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硫磺回收裝置的硫回收率介紹

點擊次數:   更新時間:18/08/14 16:50:08     來源:www.babylf.com關閉分    享:
  硫磺回收裝置,從字麵上理解就是對於硫磺回收的裝置,所以回收率是很重要的參數,下麵介紹影響硫回收率的主要因素:
  1、反應的化學計量控製不準
  既然克勞斯工藝是一種化學工藝,就需要對化學計量進行精確的控製才能獲得最高的轉化率:3H2S+ O2→SO2+H2O Sx+2H2O。基本工藝看起來是簡單的,但工藝的控製卻是複雜的。主要原因是由於原料中雜質的存在、原料組成及流量的變化、反應爐及催化劑床層中副反應的發生、控製儀表的精確度等。所有上述影響都可以減小,但不可能完全消除。試驗工作顯示,在原料組成和流量相對穩定的情況下,過量空氣量控製在±0.5%的範圍內是可以接受的。由此造成的總硫損失,對二級克勞斯裝置來說為0.1%,對三級克勞斯裝置來說為0.2%。原料組成不穩定或控製不當將引起很大的硫損失,由於化學計量控製不合適造成的硫損失最高可達到10~20%。
  2、催化劑失活
  在克勞斯轉化器中使用的典型催化劑是氧化鉬或氧化鈷催化劑,目的是在合理的接觸時間內促進克勞斯反應及COS/CS2的水解反應達到平衡。導致催化劑失活的原因主要有炭中毒、重烴中毒、硫酸鹽化、液硫沉積、機械損傷等。為保證裝置的長周期運行,轉化器的體積通常設計的較大,保證在催化劑部分失活的條件下,克勞斯反應在整個催化劑床層仍能達到平衡。如果催化劑失活水平已經不能使克勞斯反應及COS/CS2的水解反應達到平衡,將直接影響裝置的總硫轉化率。
  由催化劑失活引起的硫回收率損失變化較大,這主要取決於是哪級催化劑床層失活及失活的水平。第一反應器催化劑失活對裝置的效率影響較大,失活主要由旁通燃燒爐的氣流中毒所引起,也可能由於設計本身存在缺陷或者燃燒情況不好所引起。由於第一反應器除了進行克勞斯反應外,主要進行COS及CS2的水解反應,催化劑失活將導致水解反應不完全,由此造成的總硫損失可超過5%。
  下遊轉化器中催化劑的失活對硫回收率的影響較小,失活的主要原因是再熱器存在問題或者存在露點腐蝕。在最嚴重的情況下,第三反應器催化劑完全失活可導致總硫回收率從98%降低到96%,如果第二、第三反應器催化劑同時完全失活,可使總硫回收率降低到90%。
  3、第一反應器的操作溫度太低
  硫化氫和氧隻是克勞斯工藝氣中的兩個組分,但在進入克勞斯裝置的酸性氣、汙水汽提塔氣及空氣中還含有其它組分。由此導致了在燃燒爐及廢熱鍋爐中還發生了一係列的副反應,許多副反應都產生COS及CS2。通常大多數裝置不能控製這類物質的生成,這些組分的生成是不可避免的。COS及CS2不參加克勞斯反應,但由於其中含有硫原子,需要轉化為硫化氫或者元素硫以便在下遊進行進一步的轉化或回收。
  COS及CS2的平衡轉化率大約分別為99%及100%,但由於動力學限製,轉化率一般達不到上述數值。
  經過優化可使第一反應器有機硫水解達到平衡,由COS及CS2引起的總硫損失可限製在0.1%以下。但由於實際的操作溫度低於最優化溫度或者催化劑失活等仍會引起較大的硫損失。在最壞的情況下,反應爐中COS及CS2的生成量可占到入口總硫的13%,由COS及CS2引起的硫回收率損失可超過6.5%。
  影響硫回收率的主要因素有第一反應器的操作溫度太低,催化劑失活和催化劑失活等。
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