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硫化氢气体治理(硫化氢气体治理方法措施工艺方案)

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硫化氢治理是指应用吸收、吸附和催化氧化等方法对工业生产过程排放的硫化氢(H2S)进行回收、利用或无害化处理。硫化氢产生于天然气净化、石油炼制,以及制煤气、制革、制药、造纸、合成化学纤维等生产过程。硫化氢是无色气体,有刺激性恶臭,易挥发,燃烧时呈蓝色火焰。硫化氢是大气的主要污染物之一,不仅危害人体健康,还会严重腐蚀设备等。本文将围绕硫化氢气体治理展开介绍。

硫化氢气体来源及危害

硫化氢产生于天然气净化、石油炼制,以及制煤气、制革、制药、造纸、合成化学纤维等生产过程。硫化氢是无色气体,有刺激性恶臭,易挥发,燃烧时呈蓝色火焰。硫化氢是大气的主要污染物之一,不仅危害人体健康,还会严重腐蚀设备等。

硫化氢气体治理方法

硫化氢治理开始较早。1809年英国克莱格使用石灰乳净化器脱硫,1849年英国兰宁和希尔斯获得干式氧化铁法专利,1870年美国发展了氧化铁制备方法,这种干式氧化铁法在脱硫领域沿用 100年之久。20世纪30~40年代出现溶液法,将氢氧化铁悬浮在碱液中进行脱硫。50年代起,西欧普遍采用氨水法。60年代出现砷碱法,用砷化物作催化剂。因砷化物有剧毒,逐渐为无毒催化剂所取代。如对苯二酚法、A.D.A.法、富玛克斯法、达克哈克斯法等都使用无毒催化剂。这些方法都是近年发展较快的技术。另一方面溶液法的吸收废液处理技术也不断发展,形成了不同的脱硫工艺。

硫化氢气体治理方法(干法)

干法包括氢氧化铁法、活性炭法、克劳斯法和氧化锌法等。

(1)氢氧化铁:将铁屑和湿木屑充分混合,加0.5%氧化钙,制成脱硫剂,湿度为30~40%。硫化氢同脱硫剂反应而被脱除,再生的氢氧化铁可继续使用。其反应如下:2Fe(OH)3 3H2S─→Fe2S3 6H2O,2Fe2S3 6H2O 3O2─→4Fe(OH)3 6S此法脱硫效率高,适于净化硫化氢含量低的气体,但设备占地面积大,脱硫剂必须定期再生和更换,操作条件差,因而已逐渐为湿法取代,或同湿法联合用于深度脱硫。

(2)活性炭法:用活性炭吸附硫化氢,通氧气转换成单体硫和水,用硫化胺洗去硫磺,活性炭可继续使用。此法不宜用于含焦油的气体。

(3)克劳斯法:先把1/3硫化氢氧化成二氧化硫,再使它在转化炉内同剩余硫化氢反应,可直接从气相制取高质量熔融硫。

(4)氧化锌法:粒状的氧化锌和硫化氢反应生成硫化锌和水。主要用于净化硫化氢含量低的废气。此法效率较高,但不经济。

硫化氢气体治理方法(湿法)

湿法包括溶剂法、中和法和氧化法。

(1)溶剂法:常用15~20%二乙醇胺水溶液吸收硫化氢,形成“复合物”,把富液加热到100~130℃,硫化氢被解析出来,经冷凝可得到高浓度硫化氢,再制成硫磺。溶液再生后经换热器冷却继续使用,这种工艺叫胺洗。 此法特点是溶剂容易生产,价格低廉,工艺成熟,脱硫效率高,降解和蒸发损失小。广泛应用于石油炼制的脱硫。此法还可采用环丁砜、氨基异丙醇、聚乙醇醚、磷酸酯、碳酸丙烯酯、冷甲醇等作为溶剂。但某些溶剂不适于重烃、芳烃含量高的气体脱硫。

(2)中和法:硫化氢是酸性物质,可用碱性吸收液去除。富液可经过加热减压处理,使硫化氢脱吸,吸收液可循环使用。应用的碱性吸收液主要有碳酸钠、磷酸钾、氢氧化钙的溶液和氨水等,其中氨水应用较广。氨水法可利用煤气中的氨作碱性吸收液去除硫化氢,既不用外来碱源,也不产生废液。此法催化剂易得,操作温度范围较宽、效率高。

中国研究成功的APS脱硫法以苦味酸为催化剂,以煤气中的氨为吸收剂,可同时脱除硫化氢和氰化氢。催化剂在再生塔中用空气再生,废液用加压加酸转化,转化尾气中含有部分有机硫可在催化剂作用下通蒸汽变为硫化氢,返回吸收塔脱除,回收产品为硫和硫酸铵。此法脱硫效率高 。

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