湿式氧化法脱硫过程中的副反应及腐蚀问题
1 副反应问题
近几年随着煤炭紧张，煤质变差，负荷增加，湿法脱硫过程中副反应越来越严重，导致生产过程消耗的增加和设备的腐蚀。在脱硫生产过程中除了主反应外，同时还伴随有碳酸氢钠、硫代硫酸钠、硫酸钠、硫氰酸钠等盐类的生成。
1 ． 1 原因
(1)原料气中二氧化碳是酸性气体，能与碳酸钠作用发生如下反应：
Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3
根据传质速率方程
na＝kG×F×△Pm
其中：na——吸收速率；
F——吸收界面积；
kG——总气相传质系数；
△P——塔底、顶CO2分压平均推动力。
当其他因素都不变时，如提高Pco2(气相)或降低Pco2(液相)的平衡分压，则因△Pm增大，而使其吸收速率增加。在脱硫原始开车时，溶液中全部为Na2CO3，随着吸收CO2反应的进行，溶液中NaHCO3逐渐增加。当吸收CO2的量与再生过程中解吸CO2的量平衡时，则液相中Na2CO3和NaHCO3的浓度维持不变。一般常压脱硫中，若原料气中CO2量为8％~6％，溶液总碱度为0．4N(以Na2CO3计为21.2g／L)时，则Na2CO3在5~6g／L，NaHCO3在25g／L左右。在加压脱硫过程中(如变脱)因操作压力较高，CO2浓度也较高，从而使△Pm推动力加大，致使液相中Na2CO3大幅度下降，一般只占总碱度的5％～10％，而大部分为NaHCO3。
(2)硫氢根与氧接触时，将生成硫代硫酸盐：
2HS—+2O2＝S2 O32- +H2O
此反应大部分在再生槽内发生，因槽内空气充足，液相中溶解氧含量高，当生产负荷较重而再生效果又较差时，贫液电位较低，被吸收下来的硫化氢未能在反应槽内全部氧化为单质硫，而有相当量的硫氢根被空气氧化为硫代硫酸盐。当溶液温度高于60℃、pH值大于9时，此副反应速度明显增加(一般液温在40±2℃，pH值在8．5左右，故问题不大)。原料气中含有少量氧，在吸收塔内也将有硫代硫酸钠生成(一般氧含量在0．4％，故此影响较小)。
(3)若溶液中溶解氧量过高，溶液接触空气时间过长等，则将会生成较多的硫酸盐，其反应为：
HS—+H2O2＝SO42-+H+
S2O32-+1/2O2＝SO42-+S↓
当溶液温度较高时，此副反应速度加快。
(4)原料气氰化氢具弱酸性，在与碱液接触时，几乎全部被吸收，生成氰化钠，并进一步生成硫氰化钠。其反应式为：
2HCN+ Na2CO3=2NaCN+H2O+CO2
2HS—+2CN—+1／2O2=2CNS—+H2O
Na2CO3+2HCN+2S=2NaCNS+H2O+CO2
此副反应严重与否主要取决于原料气中HCN含量的高低。
(5)溶液中的悬浮硫也是发生副反应的原因之一，其反应式为：
S+SO32-＝S2O32-
S+(O)＝SO4-
S+6OH—＝2S—+ S2O32-+3H2O
其反应程度将随硫颗粒的变小(硫粒小易带电荷且表面积大，具较高活性)，悬浮硫量的增加以及液温升高而加快。
4H2O2+2HS—＝S2O32-+5H2O
S2O3-+H2O2＝SO32-+H2O
(6)在再生氧化过程中，溶液中的酚被空气氧化为醌的同时，有一定量的双氧水生成。若此时溶液中催化剂的量低，则因双氧水过剩而发生如下副反应：
4H2O2+2HS—＝S2O32-+5H2O
S2O32-+H2O2＝SO42-+H2O
(7)在高温熔硫时，硫与碱及其他物质反应较迅速，有大量副盐生成，其中以硫代硫酸钠及硫氧根副反应为主。
2Na2S2O3+SNa2S+Na2S4O6
S0+6OH—2S2-+S2O32-+3H2O
4Na2S2O33Na2SO4+Na2S+4S
