脱硫吸收剂由氨水改换成纯碱液

脱硫吸收剂由氨水改换成纯碱液
值得注意的几个问题
江西庚
（长春东狮科贸实业有限公司 130115）
0 前言
随着国家对环境保护日益重视以及使用氨作吸收剂在生产中所形成的弊端和对后续工序造成的不
良影响。因此许多以氨作脱硫吸收剂的厂家都纷纷改换成纯碱液。其中绝大多数更替一次成功，而且脱
硫效率，综合经济效益均有所提高，并化解了一些不利因素的影响。但也有少数厂家发生反复。就此问
题作如下探讨。?
1 用纯碱液吸收H2S的化学反应式
脱硫化氢：Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3?
氧化析硫：NaHS + 1/2O2 = NaOH + S↓?
溶液再生：NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O?
副 反 应：2NaHS + 2O2 = Na2S2O3 + H2O?
2Na2S2O3 + O2 = 2Na2SO4 + 2S↓?
Na2CO3 + HCN = NaCN + NaHCO3?
NaCN + Na2S2O3 = NaCNS + Na2CO3
Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3?
2 使用纯碱法脱硫值得注意的几个问题　
（1）由于NH4OH碱性稍强些，反应速度快，析硫再生反应同步进行，溶液粘度低，有利于扩散式
吸收，故对设备要求弹性大些。普遍认为用NH3作吸收剂操作简单，而且气体离开脱硫塔吸收反应仍在
继续，故系统出口指标合格率高。因此设备生产能力过少或不配套的厂家不适应改成纯碱法。?
（2）以氨水作吸收剂的缺点是NH3易挥发造成一系列矛盾，且对环保不利。而用Na2CO3溶液组份
相对稳定，消耗低、抗干扰性强。工况条件控制得当并使用888催化剂，不会产生废液排放，无毒，不
污染环境，但应对工艺操作管理作相应调整。?
（3）Na2CO3和NH4OH溶液匀属碱性溶液，化学反应原理是一致的，但控制指标上还是有区别，故
此待Na2CO3完全替代NH4OH后经一段时间运行，要根据生产负荷，H2S含量及纯碱法特点，重新制定一
个符合该装置生产要求，既科学又有可操作性的工艺指标和操作法。?
（4）以纯碱为吸收剂，使用888催化剂在半脱系统常规硫工艺要求（供参考）：
① pH值：8.2 ~ 8.8；
② 总碱度（以Na2CO3计）：20 ~ 30 g/L（或0.3 ~ 0.6 mol/L）；
③ Na2CO3：5 ~ 10 g/L；
④ Na2S2O3 + NaCNS + Na2SO4 < 250 g/L；
⑤ 悬浮硫≤0.5g/L；
⑥ 888浓度：10 ~ 20×10-6；
⑦ 液气比 > 12 L/m3；
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⑧ 温度：吸收30 ~ 40 ℃，再生35 ~ 42 ℃。
3 由NH4OH改换成Na2CO3操作步骤及注意事项　
（1）首先应计算出脱硫系统总溶液量，确定初投量，一般按20 g/L配制，分2 ~ 3天投入置换提浓。
（2）需添置一个碱液制配槽，并装配好软水管，放液管，蒸汽管和搅拌器（或空气管）。
（3）制配纯碱溶液须加温搅拌，使其充分溶解，温度控制在40 ~ 60 ℃，保持1 h左右，补加时最
好分班均量补入（正常生产时若分析数据很高，停加几个班也没有关系，但需注意进出口H2S含量，作
预见性调节）防止突击加碱（易造成析盐堵塔，增加消耗）。
（4）循环液中，必须达到总碱度、PH值、Na2CO3指标，调节稳定后，才能使出口H2S达标，初改
时若波动过大，只需延长过渡期，暂缓停氨即可。
（5）由氨水改换成纯碱液最初注入纯碱液可能会出现皂化反应或短时泡沫不多，加大循环量，过
一段时间便可正常。
（6）随着脱硫剂的更换，脱硫效率等可能有些波动，须重新核定催化剂投量，以保持其在溶液中
的正常浓度加以调整优化，加强再生，硫回收，使工况逐步形成良性循环。
（7）使用纯碱溶液分析比用氨水要严格一些，要求：
① 吸收溶液组份，必须每班分析1次（初始阶段2次/班，及时调整），主要项目：pH值，总碱度
Na2CO3，NaHCO3（工段分析）；
② 悬浮硫，催化剂浓度每天分析1次（厂中化室分析）；
③ 溶液全分析：包括以上各项外加上Na2S2O3，Na2SO4，NaCNS每周分析2 ~ 3次（中化分析）。
（8）要注意所购纯碱质量，最好能分析检测一下有效成分和水份，杂质等含量，做到心中有数。
（2）悬浮硫高、溶液浑浊。系在自吸空气喷射再生槽试运行期间，由于阻力的问题而将喷射器的
尾管截去了约3 m。由于尾管距槽厎较运（尾管离槽厎约3.5 m）。大量硫颗粒无法变成硫泡沫浮于液面
被浮选出去，因重力作用沉降于再生槽底部。而再生后的贫液却又从再生槽的下部用打液泵输送至贫液
槽，这样造成贫液质量差、悬浮硫高。对策：① 将尾管恢复至距槽底0.8 m 处，新安装的喷射器的安
装高度由距再生槽顶部5.0 m 处降至2.0 m 处。② 将再生槽贫液出口由槽下部改为上部，避免返浑现
象的发生。
5 改造后投运情况
2005 年5 月改造结束投运后，效果十分理想，尾气排放**低于国家排放标准，脱硫及再生过程
十分正常，实现了环保清洁生产。
运行工艺参数见表2。
表2 运行工艺参数
项 目 工艺参数
总碱度（g/L） 0.16
Na2CO3（g/L） 1.46
NaHCO3（g/L） 9.53
出口H2S（mg/Nm3） 末检出 ~ 10
纯碱消耗（kg） 100
888 用量（g/d） 150