DDS脫硫技術的新發展
作者/來源:北京博源恒升高科技有限公司 日期:2009-02-04 點擊量:718
DDS脫硫技術是一種全新的生化濕法脫硫方法,可以用于合成氨廠半水煤氣和變換氣、天然氣、城市煤氣、水煤氣、焦爐氣、化纖廠解吸氣體等其它氣體的脫硫;主要脫除氣體中的硫化氫、硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫酚、硫醚等。
DDS脫硫技術與絡合鐵法的區別:
絡合鐵法是一種脫硫效率非常不穩定的脫硫方法。因為,在堿性條件下,溶液中的各種鐵化合物易形成氫氧化鐵或氫氧化亞鐵沉淀,當氣體中的H2S含量較高時還會產生大量硫化鐵或硫化亞鐵沉淀,溶液組成非常不穩定。這是絡合鐵法沒有成為主流脫硫工藝的主要原因。
DDS鐵是一種絡合聚合鐵化合物。試驗表明,DDS鐵與其它的絡合鐵相比,其在堿性溶液中的穩定性和抗H2S瓦解的能力遠遠高于現有已知的其它絡合鐵化合物。因此,DDS脫硫技術比其它絡合鐵堿法脫硫有了一個新的突破。雖然DDS鐵脫硫液的穩定性比其它絡合鐵脫硫液的穩定性前進了一大步,但問題并沒有徹底解決,因為實驗發現DDS鐵在脫硫液中仍會產生少量硫化鐵或硫化亞鐵沉淀。但是經過大量的研究發現向DDS脫硫液中加入一些親硫耗氧性耐熱耐堿菌能夠顯著地減少DDS鐵的分解,提高DDS溶液的載氧性,提高脫硫反應的專一性,降低脫硫過程的副反應。同時,不但強化了脫硫液的穩定性,而且脫硫效果也有明顯的提高。我們將加了細菌的DDS鐵-堿溶液脫硫法稱為“生化鐵-堿脫硫法”,為了方便起見,仍然簡稱為“DDS脫硫法”。DDS脫硫法不但有脫硫效率高,溶液穩定,溶液循環量小等優點,而且克服了絡合鐵法不穩定的缺點,使運行成本大幅度降低。由于DDS脫硫液中不僅含有DDS鐵、酚類物質,而且還含有一些細菌,因此使得DDS脫硫技術的表現形態與傳統的絡合鐵法、對苯二酚、ADA、栲膠法、酞氰鈷法(即通常所說的PDS、888、TTS)等的表現形態完全不同。DDS脫硫過程中不僅有無機反應和有機反應,還存在細菌的生長、成熟和繁殖等生化反應過程。而傳統的絡合鐵法、對苯二酚、ADA、栲膠法、酞氰鈷法等脫硫過程中僅有無機反應或有機反應。所以,DDS脫硫技術是屬于在絡合鐵堿脫硫法基礎上進行了顯著改進后的生物化學脫硫范疇。因此,簡單地用傳統的脫硫理論來解釋DDS脫硫技術往往是解釋不通的,使用DDS脫硫技術的企業就深深地體會到了這些特點。
DDS脫硫技術與傳統脫硫方法的區別:
DDS脫硫技術是一種生化脫硫技術,與傳統的脫硫方法有著本質的區別。DDS脫硫技術與傳統脫硫技術理論不同,用傳統的脫硫理論來解釋DDS脫硫技術多數情況下是無法解釋的。DDS脫硫技術中的一大核心技術就是生物物質———細菌,正是由于細菌的參與使得DDS脫硫技術具有生化反應的特點。在脫硫的過程中除了無機反應和有機反應外,還存在細菌的繁殖、生長、成熟、死亡等生化過程。細菌的數量和活性是DDS脫硫技術超強脫硫能力能否充分發揮的決定性因素之一。另一大核心技術是DDS鐵催化劑,由于DDS鐵是一種絡合聚合鐵,與簡單的絡合鐵的分子結構、空間構型、穩定性和抗H2S瓦解的能力是完全不一樣的,由于它的特殊結構,所表現的催化機理與簡單的絡合鐵是不一樣的。DDS脫硫技術不是買來催化劑加到系統里就萬事大吉那么簡單。
DDS催化劑具有特殊的結構,被DDS催化劑吸附的H2S分子即使在再生過程中沒有轉化為單質硫,其在溶液中也不再表現游離S2-和HS-的物化性質,因此,被DDS催化劑吸附的H2S與氣相中的H2S之間不存在氣液吸收平衡比例關系的問題,只有液相中極少量的游離的S2-和HS-會影響H2S的吸收。因此,可以將氣體中硫化氫脫至1mg/m3以下。
DDS催化劑的特殊結構使其能夠較容易地促進COS和CS2等有機硫分子在低溫下裂解,這決定了它脫除有機硫的能力。
DDS技術的注意點
DDS脫硫技術中的一大核心技術就是生物物質———細菌,正是由于細菌的參與使得DDS脫硫技術具有生化反應的特點。在脫硫的過程中除了無機反應和有機反應外,還存在細菌的繁殖、生長、成熟、死亡等過程。DDS脫硫技術較之其它的脫硫方法對日常生產管理的要求更為嚴格,凡是能引起細菌數量減少、細菌中毒死亡和細菌疲勞的做法都是不允許的。
大量溶液損失是造成細菌數量減少的主要原因,雖然每天都補充DDS催化劑,但DDS催化劑中只有細菌的芽孢,要使其成長為具有活性的細菌需要一定的時間,而隨脫硫液損失掉的大部分細菌卻是具有活性的成熟細菌。
細菌中毒或死亡的原因主要是細菌的生存環境遭到破壞。重金屬離子(如Co、Ni、Pb、Hg等)或其它殺菌物質的加入、操作條件的惡化等都可能引起細菌中毒甚至死亡。因此,在沒有征得我們同意的情況下,最好不要往脫硫液中加入其它類型的脫硫催化劑。
細菌疲勞的現象有幾個企業已經出現過,導致這一現象的直接原因是細菌的負載能力降低而且又長時間處于超負荷工作狀態,從而最終疲憊失去脫硫能力。這時,脫硫效率會大幅度下降,整個脫硫和再生過程主要以無機或有機反應為主,生化反應基本停止。造成細菌疲勞和死亡的根本原因有以下幾點:(1)長期處于超負荷運行狀態。(2)正常生產過程中加藥量過少。(3)再生反應不完全,溶液長時間處于欠再生狀態。(4)日常生產中操作條件控制不嚴格,跑、冒、滴、漏嚴重。(5)殺菌物質或含Co、Ni、Pb、Hg等重金屬離子的物質的加入。
一旦出現細菌疲勞的現象將是一件比較麻煩的事情,在這種情況下,僅加大催化劑投入量往往無濟于事,解決辦法可以是降低負荷(如大幅度減氣量或降低進口硫化氫的濃度),給細菌必要的休息時間,使之慢慢恢復活力。