1 ． 2 副反应的影响与危害
(1)因吸收H2S是靠Na2CO3来完成的，如碳化反应严重，溶液中Na2CO3含量过低，将影响脱硫效率，并因溶液pH降低而使再生溶液吸氧差，对析硫不利。
(2)若副反应严重，则碱耗剧增，有时虽大量补碱也难以维持碱度在指标之内，直接影响吸收与再生，造成生产被动和生产成本增加。
(3)当硫酸钠盐增长至一定值时，溶液对设备的腐蚀加剧，由于硫酸钠溶解度低，天冷时易析出结晶，堵塞管路。
(4)当溶液中副盐总量很高时，溶液粘度、比重增加，致使动力消耗加大，且影响传质和传热，不利于吸收和再生。
(5)溶液中副盐高还会加快硫代硫酸盐的生成，降低硫的回收率等。
1 ． 3 解决办法
(1)由于碳酸盐和碳酸氢盐的生成是可逆反应：
HCO3—+H2OH2CO3+OH—H2O+CO2↑+OH—
鉴于吸收的客观条件无法改变，所以降低溶液中NaHCO3、提高Na2CO3含量主要靠再生汽提来完成，其次是加热分解。目前喷射再生较理想，再生氧化效率高，且汽提效果显著，能降低溶液中CO2的物理溶解量，因而使NaHCO3能较快地转变为Na2CO3。
对于加压脱硫来说，如有条件应使从吸收塔底流出的富液先经过敞口反应槽，或是增加闪蒸槽，减压闪蒸释放出大量溶解的CO2后进行再生，其效果要好得多。
(2)随时调节溶液组成，适当加强再生，使溶液电位稳定在适宜范围内。保证富液在反应槽内有一定的停留时间，尽量减少进入再生系统溶液中硫氢根的量。在保证溶液再生较好的前提下，应减少空气与溶液接触的时间。
(3)注意溶液中各组分含量适当，操作条件适宜，使析出的硫磺颗粒大，并加强过滤，降低溶液中悬浮硫含量。
(4)保证溶液温度适宜，这样既保证吸收和再生反应正常，又降低副反应速度。
(5)原料气中氧含量应≤0．4％。
(6)未经处理的熔硫废液最好不回收，因其副盐量较高，回收后系统内溶液副盐量将急剧增加。再者若回收时废液处理不当，将会引起系统内溶液严重发泡，致使溶液大量溢出，造成损失。
(7)当溶液中副盐量过高(如NaCNS≥80g／L，Na2S2O3≥150g／L)时，应进行处理，一般是连续分批提出部分溶液。抽真空加热浓缩，再冷却，析出副盐结晶。若为了简便，也可在天冷时排出一定量溶液，降温，使Na2SO4析出结晶(含结晶水)，再将溶液加入系统内，此法主要对除Na2SO4有效。
(8)对于生成硫氰化钠的副反应目前还无法消除(氰化氢对后工序也有一定影响，应予脱除)。而其他副反应也只能尽量减少，但不能绝对完全消除。当副反应生成率较低，又因熔硫及其他各方面溶液部分损失时，溶液中副盐含量较低，并较稳定。
2 腐蚀问题
2 ． 1 原因
2．1．1 化学腐蚀
在吸收塔底、气液相部位，因硫化氢含量较高，在水蒸气存在下与铁作用生成疏松的硫化亚铁。此硫化亚铁在溶液及气流的机械冲刷下剥落。如此反复进行，使腐蚀加剧。
2．1．2 电化学腐蚀(有水及电解质存在时发生的腐蚀)
(1)氧浓差电池在设备内硫的疤下部位浓度低。此为阳极，其他部位为阴极，构成原电池。
(2)氧浓差电池，使硫疤下H+富集，酸性增强。
(3)氢去极化腐蚀。硫化氢与铁作用生成硫化亚铁，同时有氢产生，而氢气渗透力强，发生硫化物引起的破裂——氢脆。
(4)溶液中氯根高也会加重腐蚀。
(5)在液相部位，若溶液中电解质硫酸钠高于40g/L，悬浮硫高及局部溶液长期不流动都会发生较重腐蚀。当硫酸钠含量达80g／L或更高时则设备腐蚀严重。
2 ． 2 发生腐蚀的部位及腐蚀程度
一般在硫泡沫槽内积硫处，吸收塔气液相界面部位，再生槽液面以上喷射器部分，反应槽内及液相死角部位腐蚀较重，贫液管道最严重，再生槽次之，循环槽较轻。产生的腐蚀基本上是不均匀的点腐蚀。
