半水煤气碱液脱硫纯碱消耗量怎样计算？

我厂半水煤气碱液脱硫，半水煤气硫化氢在500--1000左右，如何根据硫化氢的含量，和氨醇产量计算碱的消耗量，有没有一个计算公式？我们的总碱控制在0.4---0.6之间.脱硫后硫化氢50以下.还望各位大侠指教,小弟不胜感激!

基本反应原理
3.1.1吸收
硫化[wiki]氢[/wiki]属酸性气体，而碳酸钠溶液系碱性溶液，可以用中和反应的原理来脱除煤气中的硫化氢，生成硫氢化钠与碳酸氢钠，其反应化学方程式如下：
Na2CO3 + H2S  NaHS+ NaHCO3
3.1.2、再生反应原理
   （1）经过反应生成的硫氢化钠在[wiki]催化剂[/wiki]的作用下被氧化，析成单质硫。催化剂若采用对苯二酚，五氧化二钒，[wiki]硫酸[/wiki]锰。其机理如下：
当碱液中加入五氧化二钒，迅速生成偏钒酸钠，在脱硫塔内迅速与硫氢化钠反应，生成还原性焦钒酸盐并析出硫。
2NaHS+4NaVO3+H2O=Na2V4O9+4NaOH+2S↓
生成的氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠，其反应式如下：
NaOH+NaHCO3======Na2CO3+H2O
上述反应在进入再生塔之前已基本结束，使生成硫代硫酸钠的副反应大减少。
    （2）采用对苯二酚作为催化剂时，溶液吸收的硫化氢在再生塔内借助溶液中对苯二酚的催化作用，被空气中的氧氧化成单质硫析出。
NaHS+1/2O2→NaOH+S↓
对苯二酚的催化机理一般认为，在再生过程中首先被空气中的氧氧化成醌式：H-O-[0 ]-O-H+1/2O2 = O=[0 ]=O +H2O
然后与溶液中S2-反应。醌式被还原为对苯二酚，S2-则被氧化成单质硫析出：
O=[0 ]=O +NaHS +H2O = H-O-[0 ]-O-H +NaOH +S↓
        O=[0 ]=O + H2O = H-O-[0 ]-O-H + S↓
若两种催化剂混合使用，故用时有如下反应，即焦钒酸盐被氧化态的对苯二醌氧化成为NaVO3:  
Na2V4O9 +2NaOH+H2O+ O=[0 ]=O = 4 NaVO3 + H-O-[0 ]-O-H
再生过程副反应：
在脱硫过程中，当气体中有氧、二氧化碳、氰化氢存在时会产生如下副反应：        
2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+2HCN=2NaCH+H2O+CO2
NaCN+S=NaCNS
2NaCNS+5O2=Na2SO4+2CO2+2SO2+N2
副反应的发生与脱硫液的总碱度和硫容量有关，也与气体中各种杂质气体含量多少有关，故脱硫液必须保持一定PH值。
3.1.3简要计算
1、        液气比的计算
     （1）液气比的定义：通过脱硫塔的的脱硫液流量与气体流量之比为该脱硫塔的液气比，一般用L/G表示，单位L/m2。
液气比的计算：L／G=进塔标态下的气量（m3标／h）／脱硫液循环量（m3／h）
（2）液气比的选择
一般用下式计算：
L／G=（C1－C2）／Sg
C1、C2——分别为脱硫塔进出口H2S含量g /m3（标）
Sg——溶液硫含量（单位体积液体吸收H2S的数量）
2、        脱硫效率的计算
所谓脱硫效率就是指煤气中H2S脱除的程度，通常用下式计算：
=（C1－C2）／C1×100[wiki]%[/wiki]
3.1.4静电除焦原理
除去原料气中的焦油等杂质使用的是静电除焦油器，静电除焦油器是由电源控制柜、高压硅流装置、除焦塔体三部分组成，用以低频电流  经可控硅（SCR）电源调压及高压硅整流装置整流和升压后，输出直流高压电，该直流高压以负输出的形式加至除焦塔体的电晕极与收焦极，在除焦塔体内建立起高压电场，当进入塔体内的半水煤气中夹带的焦油、硫磺、粉尘等微粒杂质通过静电场时即被带上负电荷，并在电场库仑力的作用下，被迅速吸附到收焦极上释放电荷，从而起到除焦油和其他粉尘净化煤气作用。
目前合成氨厂有两个静电除焦油器，分别使用在半水煤气及纯氧粗煤气气体净化上。
3.2生产工艺流程简述
3.2.1半水煤气流程
造气制得的半水煤气进入2000M3半水煤气气柜，用3#（或4#、5#）罗茨鼓风机将气柜内的气体增压，经过清洗冷却塔除去部分灰尘及降低气体温度后，由底部进入脱硫塔与塔顶进入的碱液逆向接触，气体由脱硫塔顶出，后经过静电除焦塔除去气体中的焦油及清洗塔再次净化气体后，经净化去缓冲罐分离气体中的水分后送入合成氨压缩机一段进口。
液体流程：
碱液泵从碱液循环槽内将碱液打入碱液再生塔，使碱液再生，再生后的碱液经液位调节器调节，在再生塔上部径空气放出罐及U型液封进入脱硫塔顶部，与下部进来的半水煤气（水煤气）逆向接触，脱硫后的碱液由脱硫塔下部出来，经过水封后，重新回至碱液循环槽。每班次均要在溶液配制槽内用水或脱硫贫液配制成碱液（纯碱及脱硫催化剂），用溶液配制泵打入碱液循环槽。
再生塔顶生成的硫泡沫溢流至高位槽。用泵打入炼硫釜提炼制得硫磺成品，炼硫釜出口清夜重新送、回碱液槽。
3.2.2水煤气流程
造气制得的水煤气进入1000M3水煤气气柜，用1#（或2#）罗茨鼓风机将气柜内的气体增压，经过清洗冷却塔除去部分灰尘及降低气体温度后，由底部进入脱硫塔与塔顶进入的碱液逆向接触，气体由脱硫塔顶出来后送酰胺工段。
3.2.3解析气流程
来自酰胺工段的解析气非常干燥干净，送入一个约73M3的解析气缓冲罐（该缓冲罐与2000 M3半水煤气气柜进口连通，可确保解析气罗茨鼓风机进口长期处于稳定的正压状态）再由2#（或3#）罗茨鼓风机打气加压后经解析气冷却器直接送压缩机一段进口。
3.2.4为确保M机与H机一段进口压力的稳定，在除焦塔出口与M机一段进口总管处增设了一根DN500的连通管，用于平衡M机与H机的吸气量。

