Unità di desolforazione a umido per trattamento automatizzato di idrogeno solforato con telaio avanzato (1250m³ /H)

Shanxi Fenxi Machinery and Electronics Co., Ltd  
Trattamento di desolforazione del  caso di studio del progetto Qingxu Landfill

Attualmente esistono due tipi principali di processi di desolforazione utilizzati internamente per il biogas: Desolforazione a secco e desolforazione a umido. La desolforazione a secco può essere ulteriormente classificata in desolforazione di ossido di ferro e desolforazione di carbone attivo. Entrambi questi metodi di desolforazione a secco presentano comuni inconvenienti, tra cui una bassa capacità di zolfo dell'agente di desolforazione, una limitata flessibilità nel carico operativo, e difficoltà nella rigenerazione dell'agente di desolforazione. Questi inconvenienti si manifestano principalmente in:

(1)  se il contenuto di H2S nel biogas è elevato, l'agente desolforante perde rapidamente efficacia, con conseguente forte diminuzione dell'efficienza di desolforazione, che a sua volta influisce sulla qualità dei prodotti ceramici.

(2) in termini di rigenerazione, la rigenerazione del carbone attivo richiede vapore surriscaldato con una temperatura superiore a 400°C. Tuttavia, questo tipo di vapore non è solo difficile da ottenere, ma anche quando la torre di desolforazione ha un diametro elevato o una profondità del letto elevata, la rigenerazione completa è praticamente impossibile. Di conseguenza, molti utenti devono utilizzare costosi agenti di desolforazione a carbone attivo come materiali monouso. D'altra parte, la rigenerazione dell'ossido di ferro richiede ossigeno dall'aria. È ben noto che se una quantità adatta di aria viene miscelata in biogas, può causare esplosioni. Pertanto, la rigenerazione dell'ossido di ferro deve essere eseguita con attenzione e non è consentita alcuna negligenza da parte degli operatori. Inoltre, il processo di rigenerazione dovrebbe essere estremamente lento per evitare la combustione spontanea dello zolfo dovuta a reazioni accelerate. Il ciclo di rigenerazione dell'ossido di ferro è relativamente breve, il che aumenta l'intensità di manodopera per i lavoratori.

(3)  l'obiettivo principale è il processo di desolforazione a secco e, se vengono determinate le specifiche di progettazione, potrebbero non essere possibili adeguamenti. Per esempio, se il bersaglio di desolforazione di progetto specifica che il contenuto di H2S nel biogas dopo desolforazione dovrebbe essere 50mg/Nm3, la qualità iniziale del biogas può soddisfare lo standard. Si osservi però presto che il contenuto di H2S nel biogas continua ad aumentare, eventualmente influenzando la qualità dei prodotti ceramici, indicando il fallimento dell'agente desolforante e richiedendo rigenerazione. Ogni rigenerazione dell'agente desolforante riduce significativamente la sua efficacia di desolforazione. Considerando gli inconvenienti della desolforazione a secco sopra menzionati, la nostra azienda ha assunto il ruolo di leader nell'adozione della desolforazione a umido per applicazioni di biogas. Rispetto alla desolforazione a secco, la desolforazione a umido offre una rigenerazione più semplice (la rigenerazione può essere eseguita mentre il sistema è in funzione), un funzionamento più semplice, obiettivi stabili di desolforazione (è necessario aggiungere solo una piccola quantità di agente desolforante alla soluzione di desolforazione per turno per soddisfare il target di desolforazione desiderato), flessibilità di funzionamento (I bersagli di desolforazione possono essere controllati regolando il dosaggio dell'agente di desolforazione), e una migliore efficacia di desolforazione (ottenendo un contenuto di H2S nel biogas inferiore a 20mg/Nm3). Questo metodo soddisfa i requisiti della tecnologia di generazione di energia a gas e consente alle unità di generazione di energia della vostra azienda di soddisfare gli standard nazionali sulle emissioni ambientali.

La nostra azienda applica il metodo COS nella desolforazione a umido. Rispetto ad altri metodi, il metodo COS offre un funzionamento stabile, un'elevata efficienza di desolforazione e un basso consumo di materie prime.

Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, l'aggiornamento dell'agente di desolforazione è rapido, E la nostra azienda ha fatto un significativo sviluppo nel campo della desolforazione, la serie COS di nuovi catalizzatori di desolforazione ad alta efficienza è il risultato high-tech sviluppato dalla nostra azienda per soddisfare l'attuale domanda di mercato, e le sue prestazioni tecniche hanno raggiunto il livello avanzato internazionale. Sulla base di un'ampia ricerca sul mercato degli agenti di desolforazione, abbiamo analizzato in dettaglio i vantaggi e gli svantaggi dei vari agenti di desolforazione in patria e all'estero. Attraverso un'ampia consultazione con gli utenti, e in base all'uso effettivo di ogni impianto e alle variazioni del livello di zolfo nel gas, abbiamo migliorato continuamente la formula del prodotto e l'uso della tecnologia. Il nuovo catalizzatore di desolforazione ad alta efficienza COS è stato sviluppato in modo completo, con i notevoli vantaggi di un basso consumo e di un basso costo. Il catalizzatore di desolforazione ad alta efficienza COS è un composto di cobalto di ftalocianina metallica a doppio controllo, che è un catalizzatore di desolforazione ad attività ultra elevata. Viene utilizzato principalmente nella desolforazione e decianidazione dell'ossidazione catalitica in fase liquida, la sua efficienza di desolforazione raggiunge oltre il 99% e l'efficienza di decianidazione supera il 98%. Allo stesso tempo, può anche rimuovere oltre il 60 per cento di zolfo organico e le unità che lo utilizzano hanno ottenuto buoni risultati tecnici con notevoli benefici economici e sociali. Il catalizzatore di desolforazione ad alta efficienza COS è una nuova generazione di catalizzatori di desolforazione sviluppati migliorando ulteriormente i componenti attivi e ottimizzando il processo produttivo. Rispetto al catalizzatore prototipo, il catalizzatore di desolforazione COS ad alta efficienza presenta i vantaggi di una facile produzione e funzionamento, un'elevata efficienza di desolforazione, un'elevata capacità di zolfo, una buona selettività, una soluzione di rigenerazione limpida, Senza blocchi a torre, facile separazione dello zolfo, basso consumo e costi contenuti, ecc. è il catalizzatore ad alta efficienza scelto per la desolforazione nelle aziende di fertilizzanti e coking.

1. Proprietà fisiche e chimiche:
Aspetto: Polvere grigio-bluastro.
Densità: ≤0.96 g/cm3
Componente principale: >92%
Insolubile in acqua: ≤3.0%. Ha una buona solubilità in acqua o in soluzioni alcaline.
 Nelle soluzioni alcaline pure, appare blu cielo, e nelle soluzioni di ammoniaca, appare verde chiaro.
Non si decompone in terreni acidi o alcalini e presenta una buona stabilità chimica.
Il catalizzatore stesso è non corrosivo e non tossico.

2. Applicazioni e funzioni:
Il catalizzatore di desolforazione COS può essere ampiamente usato nel processo di desolforazione ad ossidazione umida in fase gas di vari tipi di biogas, gas generatore e gas di città. Il prodotto è atossico, non corrosivo e non inquinante. In condizioni normali o pressurizzate, sia che si utilizzi acqua ammoniacale o soda caustica come assorbente, può mantenere una stabile efficienza di desolforazione. Il prodotto non richiede l'aggiunta di catalizzatori ausiliari durante l'uso. Il processo di pre-attivazione è semplice e breve, e la velocità di rimozione del solfuro di idrogeno può raggiungere oltre il 99%, la velocità di rimozione dello zolfo organico può raggiungere oltre il 60%, e la velocità di rimozione del cianuro di idrogeno può raggiungere oltre il 98%. Il prodotto ha un'elevata attività, una lunga durata e una forte resistenza all'avvelenamento da cianuro di idrogeno. Può dissolvere e rimuovere lo zolfo depositato e aderente nel sistema di desolforazione, pulendo così l'apparecchiatura del sistema. Il prodotto ha un'elevata capacità di zolfo, una buona rigenerazione, grandi particelle di zolfo in sospensione, che favoriscono la separazione, non bloccano la torre e raggiungono un'elevata purezza dello zolfo rimosso, senza corrodere l'apparecchiatura. Non si accumula nel dispositivo di desolforazione, non presenta problemi di smaltimento dei rifiuti liquidi, non causa inquinamento ambientale, riduce la resistenza del sistema durante l'uso, riduce il consumo energetico, prolunga i periodi di manutenzione delle apparecchiature e riduce significativamente i costi di desolforazione. Il processo di utilizzo di questo prodotto è semplice, non cambia il flusso di processo originale, non richiede apparecchiature aggiuntive, ed è conveniente sostituire i tradizionali agenti di desolforazione.