不同的脱硫方法其腐蚀情况有所差别，一般腐蚀较重部位腐蚀率在0．5～0．9mm/a之间，轻者在0．05～0．1mm/a之间。
2 ． 3 缓蚀作用
若溶液组分适宜则具有一定的缓蚀性，但当溶液中硫酸盐及悬浮硫较高时，其缓蚀作用也不明显。
2 ． 4 减轻腐蚀及防腐方法
(1)为保证溶液再生效果好，且又能减轻腐蚀，应尽量减少副反应硫代硫酸钠盐的产生和保证适宜的pH值，力求防止氧化过度，空气与溶液接触时间过长，以尽量减少硫酸钠的大量生成，溶液要保证pH在8．3~8．5，碳酸钠含量在保证脱硫效率的前提下应越低越好。
(2)保证溶液组分含量适宜，使析出的硫颗粒较大，便于分离，并加强再生管理，以尽量降低溶液中的悬浮硫。
(3)使用的设备管道内溶液应保持流动或定期排放，防止硫沉积。
(4)易发生严重腐蚀的部位，在开车前应彻底打砂环氧防腐。
(5)脱硫系统应用脱盐水来配制溶液，并作为补充水。
真空泵防腐蚀工艺有很多种，大致有两种：
1、采用铝合金材料制成的真空泵，防腐蚀效果好。
2、腐蚀气体进入泵体前置加装防腐过滤装置。（过滤装置通常会加入与腐蚀气体中和的化工原料分解腐蚀气体），定期更换过滤滤芯。
接入真空泵的管路要严格要求，选用耐腐蚀性材料制成的管道。
以上由东莞比其尔真空机电设备有限公司提供。
真空泵汽蚀预防方法1、升高水的热度。因为真空泵结冰水温升高会招致其抽气能重大升高，招致真空泵叶轮的汽蚀败坏。因而升高水的热度达预防汽蚀的动机。2、普及选型的正确性。使真空泵运行在保险海域，即防止真空泵在临界真空度或临界排气压力的海域内运行，放量加重汽蚀的产生。3、装置汽蚀掩护管。那样能够大大加重汽蚀对泵的危害并升高汽蚀导致的噪声和振动。4、配大气喷射器。因为大气喷射器是为了预防真空泵汽蚀、掩护真空泵而设置的，正常设置有大气喷射器的真空泵，抽吸构成的真空要好于没有装设的。5、采纳更低的饱和蒸汽液体作为作业液。将作业液由原来的水改为变压器油，其极限真空度油的饱和蒸汽压较低失去较高的晋升。运用有机溶剂作为作业液时，应留神电机是否防爆，对真空泵及其密封件的侵蚀问题。6、泵的叶轮、圆盘等采纳防汽蚀威力较强资料。就非非金属和合金(囊括不锈钢)的多少种步骤比拟，非非金属涂层形式经济，但该当对其操作工艺宽大掌握，以预防涂层脱落。采纳合金粉末喷焊动机好但利润高，且有些中央可能无奈继续。
真空泵产生汽蚀是真空泵常见的故障，任何真空泵都会产生汽蚀。在中环真空泵日常生年中，做好设施的根本保护作业，对真空泵汽蚀有一个模糊的意识，并正当取舍预防汽蚀的步骤，定然能够达成加重真空泵汽蚀的目标。
液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
希望可以帮到你。
（1）一般来说，泵产生气蚀时，因为气泡的裂开和髙速冲击，会形成较严重的噪音和震动，而泵组的震动又会增加空泡化的产生和溃灭，二者的相互作用有可能产生气蚀共震现象。
（2）泵在气蚀下运作，空泡化毁灭时造成的高工作压力经常严厉打击穿过构件上，使原材料遭受磨损，造成机械设备溶蚀。另外，在液体气化的全过程中，融解于液体中的气体被溶解，溶解空气中的二氧化碳依靠气蚀造成的热，对原材料产生化学腐蚀。机械设备溶蚀和化学腐蚀相互的，也会造成原材料的消耗。
（3）当泵内气蚀比较严重时，造成的很多气泡会阻塞流道，减少流体从叶子中得到的动能，造成 水泵扬程降低，效率降低，甚至水量停止。
