干法脱硫 DRY DESULFURIZATION
干法脱硫以固体脱硫剂直接与煤气中的 H₂S 反应,适用于煤气的净化与精脱硫,分为氧化铁脱硫系统与活性炭脱硫系统。两者出口精度均可达 H₂S ≤10mg/m³,一般用作精细脱硫;脱硫剂可在装置内闭环再生,硫以单体硫形式回收利用,运行过程不产生含盐废液。
≤10mg/m³
出口 H₂S 精度
2类
氧化铁 / 活性炭系统
闭环
脱硫剂再生方式
S
副产单体硫可回收
氧化铁脱硫系统 IRON OXIDE
该法以活性氧化铁为脱硫剂,使煤气中的 H₂S 与活性氧化铁充分接触,生成硫化铁和硫化亚铁,从而把 H₂S 从气相中脱除。脱硫剂为固体,反应条件温和、流程短、操作简单,适合作为末端精脱硫。
脱硫:Fe₂O₃·H₂O + 3H₂S = Fe₂S₃·H₂O + 3H₂O + Q
再生:Fe₂S₃·H₂O + 3/2O₂ = Fe₂O₃·H₂O + 3S + Q
脱硫反应放热,运行中需通过气速与床层温度控制避免床层超温。生成的硫化铁、硫化亚铁在再生后重新转化为活性氧化铁,脱硫能力恢复;硫以单体硫形式富集在脱硫剂中,可按硫资源回收利用方式处理。
脱硫剂再生:在脱硫过程中,活性氧化铁与煤气中的 H₂S 接触后不断生成硫化铁或硫化亚铁,其脱硫效率也将随之下降。此时需要关闭脱硫装置,对脱硫剂进行再生,恢复其脱硫活性。再生操作按以下步骤进行:
- 停止进气:关闭已经运行一段时间的脱硫装置,切断煤气并按规程完成置换,使床层处于安全状态。
- 引入空气与水雾:使装置内所生成的硫化铁、硫化亚铁与空气中的氧在水雾条件下充分接触反应。
- 活性恢复:含铁的硫化物被氧化还原成氧化铁和单体硫,脱硫剂重新具备脱除 H₂S 的能力。
- 复用与回收:再生合格的脱硫剂投入下一周期使用;富集的单体硫按硫资源回收利用方式外送处理。
运行要点再生同样为放热过程,需控制空气通入速率与床层温升;水雾使反应在湿润条件下进行,并有助于控制床层温度。再生周期依据入口 H₂S 负荷与出口精度要求确定。
活性炭脱硫系统 ACTIVATED CARBON
活性炭脱硫的主要机理是催化与吸附作用。含 H₂S 的煤气通过活性炭床层时,在常压下发生放热反应,H₂S 在活性炭表面被催化氧化成元素硫与水,生成物被活性炭吸附,从而达到脱硫目的。
H₂S + 1/2O₂ = H₂O + S
该反应需要煤气中有适量氧气参与,属于催化氧化过程;活性炭既是催化剂,又是吸附载体,床层吸附饱和后需再生或更换。与氧化铁系统相比,活性炭系统对气质波动具有一定缓冲能力,同样定位于精脱硫把关。
注意煤气中氧含量不足会限制催化氧化反应,氧含量过高则带来安全风险,运行中应按设计要求控制煤气氧含量与床层温度;活性炭床层需防止焦油、粉尘堵塞,前段净化应到位。
系统组成与选型 SYSTEM & SELECTION
适用范围
煤气的净化与精脱硫(H₂S)
系统分类
氧化铁脱硫系统 / 活性炭脱硫系统
脱硫精度
H₂S ≤10mg/m³
工艺定位
一般用作精细脱硫,布置于净化流程末端
再生方式
脱硫剂闭环再生,硫资源回收利用
选型提示入口 H₂S 含量较低、要求出口 ≤10mg/m³ 时,可单独采用干法;入口硫负荷高时,宜先以湿法脱除大部分 H₂S,再用干法精脱把关,兼顾处理能力与出口精度。
