1、PDS脫硫技術原理1.名詞解釋1.1 PDS在縮寫詞PDS中，P為phthalocyanine（酞菁）的字頭，而D為dinucleus（雙核）的字頭，S為sulfonation（磺化）的字頭，“PDS”的綜合意思就是“雙核磺化酞菁化合物”，這里指的是雙核磺化酞菁鈷。1.2 磺化酞菁鈷磺化酞菁鈷為酞菁鈷與濃硫酸縮合的產物，工業上主要作為催化劑使用，從結構上，磺化酞菁鈷屬于鈷鉬型催化劑，性能上，磺化酞菁鈷是典型液相氧化還原催化劑。2.歷史發展情況1907年，Braon 和 Teherniae 合成出第一個酞菁化合物。 1938年，Cook 發現了酞菁化合物的催化作用。1958年，Peter urb

2、an等開始了酞菁化合物對催化氧化硫化物的研究，解決了汽油脫臭、脫硫的問題。1960年，蘇聯人昆道等開始了用酞菁化合物進行氣體脫硫的研究。1983年，東北師大化學系楊樹卿教授解決了PDS產品HCN中毒問題。 1983年6月，東北師大楊樹卿團隊的PDS工藝在安慶石化總廠煉油廠實現汽油脫硫工業化。1984年7月，PDS在吉林省蛟河縣化肥廠實現半水煤氣常壓脫硫的工業化。1986年8月，甘肅省劉家峽化肥廠完成中型氮肥廠加壓變換氣PDS脫硫的工業化。1987年，PDS脫硫開始在國內全面推廣。3.脫硫工藝原理3.1總反應方程式2H2S + O2 2S + 2H2O （1）這方程式是整個脫硫的目的和整體過程，

3、也是經常被大多數人忽略的一個反應方程式，總方程式決定了總體思維模式。3.2脫硫原理對于無機硫：H2S+Na2CO3 NaHS + NaHCO3 （2）這是典型的復分解反應,也是酸堿中和反應，無須任何催化劑，即使加入催化劑，也不能影響到反應平衡。對于有機硫：RSH + Na2CO3 RSNa + NaHCO3 （3）雖然有機硫的平衡常數比無機硫小，但酸堿中和的推動力，能夠使反應進行的深度也很高。3.3再生原理對于無機硫：NaHS + 1/2 O2 S + NaOH （4）對于有機硫：2RSNa + 1/2 O2+ H2O RSSR + 2NaOH （5）3.4催化原理正常條件下，H2S與空氣中的

4、O2發生反應而生成硫磺的速度非常慢，可以看成是不反應，要想獲得理想的速度，必須借助于催化劑才能夠實現。很多參考文獻認為：催化劑的本質作用是氧迅速的結合在催化劑的分子上，同時又迅速的促使結合的氧與液體中的硫氫化鈉反應，使化合態的硫轉化成單質硫?！逼鋵嵾@是錯誤的，問題在于很多設計院和研究院也在這個誤區之中。事實上，在磺化酞菁鈷催化的反應中，是催化劑中的鈷參與了反應，下面的兩個反應方程式用鈷(Co)代表磺化酞菁鈷進行描述。4Co2+ + O2 + 2H2O 4Co3+4OH- （6）Co2+很容易被氧化成Co3+，這也是堿液再生的反應方程式。2Co3+ + HS-2Co2+ S+ H+ （7）Co3

5、+具有強的氧化能力，能夠將NaHS氧化成單質硫，同時也完成了催化劑的再生。3.5脫HCN原理首先，HCN與NaHS在氧化條件下反應，生成NaSCN，方程式如下：4CN-+ 4HS- + O2 4SCN-+2H2O然后，NaSCN發生水解，生成NaHS和NH4HCO3，由于NaHS可以在再生步驟生成硫磺，而NH4HCO3具有良好的水溶性得以去除，從而實現了脫除HCN的目的，反應方程式如下：2SCN-+ 6H2O2HS-+2NH4HCO3 由于PDS的高效性，HCN轉化非常完全，實際生產中很難檢測到CN-的存在，而NH4HCO3的積累是必然的，長期的積累造成的結果是硫磺產品不合格，因此，必須給雜質

6、一個出口，而目前國內PDS脫硫的設計都沒有出口，所有廠家的硫磺都不合格。由于雜質的長期積累，勢必造成再生堿液的脫硫效果，不設雜質出口，那就只能一次性的排放后，統一配制新的脫硫液。4. PDS技術與性能特點4.1抗HCN中毒性能抗HCN能力強是PDS系列催化劑的工業化的前提，也是PDS經過改進后成為脫硫主流工藝的根本原因。4.2超高的反應和再生性能PDS系列催化劑反應活性高，催化劑應用濃度低，用量少，脫硫液中一般只需13ppm就能生效，這是其它脫硫法所無法比的，降低了用戶的PDS使用量，有效降低了使用成本。PDS脫硫液的氧化再生速度也快，且生成硫顆粒大，有利于分離。4.3溫和的理化性能PDS性能溫和，無毒副作用，這提高了其使用安全性能，便于脫硫液的配制的同時，也減少了對設備和管道的腐蝕。4.4廣譜的使用性能4.4.1既能脫高硫又能脫低硫。4.4.2適用于各種氣體和低粘