LOCAT技术简介专业资料.docx

LOCAT技术基本介绍

LO-CAT硫磺回收技术是LiquidOxidationCatalyst(液相催化氧化法硫磺

回收技术的英文缩写，它是以水作介质，采用Merichem公司专有的、可再生的

铁离子络合物催化剂的液相催化氧化法硫磺回收专利技术。它是在常温和常压

（也可以设计成正压）下进行操作，适合于将多种不同气体中硫化氢转化成固体

硫磺。

该反映通过采用一种可以被空气中或酸性气流体中的氧气氧化的水溶性金属离子在含水（水基）涤气系统中完毕，该反映具有适当的电势，可以将硫化物氧化成硫。换句话说就是，该反映在水溶液中进行，水溶液具有一种金属离子，该金属离子可以将电子（带负电）从氢硫根离子中（HS-）移除形成硫，然后再生过程中可以将这些电子转移到的氧气（O2）中。尽管存在许多金属可以达成相同效果，但是LO-CAT解决工艺选用铁离子（Fe），由于它便宜、无毒性。

1.1LOCAT的反映原理：

LO-CAT解决工艺可以分为吸取和再生反映，如图所示：

具有硫化氢的气体进入吸取装置后与LO-CAT催化剂溶液接触。硫化氢被转换成单质硫，并随‘已使用的‘催化剂溶液离开吸取装置。已脱硫气体也离开吸取装置。已使用的”催化剂进入到氧化装置。1）空气被鼓入催化剂溶液以重新生成铁催化剂；2）单质硫沉淀入氧化装置底部的漏斗形成浓缩的硫浆。硫浆被泵到过滤器通过冲洗并以硫饼形式收集。大部分的催化剂回收到LO－CAT装置，而小部分催化剂及用水随硫饼离开LO－CAT。在此过程中，铁以其三价离子状态被螯合媒介包围。反映过程是通过铁三价离子(Fe+3)还原为铁

两价离子(Fe+2)从而把（HS－）离子氧化成元素硫，而空气会把铁两价离子重新氧化成铁三价离子

吸取:（发生在吸取塔）

气体吸取进入溶液

H2S(gas)+H2O(liq)?H2S(aq)+H2O(aq) (1)

电离

H2S(aq)?H++HS-(2)

铁离子(Fe+3)氧化

HS-+2Fe+3→2Fe+2+H++S (3)

吸取反映总表达式

H2S(gas)+2Fe+3→2H++S°+2Fe+2 (4)

再生：（发生在氧化塔）

氧气被吸取进入溶液

1/2O2(gas)+H2O?1/2O2(aq)+H2O (5)

氧气被吸取进入溶液

1/2O2(gas)+H2O?1/2O2(aq)+H2O (6)

再生总反映式

1/2O2(gas)+H2O+2Fe+2→2OH-+2Fe+3 (7)

(5)(7)反映式相加得到总反映式：

H2S+1/2O2→H2O+S°

1.2LOCAT核心化学品：

在总反映式中，铁离子用来将电子从反映中吸取的一边转移至再生的一边，产生一个硫原子至少需要提供2个铁原子。从这个意义上来说，铁离子是一种反映试剂。但是，它们在总反映中并未被消耗而是作为硫化氢与氧气反映的催化剂。由于这两种功能，铁离子络合物被称为催化试剂。

亚铁离子和铁离子在水溶液中均不稳定，且一般将变为氢氧化铁或硫化亚铁沉淀，如下所示：

Fe+3+3OH-→Fe(OH)3(ppt.) (9)

Fe+2+S-2→FeS(ppt.) (10)

为了避免发生沉淀反映，Merichem公司研发出了一种系统，这种系统的络合剂在较宽范围

pH值仍能保持（铁）离子存在溶液中。络合剂为有机化合物，它们像瓣爪同样包裹在金属

子表面，从而在两个或更多的非金属原子与金属离子之间形成化学键。Merichem公司配制的

这些离子和络合剂混合物包含催化剂ARI-340和ARI-350。

1.3LOCAT工艺的排放物：

LOCAT通常只有两道排放流：硫产品及氧化器排放气。在大部分场合，LO－CAT

通过真空带式过滤器或简朴的袋式过滤器生产硫饼。有了这两种过滤器产出的硫产品，通常就不用再单独解决催化剂的泄料液。

氧化器排出气体有些情况下可以直接排放到大气中。这取决于被LO-CAT解决的酸气的成分。在某些情况下，由于被解决酸气的成分，氧化器排放气会有低含量的碳氢化合物或氨。这些排出气体需要进一步焚烧或氧化解决。

1.4LOCAT硫磺用途：

在美国，加州Bakersfield市的Hondo化学品公司大量采集LO－CAT硫，应用于加州葡萄园区的农业。LOCAT系统及流程对环境非常和谐。其催化剂溶液具有有机螯合剂和铁。这两种成分都在农业上作为‘微营