能使油类物质去硫的物质中,我知晓氧化铜可以做到这一点。不过化学百科中有更详尽的说明。
脱硫剂是专门用于去除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂。在污染物的控制和处理中,主要是指能去除废气中硫氧化物(包括SO2和SO3)的药剂。各种碱性化合物都可以作为脱硫剂使用。
针对烟道废气中的二氧化硫,最常用的脱硫剂是廉价的石灰、石灰石以及用石灰质药剂配制的碱性溶液。这些脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫并固定在燃料渣内。在化工厂和冶炼厂中,常采用碳酸钠、碱性硫酸铝等溶液作为脱硫剂来处理含二氧化硫的尾气,并且可以解吸回收利用。
这种混合溶液脱硫剂具有表面活性,可以催化氧化,促进SO2的直接反应,加速CaCO3的溶解,以及促进CaSO3迅速氧化成CaSO4。在烟气入口SO2浓度高于设计值时,通过调整Ca/S比例和溶液PH值,使CaCO3能够快速溶解,增加钙离子浓度,保持浆液PH值在正常范围内。这不仅可以延长浆液运行时间,减少配浆次数,还可以显著减少设备结垢,使垢层变薄,易于冲洗。脱硫剂的加入还可以起到阻垢防腐缓蚀的作用,减少脱硫喷嘴的堵塞、结垢、腐蚀和磨损。在不同的工况下,可以减少和停用浆液循环泵及氧化风机,提高脱硫效率,降低运行费用,适应煤中硫含量的变化以及高硫煤的应用。在烟气脱硫应用中,具有广阔的市场推广优势,可以产生可观的经济效益和社会效益。
还有氧化铁脱硫剂是一种固体脱硫剂,无论有无氧气存在都可以脱硫。其原理是将废气中的含硫化合物化学吸附到脱硫剂的小孔中,改变其化学组成以净化气体。当脱硫剂达到饱和后需要再生,例如采用水蒸汽进行汽提再生。氧化铁脱硫剂在使用一段时间后活性会下降,如小孔被杂质堵塞等。但在反应体系中有微量氧存在时可以提高其脱硫活性并延长使用寿命。废脱硫剂可以回收其中的活性成分。
对于液态脱硫剂,质子的传递和H2S与MDEA(N-甲基二乙醇胺)的反应是一个受气膜控制的瞬时化学反应。由于MDEA是一种叔胺,CO2只有与水生成碳酸氢盐后才与胺进行酸碱中和反应。由于这种反应速率上的巨大差别,构成了选择性吸收的基础,即在CO2存在下,MDEA对H2S吸收具有较高的选择性。酸性尾气经过水洗去除其中的CH3OH和HCN后进入吸收塔底部与从顶部加入的贫胺液逆流接触实现脱硫净化。离开吸收塔的富胺溶液通过换热器与贫胺液进行换热得到加热,然后在再生塔中进行再生,脱除的含H2S和CO2的再生酸气作为克劳斯装置的进料。贫胺液经过冷却泵送至吸收塔继续使用。MDEA作为一种焦点产品广泛应用于油田气和煤气的脱硫净化、乳化剂和酸性气体吸收剂等领域。
在选择脱硫剂方面,钙法脱硫利用硫酸钙的化学和物理稳定性来达到脱硫目的。原料包括石灰石、消石灰等。首先是使SO2溶解并与石灰石溶解进行化学反应吸收溶解的SO2生成CaSO3等产品。同时也可以通过镁法脱硫利用中国的特产氧化镁进行脱硫反应生成MgSO4等产品。另外氨法脱硫则利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应起到脱硫、脱硝的作用生成相应的铵盐产品。
(NH4)2SO3与H2O和SO2发生化学反应,生成NH4HSO3。进一步地,NH4HSO3与NH3反应重新生成(NH4)2SO3。在数小时内,(NH4)2SO3可被大气氧化为(NH4)2SO4。氨法的脱硫优势在于其用量少、二次污染少、副产品用途广泛(如作为氨肥),且能实现循环再生使用,同时完成脱硫和脱硝。尽管氨水的价格较高(约为1200至1500元/吨),配套设备要求高,一次性投资较大,但其效果仍然受到肯定。
关于钠法脱硫,它使用火碱和纯碱作为吸收液进行脱硫。在这个过程中,SO2在水中与NaOH和Na2CO3发生一系列化学反应,生成不同的化合物。利用Na2SO3和NaHSO3在水中溶解度的差异,我们可以使Na2SO3结晶作为副产品,或通过酸分解处理实现再生。虽然火碱和纯碱的价格较高且具有一定的腐蚀性,不太普遍使用,但通过后期加入石灰石生产石膏可以节省部分火碱、纯碱,这就是所谓的双碱法。
炭法脱硫则利用炭材料的吸附性能或催化氧化性能来脱除烟气中的二氧化硫并回收硫资源。它的机理是SO2、O2和H2O被活性炭吸附后发生催化氧化和水合反应,最终产生硫酸。通过冲洗吸附材料,我们可以再生吸附剂的吸附活性,并产生副产品稀硫酸。虽然炭法脱硫工艺流程短、运行维护简单、脱硫成本低,但其脱硫容量小、能耗和炭耗大、脱硫效率低,目前还不能用于大规模锅炉,也没有形成产业化。
关于海水、电石渣、工业废水、锅炉废水法脱硫,它们利用海水中过量的碳酸盐、电石渣中的碳酸钙以及工业废水、锅炉废水中的碱性物质与酸性的二氧化硫反应进行脱硫。这些资源可以综合利用,但在实际应用中存在浓度控制、脱硫效果不稳定等缺点,且需因地制宜。
脱硫化氢剂是一种油溶性的杂环化合物,主要用于清除天然气、原油和燃料油品中的硫化氢和硫醇。它与硫化氢产生不可逆反应,反应速度快,提高温度有助于硫醇的脱除。原油中的硫以硫化氢或单质硫的形式存在,此时可以加入强氧化剂进行脱硫。如果加入过多或温度过高,容易发生火灾。根据活性组分,脱硫剂可分为碱土金属化合物、NiO/MgO/Al2O3及MnO/Al2O脱硫剂、ZnO脱硫剂和以镍为活性组分的脱硫剂等。在油田开发过程中,原油中的硫成分(主要是硫化氢)对金属材料的腐蚀是一个隐忧,尤其是海上油田,采油平台及海底输油管道的安装、维护成本非常高。硫化氢气体也会严重污染大气,危害操作人员健康。开发高效合理的原油脱硫技术成为当下的重要任务。常用的脱硫剂包括钙基脱硫剂、碱液脱硫剂、铁基脱硫剂等,它们都有广泛的应用。钙基脱硫剂是最常见的脱硫剂之一,主要应用于燃煤烟气脱硫处理。碱液脱硫剂如氢氧化钠、氢氧化钾等广泛应用于工业废气治理领域。铁基脱硫剂则是一种新兴的脱硫技术,主要应用于天然气等非烟气源的脱硫处理。这些脱硫剂各有特点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择和使用。