山东帕克环保工程有限公司

 前言：硫化氢、硫醇、硫醚等还原态硫（TRS）是多种工业生产过程的副产物，也是大气污染物排放控制标准中严格控制的物质，由于浓度高、嗅阈值低等因素，现有技术很难实现达标排放，制约了很多企业的发展，为此我们迫切地需要寻找一种高效TRS净化技术。

一、现有工艺技术分析

现有湿法脱硫技术在废气TRS净化中应用时存在的问题：

1、反应速度慢，硫化氢与脱硫剂反应速度在20秒以上，吸收塔体积大；

2、为达到反应时间，脱硫剂装填深度大，造成很大压损；

3、废气一般为常压排放，在现有设备中布气困难；

4、废气中硫化物浓度低，且硫化物一般嗅阈值较低，对脱硫效率要求高。

二、TRS净化技术原理简介

吸收反应：    R-X（TRS催化剂）+H2S  →  R-HS+HX

                              R-X（TRS催化剂）+YHS（挥发性硫化物）  →  R-HS+YX

再生反应：    R-HS+HX+O2  →  R-X+H2O+S

                       R-HS+YX+O2  →  R-X+HYO+S

该技术利用复合TRS催化剂在常温下将H2S、硫醇等还原态硫直接转化为硫单质，省去了传统工艺中各种氧化环节而直接得到硫磺，反应条件温和，流程简单。

关键：  快速吸收和快速再生。

         硫化物与脱硫剂间靠氢键结合，提高了选择性。

TRS催化剂的性能：

            1、TRS催化剂的硫容为0.5%左右；

              2、温度对硫容的影响不大，温度适应范围广；

            3、当pH＞7时，硫容在0.5%以上，TRS催化剂的pH适应范围广；

             4、选择性好：不吸收CO2，CO2产生的影响可以忽略；

             5、TRS催化剂的腐蚀强度弱，年腐蚀效率为0.026mm。

三、工艺流程及设备设计

废气一般为常压排放，而反应塔中脱硫剂为保证去除率装填高度一般为1.5m，废气难以通过或动力设备能耗太高。

环保行业待处理的废气中一般都含有氧气，即吸收和再生几乎是同步进行的，影响了生产硫磺的粒径增大，不易分离。

TRS净化技术的工艺流程及设备

　　废气在引风机作用下进入TRS净化反应器，在TRS催化剂的作用下，废气中的硫化氢被转化为硫磺得以净化去除，再经过深度净化器进一步处理后达标排放。

　　TRS催化剂溢流出反应器后进入药剂循环箱，通过硫沫泵循环回反应器内。运行一定时间后，硫磺颗粒长大到一定粒径，药剂循环箱内的富液被泵送至在线离心机分离硫磺，经固液分离且恢复吸收能力的贫液自流回药剂循环箱内，实现催化剂的循环利用。分离出的硫磺颗粒可深度处理或外卖。

　　由于反应过程放热会蒸发一定水分，因此在药剂循环箱设置液位计，监控液位的同时与反应器的补水系统联锁，低液位自动补充软化水；分离出的硫磺不可避免的会携带一定量的催化剂，造成催化剂的损耗，因此在药剂循环箱设置有药剂补充系统，维持系统内循环的有效催化剂量。

　　系统进出气口设置在线检测分析的VOCs和H2S检测仪，对净化效果进行实时监控；反应器前后设置压力表，监控反应器运行情况；引风机设置变频控制，满足风量波动的需求；配置整套PLC系统，实现远程控制，无人值守。

工艺特点及优势：

净化效率高、吸收快：净化率达95%以上，硫化氢与药剂的反应在几秒内完成。

选择性好：不吸收CO2，CO2产生的影响可以忽略。

再生速度快：脱硫液再生速度非常快，可在几秒内完成。

温度适应性强：在5℃～80℃的温度范围内，吸收反应与再生反应的效率变化不大。

稳定性好：硫化物被吸收后，不会被汽提出。

损耗量小：反应富液再生效率高，仅在固液分离中随硫磺颗粒带液而产生少量损耗。

无二次污染：运行过程中除硫磺外，不产生任何其他废物，无二次污染产生。

TRS净化反应器： 

    待处理废气经弯头导向，以一定速度向下冲击反应器内液面，形成撞击区，撞击区内湍动强烈，气液两相间相对速度高，混合作用强，形成气液混合流。之后废气向上反射到微孔网盘区域，气流在穿过网盘的微孔时得到了高效均匀分布。更重要的，微孔网盘区域缩小了气流通道，对气液混合体产生挤压作用，两层网盘间的混合腔又扩大了流通通道，下一层网盘进行再次挤压，在这样的快速挤压、扩大、再挤压的过程中，使液体在高分散、高混合、强湍动以及界面急速更新的状态下与废气接触，极大地强化了传质过程，将反应时间缩短到几秒内。微孔网盘上部气液混合流呈跃动的水珠状态，仍存在极高的传质作用。

 TRS净化反应器特点：

布气效果好：塔内设置微孔填料等结构对废气进行高效分配，增强废气均布效果；

反应速度快：利用撞击流、泡膜捕捉、微孔切割、挤压等原理增强气液混合效果强化传质作用，使硫化物与药剂的反应在几秒内即能完成；

设备体积小：废气停留时间短，均布效果好，缩小了设备尺寸；

设备压损小：废气与液体非浸没式接触，设备压损仅3000-9000Pa左右；

药剂装填量小：由于反应速度快，药剂装填量大大减少。降低了运行费用；

投资运行成本低：循环量小，设备尺寸小，投资少，用电设备能耗低，药剂损耗小，运行成本较低。

4、中试试验数据及装备

结束语

   通过对不同浓度、不同工况下含还原态硫化物（TRS）废气的小试、中试及工程运行测试，高效液相TRS净化技术能够有效地解决高浓度硫化物废气难以有效治理的问题，且对于可燃性气体浓度高的废气不存在爆炸性危险，适用范围广，净化效率高，处理效果稳定，投资运行费用与常规方法持平，运行安全稳定，操作维护简单。

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