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大型煤化工脱硫脱碳一体化技术-低温甲醇洗工艺原理
来源: | 作者:pro79de3a | 发布时间: 2016-05-06 | 4726 次浏览 | 分享到:

      基本原理

      低温甲醇洗是一种典型的物理吸收过程。物理吸收和化学吸收的根本不同点在于吸收剂与气体溶质分子间的作用力不同。在物理吸收过程中,各分子间的作用力为范德华力;而化学吸收中为化学键力。这二者的区别构成它们在吸收平衡曲线、吸收热效应、温度对吸收的影响、吸收选择性以及溶液再生等方面的不同。

      物理吸收中,气液平衡关系开始时符合亨利定律,溶液中被吸收组分的含量基本上与其在气相中的平衡分压成正比;在化学吸收中,当溶液的活性组分与被吸收组分间的反应达到平衡以后,被吸收组分在溶液中的进一步溶解只能靠物理吸收。物理吸收中,吸收剂的吸收容量随酸性组分分压的提高而增加;溶液循环量与原料气量及操作条件有关,操作压力提高,温度降低,溶液循环量减少。在化学吸收中,吸收剂的吸收容量与吸收剂中活性组分的含量有关。因此,在化学吸收中,溶液循环量与待脱除的酸性组分的量成正比,即与气体中酸性组分的含量关系很大,但与压力基本无关。

      低温下,甲醇对酸性气体的吸收是很有利的。当温度从20降到-40时,CO2的溶解度约增加6倍,吸收剂的用量也大约可减少6倍。

低温下,例如-40-50时,H2S的溶解度又差不多比CO26倍,这样就有可能选择性地从原料气中脱除H2S,而在溶液再生时先解吸回收CO2

低温下,H2SCOSCO2在甲醇中的溶解度与H2CO相比,至少要大100倍,与CH4相比,约大50倍。

       因此,如果低温甲醇洗装置是按脱除CO2的要求设计的,则所有溶解度与CO2相当或溶解度比CO2大的气体,例如COSH2SNH3等以及其他硫化物都能一起脱除,而H2COCH4等有用气体则损失较少。

       通常,低温甲醇洗的操作温度为-30℃~-70,各种气体在-40时的相对溶解度,如下表所示:
     
 当气体中有CO2时,H2S在甲醇中的溶解度约比没有

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