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2020-10-09 11:05

  活性炭脱硫剂说明书活性炭脱硫剂是最早使用的干法脱硫剂之一,至今已有70 多年的使用历史.早先的活性炭脱硫技术设 备庞大,再生和硫回收过程较复杂,操作烦锁.在20世纪50 年代逐渐被湿法所取代.近年来由于再生方法得以 改进和简化,又开发了精脱硫用的活性炭脱硫剂和常温精脱硫技术,有不少中、小型合成氨厂、尿素厂、联醇 生产厂利用活性炭脱硫剂干法脱除原料气中的 及部分有机硫.此法具有硫容大,适应性强,操作温 并可再生反复使用且能回收硫磺等优点,而且活性炭脱硫剂的价格比较便宜.但活性炭脱硫剂仅限于有氧的情况,无氧时吸硫能力很低.就耐水性而言,活性炭脱硫剂优于氧化铁脱硫剂. 脱硫机理 活性炭脱硫机理是利用活性炭表面活性基团的催化作用加速气体中的H2S 和O2 发生下述反应: 2H2S+ O2 2H2O+2S -434.3kJ/molH2S 与O2 在活性炭表面的反应实际上分两步进行,首先是活性炭表面吸附氧,形成活性中心的表面氧化物, 然后气体中的H2S 分子与化学吸附的氧发生反应,生成的硫磺沉积在活性炭发灰的微孔中.为了加速反应的 进行,提高脱硫效果,实际O2/H2S 之比需大于理论值0.5,其比值以大于3 活性炭脱硫剂可能过浸渍法引入活性金属如铜、碱金属划碱土金属等,以改性提高其催化活性.活性炭粗脱硫剂可以处理较高含量的硫,但出口气仍含20~30?g/g 的硫.使用空速低,装填量大,再生频繁.如 某小型氨厂在常压、33、195 -1的操作条件下净化硫(H2S)含量为1.72 的半水煤气,硫可脱至54mg/m T101型、T102 型、T103 型活性炭精脱硫剂其硫容为活性炭粗脱硫剂的4~6 倍.T103 型为食品级二氧化 碳专用精脱硫剂,对有机硫也有一定的硫容,可在60~80使用. 计算表明在30下, H2S 在活性炭脱硫剂上氧化的平衡常数比在氧化锌脱硫剂上的脱硫反应平衡常数要大 得多,而从表5-25 可知其H2S的平衡浓度却要低10 -17 左右.T101 型活性炭脱硫剂的动力学特征也证实了这 一点.从表5-26 可以明显地看到,代表工业生产时有内扩散情况的活性炭精脱硫剂原粒度的工作硫容比氧化 锌脱硫剂的高出3 倍,其穿透空速高出2 倍.T101 型脱硫剂的硫容和精度优于常温氧化锌, 制备方法 活性炭脱硫剂有两种:一种是用于粗脱硫的普通活性炭脱硫剂,还有一种是用于精脱硫的改性活性炭脱硫剂. 前者常以煤为原料,以焦油为胶粘剂挤条成型后经炭化处理,再用水蒸气活化,经筛分后制成.后者常选用已成 型的活性炭,用活性炭金属盐容液等浸渍后,再经干燥、焙烧和过筛后制得.如在活性炭上涂渍上乙醇胺等可 以使活性炭得以改性,能脱除大部分的有机硫醚. 使用问题 (1)使用注意事项 在5~60温度范围内活性炭脱硫剂的较好的脱硫效率.高于60,由于活性炭表在吸附硫化物的能力变弱,故其脱硫效果有所下降.活性炭脱硫剂在干燥的气体中脱硫效果差,要求被净化气体的 相对湿度为70%~100%,必要时应适当补充水分.由于活性炭精脱硫剂在制备过程中已适当添加了某些能 大大加快脱硫反应的活性组分,因此使用时不需要像活性炭粗脱硫剂那在原料中加入氨. 由于活性炭独特的比表面积和微孔结构特点,它能吸附高沸点的有机硫化合物,但对COS、CS2 低沸点 的有机硫化物吸附量很小,而EZX转化收型多功能精脱硫剂除外.精脱硫剂一般使用寿命可达1~3年不需要 再生.但精脱硫剂会因吸附气体中煤焦油而堵塞孔道影响硫容,还会因气体中不饱和和烃与之发生聚合反应 生成大分子量的聚合物覆盖表面而降低硫容.