脫硫劑，一般指脫除燃料、原料或其他物料中的游離硫或硫化合物的藥劑；在污染物的控制和處理中主要指能去除廢氣中硫氧化物（包括SO2和SO3）所用的藥劑。去除煙道廢氣中二氧化硫的脫硫劑，采用最多的是廉價(jià)的石灰、石灰石和用石灰質(zhì)藥劑配制的堿性溶液。化工廠、冶煉廠等常采用碳酸鈉、堿性硫酸鋁等溶液作為脫硫劑處理含二氧化硫的尾氣，并可解吸回收利用。

脫硫劑的使用

1、脫硫劑具有表面活性以及催化氧化，可以促進(jìn)SO2的直接反應(yīng)并加速CaCO3的溶解，促進(jìn)CaSO3迅速氧化成CaSO4，強(qiáng)化CaSO4的沉淀，降低液氣比，減少鈣硫比，減少水分的蒸發(fā)。

2、當(dāng)煙氣入口SO2濃度增加，高于設(shè)計(jì)值時(shí)，吸收塔反應(yīng)池內(nèi)PH值降低，需要更大的Ca/S比時(shí)，在吸收塔反應(yīng)池容積不需擴(kuò)大的情況下，CaCO3能夠快速溶解，增加鈣離子濃度，保持漿液PH值在正常范圍，對PH值有定的緩沖作用。

3、延長工作段漿液的運(yùn)行時(shí)間，減少配漿次數(shù)可使設(shè)備結(jié)垢明顯減少，垢層變薄，停機(jī)后用水沖洗，垢層容易脫落。對脫硫系統(tǒng)結(jié)垢起分散性和活動性，減少結(jié)垢的淤積，減少漿液中氯離子的含量，對脫硫設(shè)備中各種材質(zhì)的腐蝕、結(jié)垢速率均有不同程度的減少。

4、脫硫劑的使用可起到阻垢防腐緩蝕的作用，減少脫硫噴嘴的堵塞、結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少漿液循環(huán)泵及葉輪的結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少脫硫系統(tǒng)中備品備件維修和更換。

5、脫硫劑在長時(shí)間使用后，其活性會不斷下降，如其中的小孔被些雜質(zhì)物所堵塞，這時(shí)脫硫劑就失活了，但當(dāng)反應(yīng)體系有微量氧存在時(shí)可提高其脫硫活性，延長使用壽命。廢脫硫劑可以回收其中的活性成分。

6、鈉堿法脫硫可以用水石灰或電石糊Ca（OH）2還原鈉堿（雙堿法脫硫），減少鈉堿的消耗，降低了脫硫過程的運(yùn)行費(fèi)用，得到付產(chǎn)品石膏沉淀物，從而達(dá)到水在系統(tǒng)中可以循環(huán)使用，不排放污水。在脫硫過程中，鈉堿只起到過渡的作用，在整個(gè)運(yùn)行過程中理論不消耗。

7、雙堿法脫硫：利用鈉堿和水石灰作脫硫劑--即雙堿法脫硫。由煤燃燒過程中生成的二氧化硫被水吸收生成亞硫酸并與水中的Na+反應(yīng)生成亞硫酸鈉。亞硫酸鈉再與氫氧化鈣反應(yīng)還原鈉堿和亞硫酸鈣（可氧化成硫酸鈣）沉淀。

9、經(jīng)還原后的鈉堿溶液在噴淋中繼續(xù)循環(huán)使用，鈉堿在循環(huán)過程中只起傳媒作用，在整個(gè)脫硫反應(yīng)過程基本不消耗，反應(yīng)過程中生成的亞硫酸鈣和硫酸鈣沉淀物定期排出。

脫硫劑種類的種類

目前研究和工業(yè)化較多的脫硫劑主要包括以下幾種：胺類脫硫劑、活性炭脫硫劑、鐵基脫硫劑、鋅基脫硫劑、銅基脫硫劑和錳基脫硫劑等，下面主要對上述幾類脫硫劑的國內(nèi)外研究進(jìn)展情況進(jìn)行論述。

