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复合栲胶脱硫工艺的优化

宋春玲  
【摘要】:在煤气生产过程中,原料煤中所含的硫约有30~40%是以生成H_2S和CS_2的形式转入煤气中。煤气中的H_2S是一种有害气体,因此燃气出厂前一般必须进行脱硫净化处理。 栲胶法是净化城市煤气的一种有效方法,在国内,已经得到了广泛应用,并取得了显著效果。例如,山西神州煤电焦化股份有限公司焦化厂采用栲胶为主催化剂的脱硫工艺是行之有效的。但是,因栲胶是一种从植物中提取的物质,其自身结构比较复杂,所以一直以来对栲胶法脱硫过程没有较详尽的探讨与解释,本课题就是基于这种情况,在实验室范围内模拟焦化厂脱硫工段栲胶脱硫的工艺流程建立了一套小型实验装置,对栲胶法脱硫工艺操作条件进行实验与探讨。 在对栲胶法脱硫工艺操作条件探讨的过程中,考察了碱液浓度(以下简称碱度)、栲胶浓度、钒浓度和温度对它的影响(主 太原理工大学硕士研究生学位论文 要考虑脱硫效率),获得了各因素影响脱硫效率的一般规律和 适宜的操作条件。并得出碱度是影响其脱硫效率的主要因素, 总碱度控制在129几以下比较适宜;拷胶和钒在脱硫过程中只 是起催化作用,且得到二者比例满足1.5一2时,脱硫效果最佳; 温度对脱硫效率的影响主要是在较高温度下会促进副产物 NaZSZO3的生成,所以脱硫反应器中的温度不能太高,经实验 证明一般控制在30一40℃。 本课题在此基础上,对拷胶法脱硫工艺进行了正交实验设 计最优化研究,从而得到了拷胶法脱硫最佳操作条件:碳酸钠 浓度10叭,拷胶浓度0.6叭,钒浓度0.4叭,温度为常温,入 口硫化氢流速50mL/min;各因素对脱硫效率影响的大小及主 次关系:碱度拷胶浓度钒浓度入口硫化氢流速温度。另外, 还对工业拷胶的性质做了分析,得出工业拷胶的水溶性非常 好:从红外谱图可知,工业拷胶中含有大量以氢键缔合的轻基 即醇式和酚式结构。 实验表明,拷胶法是净化城市煤气的一种有效方法,不仅 解决了城市煤气的管道腐蚀和环境问题,而且将有害物质HZS 转化为了有用的硫磺,达到了既净化了城市煤气又将HZS变废 李 太原理工大学硕士研究生学位论文 为宝的双重目的。


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