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真空干燥箱维护保养：真空箱应经常保持清洁，箱门玻璃应用松软棉布擦拭，切忌用有反应的化学溶剂擦拭，以免发生化学反应和擦伤玻璃。如真空箱长期不用，应在电镀件上涂中性油脂或凡士林，以防腐蚀，并套上塑料薄膜防尘罩，防在干燥的室内，以免电器件受潮而影响使用。真空干燥箱的维护：非必要时，请勿随意拆开边门，以免损坏电器系统。真空箱外壳必须有效接地，以确保使用安全。真空箱不需连续抽气使用时，应先关闭真空阀，再关闭真空泵电源，否则真空泵油要倒灌至箱内。真空泵应经常更换真空泵油。
真空箱无防爆装置，不得放入易爆物品干燥。真空箱与真空泵之间最好跨过滤器，以防止潮湿体进入真空泵。本设备应装专用空气开关。取出被处理物品撕，如处理的是易燃物品，必须待温度冷却到低于燃点后，才能放入空气，以免发生氧化反应引起燃烧。电气绝缘完好，设备外壳必须有可靠的保护接地或保护接零。电热真空干燥箱发生异常现象，应及时检查、维修，如果不能准确判断故障要与采购公司技术部门联系。取出被处理的物品时，如处理的是易燃物品，必须待温度冷却到低于燃点后，才能放入空气，以免发生氧化反应引起燃烧。本设备无防爆装置，不得放入易爆物品干燥。电热真空干燥箱使用时，必须有专人看管以确保设备正常运行。电热真空干燥箱长期不使用时，应将工作室内的物品取出并擦拭干净，保持设备干燥。电热真空干燥箱发生异常现象，应及时检查、维修，如果不能准确判断故障要与采购公术部门联系。
(1)真空泵温太高，1.被抽气体温度过高。应让气体冷却后再进入真空泵内，2.吸入硬物使真空泵体磨损。应拆开真空泵除去硬物，对划伤部件进行修复或更换，3.真空泵冷却水流最不够。应加大冷却水流量，4.装配不当，使转子轴心位移，造成单面磨损。应拆开检查并重新装配。
(2)真空泵油有问题，1.油位过低。应加足油量到油标中心线，2.油被沾污，油质变坏。应更换新油，3.油的牌号不符。应换规定牌号的真空泵油，4.油路不通，真空泵腔内没有保持适当的油量。应检查油路及油阀的进油量，保持油路畅通。
(3)真空泵本身漏气：1.密封圈漏气。应检查所有密封部位的密封情况，更换破损的密封圈，2.气镇阀垫圈损坏：或未拧紧。应更换垫圈并拧紧气镇阀；3.排气阀片损坏，密封不好。应更换气阀片；4.真空泵中隔板压入时过盈量太大，造成真空泵腔变形而漏气。应修整真空泵腔或更换，5.由于真空泵的端面油密封不良造成漏气。应拆开端盖，检查是否有杂物或不平整，并进行清洗或修理。
(4)转子弹簧变形或折断及旋片动作不灵。应整修或更换弹簧变形，使转子积旋片配合良好，
(5)进气口的过滤网被堵塞。应取下过滤网清洗干净，再装上去，
(6)因加工不良或磨损造成配合间隙过大。应检查真空泵腔、转子、旋片、端盖板之间的配合间隙，投规定的精度要求进行修复或更换。
(7)真空泵运转中摩擦发热.温升太高，使真空泵油变稀，密封性变差。应通冷却水或用电风扇降温，同时，检查有关部件配合间隙并按规定精度要求进行修理或更换。
1.真空箱外壳必须有效接地，以保证使用安全。
2.真空箱应在相对湿度≤85%RH，周围无腐蚀性气体、无强烈震动源及强电磁场存在的环境中使用。
3.真空箱工作室无防爆、防腐蚀等处理，不得放易然、易爆、易产生腐蚀性气体的物品进行干燥。 4.真空泵不能长时期工作，因此当真空度达到干燥物品要求时，应先关闭真空阀，再关闭真空泵电源，待真空度小于干燥物品要求时，再打开真空阀及真空泵电源，继续抽真空，这样可延长真空泵使用寿命。
5.干燥的物品如潮湿，则在真空箱与真空泵之间最好加入过滤器，防止潮湿气体进入真空泵，造成真空泵故障。
6.干燥的物品如干燥后改变为重量轻，体积小（为小颗粒状），应在工作室内抽真空口加隔阻网，以防干燥物吸入而损坏真空泵（或电磁阀）。
