1浓度硫化氢废气处理工艺
1浓度硫化氢废气处理除克劳斯制硫装置尾气排放中含硫化氢外,石油石化企业尚有一些生产过程和场所排放1浓度硫化氢废气。鉴于硫化氢的有毒有害性和恶臭性质,对于1浓度硫化氢废气,同样需要进行有效地处理。目前国内外已经有工业应用的有碱液吸收法、固体吸附法和生物脱臭法等。
1.碱液吸收法
以氢氧化钠或碳酸钠溶液为吸收剂,在吸收塔中与1浓度硫化氢废气逆流接触,并发生如下化学反应:
2NaOH+H2S—Na2S+2H20
Na2S+H2S=—2NaHS(硫化氢过量时)NaCO3+HB2S—NaHCO3+NaHS
当用氢氧化钠溶液作吸收剂时,可以得到硫化钠或硫氢化钠副产品。且反应可根据所需的副产品加以控制。例如,用30%NaOH溶液在吸收塔内循环吸收废气中的硫化氢,使产物硫化钠的浓度提1到25%左右时,将其作为原料用于生产硫氢化钠产品。
当用碳酸钠溶液作吸收剂时,生成碳酸氢钠和硫氢化钠。吸收硫化氢后的溶液送入再生塔,在减压条件下用蒸汽再生,并同时得到1浓度硫化氢气体,可用作生产硫磺或硫酸的原料。再生所得的碳酸钠溶液返回吸收塔循环使用。
2.固体吸附法
固体吸附法是用固体吸附剂(活性炭或金属氧化物等)吸附脱除废气中的硫化氢,从而1脱臭的目的。有些吸附剂本身具有催化作用,因而表现出较好的脱臭性能。以活性炭吸附脱臭为例,含硫化氢废气通过装填有活性炭的吸附器,硫化氢被吸附。若废气中有足够的氧气存在时,硫化氢能在活性炭表面被氧化为游离硫,其反应式如下:
2H2S+02-2S+220
若废气中添加适量的氨(通常为0.1g/m2),也可对上述反应起催化作用。
用12%~14%的硫化铵溶液洗涤炭上吸附沉积的单质硫,经由下列反应,可以使活性炭得以再生:
(NHA)2S+nS→(NHa)2Sa+1
多硫化铵溶液用蒸汽加热便能重新分解成硫化铵和硫磺,硫化铵可循环使用,硫磺则作为产品回收。
此外,用铜、银、铁、钻、镍、钒、锰、钾等金属化合物浸渍活性炭后,能够显著地改善其吸附和氧化硫化氢为单质硫的催化性能。
12.2.5.33.生物法脱硫主要是利用微生物(如硫细菌等)的硫化、氧化作用,即在一定条件下能将废气中的硫化氢氧化成单质硫,或可进而再氧化为硫酸的过程。
微生物中的硫细菌一般多为自养菌,如:硫杆菌、发硫菌、绿菌、着色菌等。其中,前两种是好氧菌,后两种是厌氧菌,而且均是嗜酸性微生物,适宜在pH值为2.5~3.5的范围内生长繁殖。
以硫杆菌将废气中的硫化氢氧化为硫酸盐为例,生物化学反应如下:
2H2S+02-2S+220
若废气中添加适量的氨(通常为0.1g/m2),也可对上述反应起催化作用。
用12%~14%的硫化铵溶液洗涤炭上吸附沉积的单质硫,经由下列反应,可以使活性炭得以再生:
(NHA)2S+nS→(NHa)2Sa+1多硫化铵溶液用蒸汽加热便能重新分解成硫化铵和硫磺,硫化铵可循环使用,硫磺则作为产品回收。
此外,用铜、银、铁、钻、镍、钒、锰、钾等金属化合物浸渍活性炭后,能够显著地改善其吸附和氧化硫化氢为单质硫的催化性能。
2H2S+O2-25+2H20+AH
25+2H20+302-2S0+4H+AH
由于本方法中存在的微生物并不是单一的菌种,因此它具有1普及的特点,在处理硫化氢的同时,对其他恶臭类物质也有很好的效果,例如可以去除废气中的苯系物。
由于生物脱臭法具有工艺简单、能耗小、处理费用1等特点,附着微生物的担体可以是填料,从而采用生物填料塔,也可以是人工土壤,从而采用花坛和绿地,尤其是在处理大气量1浓度的含有硫化氢的恶臭废气方面,效果显著,应用前景看好。