因此在精脱硫工段前应预先除去原料中含量较高的煤焦油. (2)TL-4、JT1-6 常温精脱硫工艺JT1-4 常温精脱硫工艺,以T102 型特种活性炭脱硫剂(T703 或特种 氧化铁脱硫剂)串联E2X精脱硫剂组成。该工艺可以10~60范围内,甚至在常温下实现精脱硫,并同 时脱除CS2。由于EZX精脱硫剂对COS、CS2 的精脱硫容较低,为2%~3%,故此工艺一般适用于低有 机硫含量的工艺气中,它可将H2S、COS、CS2 总硫含量脱至0.1mL/m 活性炭脱硫剂一、用途及性能 我公司生产的LRS 系列活性炭主要用于各种水煤气、焦炉气、天然气、化工业原料气,烟道气体的各种 硫化物的净化,特别是对H2S 具有独特的高效、高精度净化效果,并且无环境污染,能再生使用,通过 再生可回收高纯度的单质硫磺。 二、物理性质及特点: LRS 系列活性碳为圆柱状固体颗粒,外观为暗黑色,全部采用优质原料并加一定粘合剂、助催化剂经过 筛选、配料、粉碎、成型、干燥、炭化、活化等一系列精加工而成,该产品具有活性高、孔隙率大、硫 容量大、脱硫效率高、机械强度好、耐水性好,床层阻力小、易再生,高温、高压下不易粉化等优点、 广泛应用于各行业的气相脱硫。 三、主要技术参数: 我公司生产的脱硫系列产品,生产工艺控制及产品检验严格按照国家标准GB7701.1.97 GB7702.1-2.97执行。 型号 LRS-1 型活性 LRS-2型活性 LRS-2B型活性 LRS-3型活性 LRS-4型活性 备注规格mm Φ3.2-4.5 l5-15 Φ3.0-4.2 l5-12 Φ3.0-4.5 l5-15 Φ3.0-4.5 l5-10 Φ3.0-4.2 l5-12 特殊要求也 硫容量mg/g550 900 900 950 950 饱和硫容 强度N/cm 90 90 90 90 90 机械强度 水容量% 45 66 66 75 75 孔容cm 0.45~0.50.6~0.7 0.6~0.7 0.65~0.75 0.6~0.7 水分% 堆比重g/L500~650 500~600 500~600 500~550 500~550 粒度% >5.5mm 2.75~ 5.5mm 1~2.75mm 1mm 7915 7915 7915 7915 7915 四、脱硫基本原理1、气体中H2S 和少量的O2 受活性炭表面的催化作用,在常温,常压条件下发生下列反应: 2H2S+O22H2O+2S 反应生成的水顺气流带走,生成的单质硫被活性炭吸附,从而达到脱除H2S 2、对气体中的有机硫的脱除COS 占有机硫的96%以上,COS 在室温下先被活性炭水解,生成H2S,然后以H2S 的脱除原理除去, 反应如下: COS+H2O——H2S+CO2 2H2S+O2——2H2O+2S 根据活性炭的气相脱硫机理证明:活性炭质量的优劣, 主要是由空隙率,比表面积的大小和表面活性的强弱来决定的。 3、再生 因活性炭脱硫后,活性炭吸附的是单质硫,根据单质硫的理化特性和活性炭的吸附与解吸基本原理,向 活性炭层通无氧高温气流,使活性炭与单质硫同时都得到加热,当温度升高到325以上时,硫被熔化 成液体状态或气态而从活性炭孔隙中解吸出来,随过热蒸汽带出活性炭床外,被送入水冷却槽,硫被冷 却成固体而沉于槽底,气流越过冷却水面放空。活性炭得到再生继续使用,硫被回收。根据以上再生基 本原理得知,再生用过热蒸汽在600范围内,温度越高越好,再生时间、费用、效率、都与温度有直 接关系。根据活性炭的脱硫与再生基本原理得知,利用活性炭脱除气体中硫化物的方法、是一种最经济 简便无二次环境污染,利国利民,节约能源的理想方法。 