7.真空箱经多次使用后，会产生不能抽真空的现象，此时应更换门封条或调整箱体上的门扣伸出距离来解决。当真空箱干燥温度高于200℃时，会产生慢漏气现象此时拆开箱体背后盖板用内六角扳手拧松加热器底座，调换密封圈或拧紧加热器底座来解决。
8.放气阀橡皮塞若旋转困难，可在内涂上适量油脂润滑。（如凡士林）
9.除维修外，不能拆开左侧箱体盖以免损坏电器控制系统。
10.真空箱应经常保持清洁。箱门玻璃切忌用有反应的化学溶液擦拭，应用松软棉布擦拭。
11.若真空箱长期不用，将露在外面的电镀件擦净后涂上中性油脂，以防腐蚀，并套上塑料薄膜防尘罩，放置于干燥的室内，以免电器元件受潮损坏，影响使用。 特别适合于对干燥热敏性、易分解、易氧化物质和复杂成分物品进行快速高效的干燥箱
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因此使用真空泵时必须注意下列几点：
在蒸馏系统和真空泵之间，必须装有吸收装置。
蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。
如能用水泵抽气的，则尽量用水泵，如蒸馏物质中含有挥发性物质，可先用水泵减压抽降，然后改用油泵。
减压系统必须保持密不漏气，所有的橡皮塞的大小和孔道要合适，橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。
根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类：
(1)一般水泵，压强可达到1.333~100kPa(10~760mmHg)为"粗"真空。
(2)油泵，压强可达0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)为"次高"真空。
(3)扩散泵，压强可达0.133Pa以下，(10-3mmHg)为"高"真空。
若要较低的压力，那就要用到油泵了，好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。
在有机化学实验室里常用的减压泵有水泵和真空泵两种，若不要求很低的压力时，可用水泵，如果水泵的构造好且水压又高，抽空效率可达1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低压力理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。例如，水温25℃、20℃、10℃时，水蒸气的压力分别为3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时，应在水泵前装上安全瓶，以防水压下降，水流倒吸；停止抽气前，应先放气，然后关水泵。
润滑油：
在真空泵中真空泵油不仅作为获得真空的介质，还对机械摩擦点起润滑、冷却和密封作用。
这是真空泵油的最重要的性能，由于真空泵要求真空度很高，一般用石蜡基窄馏分润滑油，对于扩散真空泵，还可使用蒸气压很低的硅油或其他合成油。
真空泵腔内容积不断变化而形成排气作用，要求润滑油应具有合适的粘度和粘温特性。
真空泵不断向高速度发展，由于滑片和泵体的高速摩擦使油温升高，油品很容易氧化分解，尤其扩散泵往往处于很高的温度环境下工作，使系统内蒸气压升高，真空度降低，因此要求真空泵油具有良好的热氧化安定性。
真空泵吸入的如果是腐蚀性气体，会与油发生化学反应，腐蚀泵内零件；吸入空气中往往含有水汽冷凝水，引起真空泵油的乳化并使金属腐蚀，所以要求具有良好的抗腐蚀和抗乳化性。
主要要求真空泵中不携带轻质组分，以免影响油品的饱和蒸气压。
极限压力是真空泵油重要的使用性能指标以了解在最低真空极限压力下真空泵的极限压力。