1.胺類脫硫劑

從上世紀(jì)30年代起至今，胺類脫硫劑一直是工業(yè)氣體凈化的主要手段，以堿性溶劑鏈烷醇胺作為吸收脫硫，目前已經(jīng)研制出的堿性溶劑有單乙醇胺(MEA)、乙二醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)和三乙醇胺(TEA)等，其中單乙醇胺溶液(MEA)的堿性最強(qiáng)，常用做酸性氣體吸收劑，使H2S的含量降至5mg/m3以下，并可同時(shí)脫除CO2，是目前吸收脫硫較好的溶劑。

單乙醇胺溶液的回收再利用的方法比較簡單，主要采取水洗法，具體操作方法是從氣流中吸收蒸發(fā)的胺，但是單乙醇胺(MEA)與有機(jī)硫化物將發(fā)生反應(yīng)難以再生，因此單乙醇胺溶液只適用于處理含有H2S 的廢氣。

二乙醇胺（DEA）是仲醇胺，它和有機(jī)硫化物及CS2 的反應(yīng)速度相對于單乙醇胺(MEA)的反應(yīng)速度慢，進(jìn)而減少二乙醇胺（DEA）與有機(jī)硫化物反應(yīng)所造成的吸收劑的損失，因此二乙醇胺較適用于煉廠氣及煤化工尾氣的脫硫，而且二乙醇胺DEA 對于CO2和H2S 具有相同的脫除效果。

二異丙醇胺（DIPA）則能從CO2中選擇性脫除少量的H2S 和COS。及CS2 的反應(yīng)速度相對于單乙醇胺(MEA)的反應(yīng)速度慢，進(jìn)而減少二乙醇胺（DEA）與有機(jī)硫化物反應(yīng)所造成的吸收劑的損失，因此二乙醇胺較適用于煉廠氣及煤化工尾氣的脫硫，而且二乙醇胺DEA 對于CO2和H2S 具有相同的脫除效果。二異丙醇胺（DIPA）則能從CO2中選擇性脫除少量的H2S和COS。

甲基二乙醇胺（MDEA）是一種叔胺，具有使用濃度高、酸氣負(fù)荷高、腐蝕性低、抗降解能力強(qiáng)、脫硫選擇性高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，在H2S 和CO2 共存時(shí)，對H2S 的選擇性優(yōu)越于其它烷醇胺類。自20世紀(jì)80年代以來得到廣泛的推廣應(yīng)用。甲基二乙醇胺（MDEA）溶劑對H2S熱力學(xué)選擇性較差，并且脫除有機(jī)硫化物的比率更低，利用甲基二乙醇胺（MDEA）與H2S和CO2在反應(yīng)速度上的差異，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對H2S 的動力性選擇，滿足工業(yè)生產(chǎn)上的要求，但是在處理CO2/H2S體積比高的混合氣體或H2S含量高的氣體時(shí)，凈化度與選擇性分離的要求將會產(chǎn)生矛盾，其產(chǎn)生的酸性氣體中H2S 含量可能偏低，從而造成克勞斯硫磺回收裝置操作困難。同時(shí)甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液還存在抗污染能力差，溶液易發(fā)泡等問題。鑒于以上原因，目前甲基二乙醇胺（MDEA）的研發(fā)工作主要集中在以下兩個(gè)方面進(jìn)行。一方面是配制MDEA 與有機(jī)溶劑組成混合溶劑，進(jìn)而達(dá)到降低溶劑中水的含量。例如環(huán)丁砜，它對有機(jī)硫化物和硫化氫都具有較好的溶解能力，并且可以較好的選擇性脫除硫化氫。二是合成各種空間位阻胺，空間位阻胺的選擇性要優(yōu)于MDEA。

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，開發(fā)了多種胺類脫硫劑，而目前工業(yè)化應(yīng)用比較廣泛的脫硫劑是MDEA水溶液及其改性溶劑，這也是胺法脫硫工藝未來的發(fā)展趨勢。

2.活性炭脫硫劑

活性炭是一種多孔碳、堆積密度低、比表面積大、熱穩(wěn)定性好，是目前應(yīng)用較多的低溫脫硫劑。活性炭做為脫硫劑具備吸附和催化的作用，脫硫操作溫度一般控制在50～60 ℃范圍內(nèi)，活性炭脫硫原理主要依靠活性炭表面的活性基團(tuán)對氧和硫化物反應(yīng)的催化作用來達(dá)到脫硫的目的。活性炭脫硫劑的硫容較大，脫硫精度高，但只能在有氧的氣氛中使用。

