煤气作为一种高热值燃料,广泛应用于工业加热炉生产。煤气中H2S的存在不仅影响产品质量,而且对设备和环境造成危害,所以煤气中H2S的脱除是一个非常重要的净化过程。在众多脱硫技术中,湿式氧化法因其适用范围广、脱硫效率高,而得到广泛应用。采用填料吸收塔脱硫,其液体循环量大、气液接触时间长、副反应多,容易造成设备堵塞和操作费用增多。寻求一种新型脱硫设备与技术,对降低煤气脱硫成本意义重大。超重力技术具有传质效率高、气液时间短等优势,针对含H2S、CO2的煤气脱硫,有可能解决脱硫选择性低、传质效果差、副反应多等问题。本论文以旋转填料床为吸收设备,搭建了对含H2S、CO2模拟煤气的湿式氧化法脱硫工艺装置,分析了H2S、CO2在吸收过程中的化学反应特性,在此基础上对吸收和再生两过程进行基础与应用研究。以液气比、超重力因子、气液停留时间、再生时间等作为操作参数,研究煤气脱硫过程中脱硫率、选择性及再生率随各操作参数的变化关系,为工业放大、优化提供理论基础及参考。常温、常压下,以Na2CO3与H2S、CO2为实验体系,采用电导法分别测定两者的反应速率常数,对其在吸收过程中的化学活性差异进行研究。结果表明:Na2CO3与H2S反应速率常数为CO2的500倍,在与弱碱反应过程中,两种酸性气体存在明显化学活性差异。利用H2S和CO2在弱碱中化学反应特性的差异,采用湿式氧化法,在0-8 m3/h处理气量的实验规模上,对N2、H2S和CO2配制的模拟发生炉煤气,进行超重力脱硫实验。结果表明:在旋转填料床中,脱硫率随Na2CO3浓度、超重力因子、液气比和气液接触时间增大而增大;选择性随碳Na2CO3浓度、气液接触时间、液气比的增大而减小,随超重力因子的增大呈先上升后下降趋势。所确定的适宜操作参数为:超重力因子94,碳酸钠浓度12 g/L,气液接触时间0.2 s,液气比20 L/m3。在此工艺条件下,脱硫率为95%,选择性因子可达35以上。在相同规模下,进行填料塔煤气脱硫实验,当脱硫率同为93%时,旋转填料床所吸收CO2浓度仅为填料塔的二十分之一,说明旋转填料床在选择性煤气脱硫方面具有一定优势。基于湿式氧化法再生原理,在0-100 L/h处理量的实验规模上,构建超重力法再生实验装置。结果显示:在实验范围内,适宜的再生工艺参数为:液气比8 L/m3,超重力因子60,再生时间16 min。在此条件下,单台错流旋转填料床再生16 min可达到70%以上的再生率。在相同规模下,进行填料塔脱硫液再生实验,表明旋转填料床比填料塔可提高13%的再生效果。本文研究结果显示,超重力湿式氧化法煤气脱硫技术具有脱硫效率高、液体循环量小、脱硫选择性高、气液接触时间短、再生效率高等特点,具有较好的工业化应用潜力。