氣體中微量硫化氫的研究.pdf

1、有毒腐蝕性氣體硫化氫的脫除工作,隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高越來(lái)越重要. 傳統(tǒng)氣體脫硫工藝的脫硫劑再生是個(gè)很大的問(wèn)題,而大部分新方法因工藝不成熟在近期內(nèi)難以推廣.本文開發(fā)出的變壓脫硫工藝,在常規(guī)吸附劑上涂漬吸收劑液膜制得新型脫硫劑,僅通過(guò)變壓就可以實(shí)現(xiàn)氣體脫硫.再生的連續(xù)操作,流程簡(jiǎn)單、設(shè)備緊湊,脫硫劑成本低廉,具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景. 本文首先對(duì)新脫硫工藝進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究.首先是對(duì)脫硫劑載體進(jìn)行的結(jié)構(gòu)表征,并用其對(duì)含19

2、0ppm硫化氫的甲烷氣進(jìn)行加壓脫硫及常壓吹掃實(shí)驗(yàn),證明涂漬適量濃度的涂漬液可使脫硫劑的脫硫容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附與吸收的容量之和,并且在常溫下用惰性氣體吹掃即可使硫化氫濃度在很短時(shí)間內(nèi)降至很低,達(dá)到再生目的.該脫硫劑性能穩(wěn)定,經(jīng)多次脫硫.再生循環(huán)操作后硫化氫穿透容量和涂漬液膜質(zhì)量保持穩(wěn)定.由此證明,應(yīng)用此新型脫硫劑的變壓脫硫操作是可行的. 在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)變壓脫硫過(guò)程的工藝條件進(jìn)行了選擇性實(shí)驗(yàn).通過(guò)對(duì)載體、涂漬液、涂漬液負(fù)載比、操

3、作壓力、裝料高度、處理氣量/床層空塔線速度以及環(huán)境溫度等因素的影響研究,確定出變壓脫硫工藝較適宜的脫硫劑是負(fù)載26﹪TEA的粗孔微球硅膠,操作壓力是0.43MPa,床層空塔線速度是0.021m/s. 在上述工藝條件下,進(jìn)行了該脫硫工藝的連續(xù)變壓操作實(shí)驗(yàn).考察了脫硫時(shí)間、均壓時(shí)間、放空時(shí)間、吹掃時(shí)間、沖洗比、吹掃氣速等各工藝條件對(duì)凈化氣中硫化氫濃度、尾氣中硫化氫濃度及甲烷回收率等指標(biāo)的影響,確定了適宜的變壓操作工藝條件.當(dāng)凈化氣

4、中硫化氫含量降至5ppm時(shí),沖洗比為0.25,如改善傳質(zhì)性能,沖洗比還可降低.最后本文研究了該工藝連續(xù)操作的穩(wěn)定性,結(jié)果證明,連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間脫硫操作中,各脫硫指標(biāo)能迅速達(dá)到穩(wěn)定,而且不隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,因此該變壓脫硫工藝可用于工業(yè)化生產(chǎn). 在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行了新脫硫劑脫硫過(guò)程的模擬研究.基于雙膜理論,建立的包括軸向擴(kuò)散及吸收傳質(zhì)在內(nèi)的模型方程,能較好地描述脫硫過(guò)程.模擬結(jié)果證明,新型脫硫劑的脫硫過(guò)程為氣膜傳質(zhì)控制,可以通