3.鐵基脫硫劑

鐵基脫硫劑傳統(tǒng)使用的是氧化鐵，它的硫容較大，但脫硫精度較低。氧化鐵處于α-Fe2O3·H2O和γ-Fe2O3·H2O兩種水合物形式時(shí)具有脫硫活性。氧化鐵脫硫劑的脫硫機(jī)理為H2S分子首先擴(kuò)散到氧化鐵水合物的顆粒表面，然后在水膜中發(fā)生離解反應(yīng)，離解出的HS－、S2－離子與水合氧化鐵中的晶格氧(OH－、O2－)置換，生成Fe2S3 的水合物和FeS。

4.鋅基脫硫劑

氧化鋅脫硫劑的脫硫精度好，目前應(yīng)用比較廣泛，氧化鋅脫硫劑與H2S反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)系數(shù)比較大，可將出口處H2S摩爾分?jǐn)?shù)降低到10-5 以下，當(dāng)反應(yīng)氣體中含有氫的時(shí)候，羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等硫化物會在一定反應(yīng)條件下發(fā)生反應(yīng)，生成H2S，進(jìn)而與氧化鋅發(fā)生反應(yīng)。提高反應(yīng)溫度可以提升氧化鋅脫硫劑硫容；反應(yīng)溫度一般要求孔子在200 ℃以上，在600～700 ℃范圍進(jìn)入反應(yīng)高效區(qū)，此時(shí)反應(yīng)快且徹底；但是溫度超過600 ℃時(shí)，ZnO 易被還原為單質(zhì)Zn 而揮發(fā)損失；氧化鋅脫硫劑在再生過程中，操作溫度過低，可能生成硫酸鹽而失活，溫度過高又會發(fā)生燒結(jié)現(xiàn)象。氧化鋅脫硫劑在低溫脫硫時(shí)，硫容較低，但脫硫精度高。因此提高鋅基脫硫劑的低溫硫容成為金屬脫硫劑的研發(fā)重點(diǎn)。

5.銅基脫硫劑

銅基脫硫劑經(jīng)常用于中、高溫條件下脫硫，在熱力學(xué)上，氧化銅與硫化氫反應(yīng)的自由焓與脫硫效果最具優(yōu)勢。

6.錳基脫硫劑

錳基脫硫劑脫硫的最低溫度為200 ℃，因此多用于中、高溫脫硫。較古老的錳基脫硫劑使用的是天然錳礦，由于天然錳礦中含有90%左右的二氧化錳，而且在作為脫硫劑使用時(shí)，必須先將四價(jià)的錳還原成二價(jià)才具有脫硫的活性。雖然錳基脫硫劑的硫容較低，而且脫硫精度不高，但是可以轉(zhuǎn)化多種有機(jī)硫，因此經(jīng)常應(yīng)用于焦?fàn)t氣或煉廠氣的粗脫硫中，目前國內(nèi)已經(jīng)研制出一種價(jià)格低廉并且具有一定的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化活性的鐵錳精脫硫劑。

7.生物脫硫

生物脫硫法是20 世紀(jì)50 年代發(fā)展起來的新型處理方法，具有運(yùn)行成本低廉、無二次污染的特點(diǎn)。國外的謝爾-帕克生物脫硫工藝是目前最具代表性的生物脫硫技術(shù)，采用生物技術(shù)從氣體中脫除H2S-采用弱堿性溶液吸收，然后在自然產(chǎn)生的微生物和空氣的作用下將所吸收的硫化氫氧化成元素硫，生成的生物硫磺親水性好，不會堵塞工藝設(shè)備，可用于H2S 濃度為50 ppm 至100%( vol)的進(jìn)料氣體，在中小型裝置的氣體凈化領(lǐng)域可以采用該技術(shù)。中國石化撫順石油化工研究院研發(fā)的廢氣生物處理技術(shù)處理含硫惡臭廢氣效果明顯，可同時(shí)去除多種污染物組分，采用自行開發(fā)的生物填料，具有易附著微生物，保濕性優(yōu)良的特點(diǎn)，而且運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)用性強(qiáng)，有較強(qiáng)的耐H2S 負(fù)荷沖擊能力。

脫硫劑的用途

用于甲醇、聯(lián)醇、合成氨、煤氣甲烷化和食品級二氧化碳等行業(yè)的精脫硫。