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氨水液相催化氧化脱硫的研究 氨水液相催化氧化脱硫的研究 第16卷第2期　　　　　　　　　　　　中南民族学院学报(自然科学版) 　　　　　　　　　　　　　V o . l 16N o. 2α 氨水液相催化氧化脱硫的研究 (湖南纺织高等专科学校) 　　　　(中央民族大学) 摘　要　介绍了液相催化氧化脱硫催化剂的选择原则, 测定了氨水液相催化氧化脱硫的电极电位, 提出了氨水液相催化氧化脱硫生产中存在问题的解决方法. 关键词　催化氧化; 湿法脱硫; 电极电位; 再生分类号　TQ 113. 26 硫是合成氨生产中一种有害的成份, 它的存在, . , 硫化氢的存在, 会使母液粘度增加, FeS 沉淀使成品化肥颜色变黑, , 从而增加铜耗, 1]. , 当氨催化剂上硫含量超过0. 1%时, 其活性开始丧失; 0. 34%时, 其活性全部丧失. 因此, 合成氨厂严格控制硫含量, 把好脱硫质量关、是增产、增收、增效的重要环节. 目前, 合成氨厂脱硫的方法主要有干脱硫和湿法脱硫. 氨水液相催化氧化脱硫是一种适应性广、脱硫效果好的湿法脱硫方法. 1　液相催化氧化脱硫的基本原理及催化剂的选择 液相催化氧化脱硫是以有机催化剂或无机催化剂作为载氧体, 将溶液中吸收的硫化氢氧化成单体硫, 而使脱硫液得到再生, 同时, 还可副产硫磺, 还原态的氧化催化剂再由空气氧化后循环使用. 现以醌类法为例, 其催化反应可表示为: 总反应式:. H 2S +22O +S ↓ 分反应式:　H 2S 2e +2H ++S , E 0=0. 141V ; Q +2H ++2e 催化剂的还原:H 2Q +2+H 2O . 式中, Q 为醌态载氧体, H 2Q 为酚为载氧体. 由能斯特方程式: 2Q , E =n V . 收稿日期:1996211213 贺江平, 女, 32岁, 讲师, 湖南纺织高等专科学校, 湘潭411104 第2期贺江平等:氨水液相催化氧化脱硫的研究　　　　　　　　　　　　　19 得出:E S H 2S =E S H 2S + lg 2a H 2S E Q H 2Q =E ++lg 2a H 2Q 平衡时:E S H 2S =E Q H 2Q , 因此　　　E a H Q lg +-lg + ==0. 0295lg a H 2S a H 2Q 2a H 2S ?a Q 若要求反应进行比较完全, 则 a H 2S a Q ≥100, 可得出: . 0295lg 100=0. 141+0. 059=0. 2V . E Q H 2Q =E S H 2S +0 催化氧化的催化剂E 0必须大于0. 2V , 否则不能起氧化作用或氧化作用不充分. E =0. 2V 是选择的催化剂电位的下限, , 否则, 会使氧 2-化生成的单质硫进一步氧化成S 2O 2-3, SO 4 上限为0. 75V , 即选择的催化剂的电位范围是: 2V H 2Q [2. E 0值如表1. 表1　几种常见催化剂的E 0值 方　法催化剂0 对苯二酚有　机　类改良ADA 　萘醌蒽醌二磺酸钠1, 42萘醌邻苯醌 改良砷咸络合铁盐3+5+ A S A S Fe 2+ Fe 3+　　从表1所列几种醌类催化剂性能来看, 对苯二酚是一种非常合适的氧化催化剂. 目前, 中 小型合成氨厂大多采用氨水液相催化氧化脱除无机硫, 但在操作中必须采用一定的工艺条件, 以抑制催化剂本身氧化和自聚合反应的发生. 2　对苯二酚氨水液相催化氧化脱硫的氧化还原电位 2. 1　硫化氢的电位 电极反应:H 2S 0. 0295lg [a H 2S ] 2e +2H +S 　E S H 2S =E +0+=E S . 059lg a H ++lg H 2S +0 2[a H 2S ] =E S . 059pH -0. 0295lg a H 2S . H 2S -0 . 141V , lg a H 2S =-0. 99+lg P H 2S , H 2S =0E S . 1702-0. 059pH -0. 0295lg P H 2. E S H 2S =0 当脱硫后气体总压为0. 2M Pa , 其中H 2S 含量为0. 10g m 时, 则H 2S 的分压为: P H 2S =1. 5×=0. 99×10-5M Pa; E S