五、应用工艺条件要求 该产品在实际应用时,一切工艺条件必须满足以下要求,方可正常使用而达到理想效果。如某项条件达 不到要求,可采取特殊措施达到。根据近几年来几百家化肥厂应用的实践总结,同样的产品质量,因工 艺条件的差别,其最终效果就出 现成倍至数倍的不同,可见该产品的应用方法及工艺条件是至关重要的。 1、空速:300-2000h -1 (一般情况下)城市煤气应用为100h -1 2、25-100(最佳32-52) 3、硫化物及氧含量比值:1:2 以上。 4、相对湿度70%(但不带液态水进入活性炭床层) 5、压力:6.0Mpa 6、线、装填方法:装填前必须先过筛,除去因搬运储存时产生的粉尘。装填时不准从上口直接到入,活性炭 应在炭层表面均匀散开,防止气体偏流,使活性炭不能同时全部发挥作用。装填后,投运前,应放空吹 出空气及除去炭粒表面粘附的炭粉,防止炭粉吹至下工段而影响生产。 8、有效脱硫床层高径比:1.5~2.5 9、气体中酸碱性要求:如该气体中不含碱性气体成份,请用浸碱活 六、注意事项1、运输 注意防止与坚硬物质混装而造成大量振动磨擦,以减少炭粒破碎,影响使用。 2、储存 应储存于阴凉干燥处,防止包装内外袋破裂,与外界直接接触,吸附其它物质,降低吸附H2S 的能力和 使用效果。 3、严禁水泡 该产品属多孔性吸附剂,所以在运输、储存和使用过程中,都要绝对防止水浸,因水浸后,大量水充满 活性 炭孔隙,使活性炭失去作用。 4、防止焦油类物质 在生产运行中,应禁止焦油类物质带入活性炭床层,因活性炭粒表面粘满此类物质后,填塞活性炭孔隙 通道, 使其失去作用。所以,当气体进入活性炭床层前时,如含有焦油类物质,应增设除焦油装置,保证活性 炭正常使用。 5、防火 储存或运输时,防止与火源直接接触,以防着火。 改性活性炭脱硫剂 普通活性炭脱硫剂仅能脱除H2S 及少量有机硫,不能脱除高浓度COS、硫醇、硫醚等有机硫,而 且硫容小,一般硫容<15%,易于穿透,需经常更换。为提高活性炭的脱硫效果,我们针对多种行业, 不同工况的气源,结合多年生产经验并与高等院校联合研制开发LRS 系列(RS-1、RS-2、RS-3、RS-4) 改性活性炭,它具有同时转化脱除有机硫和无机硫的能力,脱硫精度高、硫容大,可反复再生等特点, 可广泛用于天然气、油田气、变换气,甲醇及制氢合成气,焦炉煤气,城市煤气、液化石油气及高浓度 二氧化碳气体的精脱硫净化。该产品采用特殊浸渍加工工艺精制而成,强度好、脱硫精度高、使用寿命 长、深受用户好评。 反应原理: CS2+2H2OH2S+CO2 COS+H2OCO2+H2S COS+H2CO+H2S 2COS+O22CO2+2S H2S+1/2O2S+H2O MCO3+COS+2O2MSO2+2CO4(M为碱金属) 物化性能: 外观:黑色条形 尺寸:(3~4)(3~15)mm 堆密度:0.5~0.75kg/L 原颗粒硫容:8~25%(RS-1>12 RS-2>15 RS-3>18 RS-4>23) 脱除精度:H2S<0.1ppm 其中RS-10.1 RS-20.05 RS-30.05 RS-40.01 压碎强度:90N/cm 使用条件:温度15~100 压力<8.0Mpa 空速300~2000h -1 注意事项: 1、对于有机硫的转化吸收,需要有O2 和H2O参与,使用前必须保证气源有适量O2 和汽态水,如无O2 存在则脱硫效果受影响。 2、反应所需水为汽态水,不得有液态水进入床层,防止因毛细孔有冷凝水堵塞造成脱硫剂失活。 3、再生处理时,用过热蒸汽吹扫,控制温度160~380,以4 小时为限。 4、运输过程中要轻搬轻放,避免破碎造成粉尘过多。 5、其它条件与普通型活性炭相同。