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含硫化氢废气净化
 
摘要: 含硫化氢废气主要来自天然气净化、原油精炼、硫化染料的制造、制革工业的皮毛处理、化学和制药工业中硫化物和酸的化合以及某些有色金属冶炼等过程。



含硫化氢废气主要来自天然气净化、原油精炼、硫化染料的制造、制革工业的皮毛处理、化学和制药工业中硫化物和酸的化合以及某些有色金属冶炼等过程。硫化氢不仅对人体有害,对农作物和建筑物也会有损害,故含硫化氢废气在排放前应加以净化处理。常用的净化处理方法有干法与湿法两大类。

干法净化 (1)氧化铁法:是以活性氧化铁加入木粉、熔炉矿渣作吸收剂,吸收硫化氢,回收的副产物为硫磺,其吸收再生的基本反应为:

影响反应的主要因素为温度、含湿量与净化剂的pH值。

(2) 吸附法:是以活性炭等作吸附剂,活性炭在常温下具有加速硫化氢氧化的作用。其主要反应为:2H2S+O2→2H2O+2S。在活性炭上沉积的硫,可用适当的溶剂(硫化铵)萃取加以回收,活性炭则可再用,直至炭粒大量磨细为止。活性炭法的显著优点是操作简单、净化效率较高。主要缺点是当废气中含有的微细尘粒物沉积在炭表面上时,炭的活性大大降低,故在废气处理前必须除去尘粒物质。此外,该法不宜用于含焦油的气体。

湿法(吸收)净化 (1) 中和法:用喷淋塔、筛板塔、填料塔等吸收设备净化含硫化氢废气所采用的吸收液有Na2CO3水溶液(2~3%)、磷酸钾水溶液(30%)及乙醇胺水溶液等。工业上很早以来就采用乙醇胺类作为硫化氢气体的吸收剂。一乙醇胺 (MEA)与二乙醇胺是废气净化中最主要的两种胺类,一乙醇胺的价格低、反应能力强,稳定性好,而且容易从沾污的溶液中回收。利用一乙醇胺的水溶液吸收H2S时,所发生的化学反应如下:

胺溶液的浓度可以任意选择,低浓度的胺溶液对钢制设备的腐蚀性较小,根据实际操作经验,一般使用浓度为15~20%。反应形成复合物,富液加热到100~130℃,硫化氢被解析出来,经冷凝可得到高浓度H2S,进一步制成硫磺。操作时,胺溶液应有足够的循环量,如果溶液量较少,操作时由于反应热使温度大大升高,结果使溶液上被吸收气体的蒸气压增大,而使反应不易进行。溶液再生后经换热器冷却继续使用,工艺流程见图。

乙醇胺吸收H2S工艺流程

1.吸收塔 2,11.水冷却器 3.气提塔 4.冷凝器 5.酸气分离塔 6.再煮锅 7,9.喷淋泵 8,10.胺的热交换器

(2) 氧化法:硫化氢用碱性吸收液吸收后,在催化剂作用下进一步氧化成硫磺。可用的吸收液有悬浊Fe2O3的Na2CO水溶液、砷化合物和Na2CO3水溶液以及添加苦味酸于Na2CO3或NH3的水溶液等。采用的一实例是硫代砷酸盐溶液法(砷碱法),该法的主要化学反应是在吸收时硫代砷酸盐分子中的一个氧原子被硫原子所取代,而在再生时则反之。其反应可用下式表示:

湿法净化的优点是能够连续运转,占地面积小,净化效率较高,采用单级吸收塔可脱除95%的硫化氢,而在二级吸收系统中,可使净化效率提高至99%左右。它的主要缺点是碱耗量大。

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  • 发布时间: 2013-01-06
  • 更新时间: 2013-01-06

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