关于半水煤气脱硫时纯碱的用量多少，1.让我们以栲胶脱硫为例先来看一下脱硫的原理情况：
脱硫方法为栲胶湿式氧化法，该法所用橡碗栲胶的主要成份为水解类丹宁，其分子结构很复杂，大都是具有酚式结构的多羧基化合物。在栲胶配成碱性水溶液并加热通空气处理后，栲胶的酚式结构大部分被空气氧化成醌式结构，其具有较高电位，能将低价钒氧化成高价钒，进而将溶液中的硫氢酸根氧化，析出单质硫。其脱硫反应原理如下：
2.1、碱液吸收硫化氢（H2S）生成硫氢根（HS－）：
Na2CO3 + H2S == NaHS + NaHCO3
2.2、硫氢化钠（NaHS）和钒酸钠（NaVO3）反应生成Na2V4O9并析出单质硫：
2NaHS + 4NaVO3 + H2O == Na2V4O9 + 4NaOH+2S↓
T（OH）O2 + HS－        → T（OH）3 + S↓
2.3、钒和栲胶的氧化再生
Na2V4O9 + 2T（OH）O2 + 2NaOH + H2O == 4NaVO3 + 2T（OH）3
2T（OH）3 + O2 == 2T（OH）O2 + 2H2O
T（OH）3 + O2  →  T（OH）O2 + H2O2
2.4、生成碳酸钠的反应
NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O
2.5、副反应
Na2CO3 + CO2 + H2O == 2 NaHCO3
2NaHS + 2O2 == Na2S2O3 + H2O
Na2S2O3 + O2  → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + O2  →  Na2SO4 + H2O
H2O2 + HS－  →  H2O + S+ OH－
H2O2 + V4+   →  H2O + V5+
气体中含有氰化物时会脱除氰化物生成氰酸盐或硫氰酸盐等。
2.6、栲胶法只脱除硫化氢，几乎不脱有机硫，但有些单位碱度高，PH值较高时，COS在碱性溶液中40—50℃时会热解成硫化氢从而被脱除掉。
3.从上述原理可以看出：
半水煤气脱硫用纯碱的量于半水煤气中的硫化氢含量成正比；
于再生的情况有关，即再生愈完全，相对碱用量愈少，再生不完全，碱耗愈多；
再生的副反应愈多，碱耗愈大；
因而：由于上述反应中的不确定性，在生产运行中首先要确保系统脱硫后硫化氢合格，因此碱用量较难用公式加以计算，但可以粗略地控反应方程式进行物料恒算。