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在化工行業(yè)中,影響吸收的因素有很多,如原料、設(shè)備、工藝條件的改變等。如反應(yīng)產(chǎn)物是堿性還是酸性;所含物質(zhì)的濃度高低及結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定;產(chǎn)品品質(zhì)及要求;物料性質(zhì)的影響;吸收劑配比及選用。一般來說,催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物、環(huán)境條件等因素有關(guān)。比如,脫硫液中pH值在5-6范圍內(nèi)時效果最好。塔內(nèi)空氣含氧量越高,塔內(nèi)空氣在塔頂停留時間越長、停留時間長與塔壓升高有關(guān)。而一般工業(yè)上常用填料塔催化劑有:碳酸鈣、氯化鎂等,它們的表面活性劑為NaOH和SiO2。
1、催化劑的選擇
催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物有很大的關(guān)系,它的選擇對脫硫的效果有很大影響,如催化劑的表面活性、表面官能團(tuán)、表面結(jié)構(gòu)、粒徑大小等。另外由于催化劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有兩種以上的活性基團(tuán),因此也可以用不同的表面活性劑來分別處理不同的產(chǎn)品。所以如果脫硫裝置運行的工況不一樣的話那么所選擇的催化劑種類也就不同。以脫硫塔為例,在選擇催化劑時我們必須充分考慮到影響脫硫吸收效果的因素。在對脫硫塔原料做分類匯總以后再做比較就會發(fā)現(xiàn),原料性質(zhì)對于脫硫系統(tǒng)脫除效率有很大影響,特別是對高濃度硫酸鹽(如硫化氫)和含硫量高的氣體(如一氧化碳)兩個問題特別嚴(yán)重。因此要在脫硫過程中采用低硫或無硫石膏溶液進(jìn)行處理時就必須對所選的催化劑進(jìn)行詳細(xì)分析確定其催化性能后才能使用。
2、漿液的濃度和粘稠度
漿液的濃度越高,則吸收效率越高。隨著漿液濃度的增加,其吸收效率下降。吸收效率的降低與填料塔、傳質(zhì)設(shè)備有關(guān)。因此要選用高質(zhì)量石灰石作為填料塔催化劑。同時要注意填料塔催化劑用量的變化。漿液濃度也是影響吸收效率的因素之一。如采用石灰石和石灰在填料塔內(nèi)混合均勻時比在其他塔里吸收效率高出3-4倍;而采用石灰為吸收劑時則可以提高到4-5倍。所以在填料材料中應(yīng)選用高質(zhì)量、高活性且耐磨性好、耐堿性強、吸附性強、質(zhì)量輕、重量輕和容易脫泥等特點優(yōu)質(zhì)石灰石和石灰在填料塔脫硫填料材料中一般用石灰。
3、氣體含氧量與溫度,氣體壓力以及吸收劑與填料的配比等
一般情況下,當(dāng)空氣含氧量達(dá)到飽和狀態(tài),塔頂壓力升高,塔內(nèi)風(fēng)量增加,氣體在塔頂?shù)耐A魰r間縮短;反之,空氣含氧量下降對吸收效果不利。由于塔頂溫度較低,所以氣體壓力比氣液界面的壓力要低一點,從而增加了塔頂內(nèi)氣流的速度。此外要注意吸收劑與填料的配比是一個很重要的問題。催化劑要求吸收劑與填料表面能相容,否則會堵塞催化劑表面活性劑結(jié)構(gòu)、降低催化劑活性。吸收劑為無機物時,應(yīng)采用吸附劑配比;當(dāng)吸收劑為無機物時,則宜選用螯合性吸收劑。另外吸收劑配比應(yīng)根據(jù)煙氣脫硫工藝中所用催化劑對不同物質(zhì)能起到的脫除作用而確定。