2.1　栲胶脱硫工艺副反应分析

栲胶脱硫工艺的基本原理是利用碱性介质吸收酸性气体H₂S，因而煤气中含有的其他酸性气体也会发生化学反应。

①根据文献［1］可知，在焦炉煤气中尚含有2%～3%的CO₂气体，所以在用碱液吸收硫化氢的同时还伴有吸收CO₂的反应发生：

Na₂CO₃+H₂O+CO₂2NaHCO₃　　（2-1）

CO₂的吸收会降低溶液中C的含量，增加HC的含量。由于溶液的pH值与［HC］/［C］满足如下关系：

式中　k——电离平衡常数。

当k值一定时，随着［］的增加和［C］的减少，［H⁺］将会增加。

所以，CO₂的吸收，一方面会降低溶液中C的含量和溶液的pH值，对H₂S的吸收不利。另一方面会生成HC，Na₂CO₃和NaHCO₃可形成缓冲溶液体系，对脱硫液的pH值起到稳定作用。理论上讲NaHCO₃不被视为副产物，但溶液中NaHCO₃浓度会因CO₂的吸收而改变，故本书中将其作为副盐进行研究，探讨其对脱硫工艺的影响。

②由于在炼焦过程中，原煤中的氮有一部分将转化为HCN，并存在于焦炉煤气中，所以对煤气脱硫来说，HCN与脱硫液接触可发生如下反应：

Na₂CO₃+2HCN2NaCN+H₂O+CO₂　　（2-2）

当系统中存在游离态的硫时，可进一步发生如下反应：

　　（2-3）

NaSCN的生成量与煤气中HCN的含量呈正比，且该反应是快速和不可逆的。因而NaSCN也是脱硫工艺的副产物之一。

③栲胶脱硫液中的碱液吸收H₂S，并与之发生酸碱中和反应，生成HS^-。HS^-是栲胶脱硫过程中的中间体，具有还原性，容易与脱硫液中的氧化性物质发生氧化还原反应。栲胶脱硫工艺的原理是将脱硫液中的HS^-在氧化态的钒及栲胶的作用下，转化为单质硫。而被还原的酚态栲胶则在再生系统中通过鼓入空气中的氧气将其氧化再生为醌态栲胶。因而，溶解在脱硫液中的氧气会贯穿于整个脱硫系统中，则很容易与溶液中的HS^-反应，生成副产物硫代硫酸盐，该过程是不可避免的。

2NaHS+2O₂Na₂S₂O₃+H₂O　　（2-4）

④在碱性溶液中，当溶解氧的量过量时，生成的Na₂S₂O₃还有可能进一步被氧化：

Na₂S₂O₃+2O₂+2NaOH2Na₂SO₄+H₂O　　（2-5）

通过以上分析可知，在栲胶脱硫过程中存在以上5个副反应，并且这5个副反应均是不可避免的。但是在这些副反应中，哪些副反应及生成的副产物是主要的并不是很清楚，必须做进一步的研究。