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络合铁脱硫工艺
络合铁法脱硫技术是一种以络合铁为催化剂的湿式氧化脱除硫huà氢的方法，其特点是直接将气体中的H2S转变成元素S，吸收后气体中H2S的含量小于20ppm，是一种工艺简单、工作硫容高且环保的新型脱硫技术，克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端，liú磺回收率达到99.99%，净化后的尾气焚烧后烟气二氧化硫含量降低到20mg/Nm3，可满足不断提升的环保指标。
络合铁脱硫工艺为脱除硫huà氢提供了一种恒温、低成本的运行方法。其化学反应原理是利用空气中的氧气氧化气相中的硫huà氢，使硫huà氢被氧化为单质硫。其化学反应方程式如式(1)：
H2S + 1/2O2 → H2O + S （1）
络合铁脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性，使含硫huàqīng气体与含络合铁催化剂的水溶液（简称络合铁吸收剂，下同）进行气液相接触反应。该气液相接触反应通过水溶液的偏碱性，在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫huà氢吸收进入水溶液；在水溶液中，利用络合铁离子的氧化性将硫huà氢氧化成单质硫，络合铁离子被还原为络合亚铁离子。络合铁离子水溶液的吸收氧化反应方程式（2）～（5）如下：
水溶液吸收H2S气体：
H2S(g) + H2O(L)H2S(L) + H2O(L) （2）
式中：（g）——气相，下同；
（L）——液相，下同
H2S电离：
H2S(L)H+ (L)+ HS-(L) （3）
高铁离子(Fe3+)氧化二价硫：
HS-(L)+ 2Fe3+(L) → 2Fe2+(L) + H+(L) + S↓ （4）
吸收氧化总反应方程式 (即方程式(2)，(3)，(4)叠加)
H2S(g) + 2Fe3+(L) → 2H+(L) + S↓+ 2Fe2+(L) （5）
水溶液中络合亚铁离子容易被氧气氧化，因此，将络合亚铁离子溶液直接与空气进行气液相接触反应，利用空气中的氧气将水溶液中的络合
亚铁离子氧化为络合铁离子。络合亚铁离子水溶液的再生还原反应方程式（6）～（8）如下：
络合亚铁离子水溶液吸收氧气：
1/2O2 (g) + H2O(L) → 1/2O2 (L) + H2O(L) （6）
络合亚铁离子(Fe2+)再生反应：
1/2O2(L) + H2O(L) + 2Fe2+(L) → 2OH-(L) + 2Fe3+(L) （7）
再生还原总反应方程式 (即方程式（6），（7）叠加)
1/2O2(g) + H2O(L) + 2Fe2+(L) → 2OH-(L) + 2Fe3+(L) （8）
在总反应中，络合铁离子的作用是将吸收反应中产生的电子释放到再生反应中去，由于每一个单质硫的产生需要消耗两个铁原子，所以在反
应过程中，至少提供两个铁原子。由此，铁离子是作为反应物。不过，在总反应中并不消耗铁离子，铁离子是作为硫huà氢和氧气反应的催化
剂。由于这种双重功能，铁离子络合物一般被定义为催化剂。
在络合铁脱硫工艺中，循环水溶液的pH值是一个非常重要的可变操作因素，因为水溶液可吸收H2S气体的总量完全取决于水溶液的pH值（反应
方程式（2）、（3））。pH值是衡量水溶液酸碱度的一种方式，pH值为7代表水溶液是中性的，就是说既不呈酸性也不呈碱性；pH值在1～7代
表水溶液是酸性的；pH值7～14代表水溶液是碱性的。反应方程式（2）和（3）的双向箭头表明反应处于平衡稳定状态，如果增加H+离子的浓
度，反应将向左边进行，H2S能被水溶液吸收的总量减少。如果增加OH-离子的浓度，溶液中的H+将被中和形成水(OH- + H+ → H2O)，因此反
应将向右边进行，H2S能被水溶液吸收的总量增加。
反应方程式（1）表明反应没有H+离子和OH-离子的净产物生成，所以水溶液的pH值不会产生变化。但是，副反应会释放H+离子，使得水溶液
的pH值降低，终导致水溶液吸收H2S总量减少。其中的一个副反应如反应方程式（9）所示，反应产生的硫代liú酸根(S2O32-)对脱硫工艺有
益，它使得之前提到的螯合剂变得更加稳定，同时降低螯合剂的分解。
2HS-(L) + 2O2(L) →S2O32-(L) + H2O(L) （9）
当该反应与电离反应（方程式（3））相结合时，可以看出，随着硫代liú酸根(S2O32-)产生，H+离子生成净产物，使得水溶液的pH值降低。
由于处理的气相中含有二yǎng化碳(CO2)，尤其是在压力较高时，二yǎng化碳极易溶于水，会形成碳酸氢盐(HCO3-)和碳酸盐(CO32-)，随之发生副
反应降低水溶液的pH值。反应方程式如（10）～（12）：
CO2 (g) + H2O (L) → H2CO3 (L) （10）
H2CO3 (L) → H+(L) + HCO3-(L) （11）
HCO3-(L) → CO32-(L) + H+ (L) （12）
为了稳定水溶液的pH值，需要在系统中加入氢yǎng化钾，它与二yǎng化碳的反应如式（13）～（15）：
CO2 (g) + H2O(L) → H2CO3(L) （13）
H2CO3(L) + 2KOH (L)→ K2CO3 (L)+ 2H2O(L) （14）
K2CO3(L) + H2CO3 (L)→ 2KHCO3(L) （15）
通常，较高的pH值能够提高反应效能，会促进硫代liú酸盐离子的形成，减少氧气的吸收，但也阻碍单质硫的凝聚；而过低的pH值会阻碍H2S气体的吸收。所以，控制pH值为8.0-9.0的弱碱性水溶液。东莞络合铁脱硫技术效果东莞络合铁法脱硫技术规格
系统采用碱性络合铁催化剂的氧化还原性质，吸收酸性气中的H2S。H2S被络合铁直接氧化生成单质硫，络合铁转化为络合亚铁，然后在再生沉降槽鼓入空气，以空气氧化碱性吸收剂中的络合亚铁，使吸收剂中的络合亚铁转化为络合铁，再生回用。同时，在再生沉降槽对liú磺进行沉降分离形成liú磺浆，将liú磺浆送至过滤机中脱水成liú磺饼。该法的特点是采用高硫容量的络合铁催化剂，不仅适用于高含硫的原料气处理，而且循环液量小，装置尺寸小，并可直接生成单质硫，不存在二次污染问题。
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