基于改进络合铁法的含硫化氢尾气处理工艺模拟与优化

作     者：张瑞祥 谢若涵 马晓珑 范峥 李长海 刘姝延 刘锋 胡杨 ZHANG Ruixiang;XIE Ruohan;MA Xiaolong;FAN Zheng;LI Changhai;LIU Shuyan;LIU Feng;HU Yang

作者机构：西安热工研究院有限公司 西安石油大学化学化工学院 西北农林科技大学资源环境学院 

出 版 物：《石油与天然气化工》 (Chemical engineering of oil & gas)

年 卷 期：2024年第53卷第2期

页      面：1-8页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：中国国家留学基金“高能效化工过程中的气液污染控制”(201908610135) 

主　　题：含硫化氢尾气 改进络合铁法 热力学模型 流程模拟 响应面法 参数优化 

摘      要：目的有效处理含硫尾气,确保装置“安、稳、长、满、优运行。方法采用Aspen Plus V11软件基于Peng-Robinson热力学模型对改进络合铁装置的H_(2)S处理过程进行了全流程模拟,并根据Box-Behnken Design对其进行了响应面设计,得到了最佳H_(2)S脱除率及其对应的优化操作参数。结果此模拟流程能够较好地反映改进络合铁装置的实际运行情况,可以作为后续优化研究的基础模型。当循环溶液温度为47.2℃、循环溶液中Fe^(3+)质量分数为8.4100%、循环溶液体积流量为3.12 m^(3)/h、电解槽电压为0.64 V时,改进络合铁装置的H_(2)S脱除率高达99.999988%。此时,外排气中H_(2)S质量浓度为9.5 mg/m^(3),完全可以满足外排气中H_(2)S质量浓度不大于10 mg/m^(3)的约束条件;t检验结果表明,采用响应面法优化得到的预测值和验证值之间不存在显著差异,其准确度一致。结论该研究结果可为进一步提升含H_(2)S尾气处理水平提供准确、可靠的理论支撑和数据来源。