3. Reazione chimica nel processo di desolforazione (esempio a base di sodio):
La reazione di assorbimento chimico quando si elimina H2S
_{H2S+Na2C03=NaHS+NaHCO3
NaHS+(x-1)S+NaHCO3=Na2SX+CO2+H2O}

La reazione di ossidazione catalitica dello zolfo di segregazione
2NaHS+O2CoS2NaOH+2S  ↓
Na2Sx+H2O+1/2O2CoS2NaOH+SX  ↓

La reazione di assorbimento chimico quando si elimina lo zolfo organico
COS+2Na2C03+H2O=Na2C03S+2NaHCO3
RSH+Na2CO3=RSNA+NaHCO3

La reazione di ossidazione catalitica del solfuro organico
2Na2CO2S+O2CoS2Na2CO3+2S  ↓
4RSNa+O2+2H2OCoS2RSSR+4NaOH

4. Istruzioni per l'uso:
Nell'applicazione del metodo catalitico in fase liquida per la desolforazione di gas contenenti zolfo, si devono seguire le seguenti istruzioni:

(1) preparazione:
Preparare un contenitore per soluzione piccolo con un tubo di scarico saldato e valvole, con una capacità di 50-150 litri. Riempire il secchio con acqua, acqua ammoniacale, soluzione alcalina o soluzione di desolforazione. Calcolare il dosaggio del catalizzatore in base alla quantità di desolforazione della fabbrica, con un dosaggio iniziale di circa 20 PPM. Dopo aver aggiunto il catalizzatore, agitare o agitare più volte con una bacchetta di legno per sciogliere il catalizzatore. Quindi, attivarlo per 4 ore, agitando una volta all'ora durante questo periodo per garantire la completa attivazione. Si noti che se il liquido attivato è bianco, non deve essere utilizzato. Se è verde o se l'acqua disciolta è blu cielo, può essere utilizzata.

 (2) metodo di introduzione
Aggiungere lentamente e uniformemente la soluzione di catalizzatore attivato nel serbatoio di liquido magro o nel condizionatore di liquido. Non aggiungerlo sullo strato di schiuma di zolfo per evitare la perdita dei componenti efficaci del catalizzatore insieme alla schiuma. Dopo l'ingresso della soluzione di catalizzatore attivata nel sistema, dopo 3 ore si verifica una grande quantità di schiuma di zolfo. È necessario rafforzare la rimozione della schiuma di zolfo e la desolforazione tornerà alla normalità dopo 1-2 giorni.

 Quando lo zolfo depositato e lo zolfo aderente vengono rimossi, può esserci un aumento dello zolfo sospeso nella soluzione. Talvolta, dopo la desolforazione, possono verificarsi lievi fluttuazioni in H2S. In questi casi, l'alimentazione dell'aria può essere aumentata. Con l'aumentare del tempo di funzionamento, la rimozione della schiuma di zolfo del sistema ritorna gradualmente alla normalità.

 (3) metodo di rifornimento
La composizione della soluzione di desolforazione e la quantità richiesta di rifornimento del catalizzatore devono essere determinate in base alle condizioni operative del sistema. Per determinare la quantità ottimale di rifornimento, si stima generalmente che siano necessari circa 1,5 g di COS per rimuovere 1 kg di H2S.

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