催化脫硫性能探討*

王志成

（黑龍江省能源環(huán)境研究院，黑龍江哈爾濱150027）

煤炭中總含硫量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約在0.2%～11%。這些硫大致分為有機(jī)硫和無機(jī)硫兩類，其中有機(jī)硫所占比例為30%，無機(jī)硫?yàn)?0%左右。

無機(jī)硫化物大部分是以黃鐵礦（FeS2）形式存在的，此外，還有硫酸鹽（CaSO4、FeSO4、BaSO4等）、硫化物（PbS、ZnS、FeS、CaS等）和游離硫。

有機(jī)硫大致可分為以下幾種形態(tài)［1～2］：

煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的硫化物氣體產(chǎn)物是SO2、H2S和COS。當(dāng)燃燒過程中的空氣比超過1時(shí)，煤炭中的大部分硫都以氣態(tài)硫化合物的形式進(jìn)一步氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2（90%以上）。

黃鐵礦（無機(jī)）硫的化學(xué)反應(yīng)，在富氧以及在500℃以上條件下：

有機(jī)硫的化學(xué)反應(yīng)，一般認(rèn)為在100～300℃之間所釋放出來的有機(jī)硫是由含三鍵碳的C-SH、C-S-C化合物與氫反應(yīng)生成的形式為 CH-SH、CH-S-CH的化合物。另外，噻吩在550℃以下是穩(wěn)定的，但超過500℃后烷基噻吩的烷基會(huì)發(fā)生分解。二苯并噻吩在550℃以下是穩(wěn)定的。

在與氫的反應(yīng)過程中，有以下反應(yīng)：

有機(jī)硫與氧的反應(yīng)按溫度高低可分為二個(gè)階段進(jìn)行。低溫下帶有C-S、S-H鏈?zhǔn)芥I的硫化物發(fā)生分解，再與氧反應(yīng)生成SO2；高溫下多環(huán)噻吩類化合物發(fā)生分解，與氧反應(yīng)生成SO2；H2S的氧化反應(yīng)按下列過程進(jìn)行：H2S→HS→SO→SO2［3］。

因此，燃煤鍋爐煙氣脫硫主要是處理SO2，減少SO2排放。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 脫硫劑

采用NaOH、Na2CO3作為脫硫劑時(shí)，至少具有兩方面的優(yōu)點(diǎn)：一是在吸收SO2時(shí)，其親和力要比石灰石、石灰、氨等大得多；二是其溶解度要比鈣鹽大，不易結(jié)垢，也不會(huì)像氨那樣易揮發(fā)。

主要脫硫反應(yīng)是：

Na2SO3進(jìn)一步吸收SO2轉(zhuǎn)變成NaHSO3:

1.2 劑硫比測試試驗(yàn)

從理論上講，每脫除1mol的二氧化硫需要1mol的脫硫劑，然而在實(shí)際工程中，由于受多種因素的影響，往往脫除1mol的二氧化硫需要超過1mol的脫硫劑?！?br>