毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述　　　课题背景　　　硫回收是通过化学方法吸收处理排放尾气中的H2S或SO2等含硫物质，生产硫磺并使尾气能够达标排放的工艺技术，随着国家对环境保护要求越来越严格，硫磺回收装置已经成为天然气化工厂和粮油厂必不可少的重要组成部分，用含有H2S的酸性气制硫磺的工艺得到了迅猛发展，我国的制硫技术基本采用的是克劳斯（Claus）工艺[1-2]，该工艺是英国科学家克劳斯（C.F.Claus）于1870年提出的，该工艺由一系列化学反应过程和冷凝冷却分离过程组成。

最近几年，我国新建了数十套克莱斯硫回收装置。

　　　工艺基本原理　　　高温热反应　　　在反应炉内H2S氧化为元素硫的高温热反应分两部进行，其中1／3的H2S参与反应方程式(3-1)所示的第一步反应，与化学计量的空气在900～1300℃之间进行燃烧，经过自由火焰部分氧化后，H2S被转化成S02和H20；剩余的2／3的H2S再与S02进行反应方程式(3-2)所示的第二步反应生成硫和水。

在高温热反应条件下，硫元素基本上以Sl和S2形态存在。

反应所能达到的温度与酸性气中的H2S和NH3含量有关，含量愈高则温度愈高，通常炉温应保持在900℃以上，否则火焰不稳定；对于含氨酸性气则应保持在1250℃以上，否则氨不能完全分解，而生成氮氧化物。

反应炉内的化学反应速度很快，一般在0.8～1.0s内即可完成全部反应，H2S转化为单质硫的理论转化率可达60～75%。

　　　低温克劳斯　　　低温克劳斯工艺的主要特点是在液相或固体催化剂进行低温克劳斯反应。

前者是在加有特殊催化剂的有机溶剂中，在略高于硫熔点的温度下，使尾气中H2S和SO2继续进行克劳斯反应生成硫磺，以提高硫转化率；后者是在低于硫露点温度下，在固体催化剂上发生克劳斯反应，利用低温和催化剂吸附反应生成的硫，降低硫蒸汽压，进一步提高平衡转化率。

无论反应是在液相或固体催化剂上进行，根据克劳斯反应式，控制过程气中的H2S/SO2的比例是提高硫回收率的关键，但它不能降低尾气中COS和CS2的含量，硫回收率约为98.5%～99.5%。

　　　低温催化反应　　　燃烧后的含硫混合物进入废热锅炉冷却到350 ℃左右，同时产生中压饱和水蒸汽送入蒸汽管线；从废热锅炉出来的混合气进入一级冷凝器，冷却到150～160℃，产生的液硫以S8和S6形态从一级捕集器底部进入液硫储罐，同时产生水蒸汽进入低压管网，再热后的工艺过程气则进入二至三个绝热反应器进行低温催化反应（反应式3-2）。