CN101890286B - 一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法及装置 - Google Patents

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本发明涉及一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，该方法采用氧化铁粉悬浊液脱除气体中的硫化氢，将粒度为0.01微米～300微米的氧化铁粉末与水混合形成脱硫用氧化铁粉悬浊液，氧化铁在悬浊液中的重量百分比控制在0.5％～60％之间，然后将氧化铁粉悬浊液送入脱硫塔中循环喷洒；在脱硫塔中含硫气体与氧化铁粉悬浊液充分混合，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的氧化铁粉悬浊液从脱硫塔内流出，经过再生后循环利用。该方法优点是：脱硫效果好，污染小，投资少。

Description

一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法及装置
技术领域
本发明属于脱硫技术领域，具体地说，涉及一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢等硫化物的湿法脱硫方法。
背景技术
对含有硫化氢等硫化物的气体进行湿法脱硫的方法，现在使用较广而且脱硫效果较好的工艺是液相催化氧化法。
液相催化氧化法通常选用弱碱性溶液(如碳酸钠、氨水等)为吸收剂，溶液中添加载氧体催化剂起催化作用，以此把被吸收气体中的硫化氢经反应后转化成硫氢化钠(硫氢化铵)或多硫化钠(多硫化铵)，进而用空气中的氧做氧化剂氧化成硫，使溶液(母液)得以再生。
利用这一方法的工艺装置有多种，但都存在以下缺点：
1)使用时对温度要求高，脱硫时温度要求控制在10℃～50℃范围内，因此使用场合受到限制；
2)由于脱硫过程中会生成复盐，因此要定期外排部分脱硫液，造成环境污染；
3)产品硫磺(或硫膏)中含有钠离子及载氧体催化剂的成分，不利于产品的销售，经济效益差；
4)需要定期加入载氧体催化剂和碱，因此脱硫成本高；
5)载氧体催化剂和碱对碳钢有较强的腐蚀性，因此脱硫装置需要考虑防腐问题，造成脱硫装置一次性投资高；
6)液相催化氧化法虽然比其他湿法脱硫的净化程度高，但也只能将气体中的硫化氢脱到50mg/m3左右，对含硫量要求较高的气体还需要再经过干法脱硫的处理；
发明内容
本发明的目的是提供一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法及装置，该方法脱硫效果好，污染小，投资少。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，该方法采用氧化铁粉悬浊液脱除气体中的硫化氢，具体方法如下：
1)将粒度为0.01微米～300微米的氧化铁粉末与水混合形成脱硫用氧化铁粉悬浊液，氧化铁在悬浊液中的重量百分比控制在0.5％～60％之间，然后将氧化铁粉悬浊液送入脱硫塔中循环喷洒；
2)在脱硫塔中含硫气体与氧化铁粉悬浊液充分混合，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的氧化铁粉悬浊液从脱硫塔内流出，经过再生后循环利用。
所述的氧化铁粉悬浊液经加压后送入脱硫塔顶部喷洒，含硫气体由脱硫塔底部进入与悬浊液逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的悬浊液从塔底流出，经过再生后循环利用。
所述的氧化铁粉悬浊液经加压后送入脱硫塔底部，悬浊液由脱硫塔底部进入；含硫气体由塔底进入与悬浊液并流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的悬浊液从塔顶流出，经过再生后循环利用。
所述的氧化铁粉末为三氧化二铁粉末或氧化亚铁粉末。
脱硫塔内可以放置一层或多层富含氧化铁的陶瓷填料，此陶瓷填料中氧化铁的重量百分比含量在5％～45％之间。
所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，包括脱硫塔、填料、氧化铁粉悬浊液入口、吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口、含硫气体入口、脱硫后气体出口，含硫气体入口位于脱硫塔下部，氧化铁粉悬浊液入口位于脱硫塔上部，吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口位于脱硫塔下部。
所述的填料为一层或多层。
填料可采用富含氧化铁的陶瓷填料，填料的化学成分中含有重量百分比为5％～45％的氧化铁。
所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，包括脱硫塔、氧化铁粉悬浊液入口、吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口、含硫气体入口、脱硫后气体出口，含硫气体入口位于脱硫塔下部，氧化铁粉悬浊液入口位于脱硫塔下部，吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口位于脱硫塔上部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)使用的温度范围较广，温度在1℃～98℃范围内均可以进行气体脱硫，不会影响脱硫及再生的效果；
2)脱硫时不会生成复盐，因此没有外排的脱硫液，不会造成环境污染；
3)产品硫磺(或硫膏)中主要成分是S和Fe，没有有害杂质，与硫酸厂的原料硫铁矿完全相同，因此产品价值高，经济效益好；
4)运行时只需定期加入氧化铁粉，而氧化铁粉价格较低，因此脱硫成本低；
5)由于氧化铁及硫对碳钢的腐蚀性较弱，因此脱硫装置的防腐问题容易处理，使脱硫装置一次性投资降低；
6)氧化铁粉悬浊液脱硫比其他湿法脱硫的净化程度高，能将气体中的硫化氢脱到5mg/m3以下甚至可以脱到0mg/m3，特别适合精脱硫的装置使用；
7)氧化铁粉悬浊液脱硫方法完全可以取代占地大，更换脱硫剂劳动强度重，工作危险程度高的干法脱硫装置。
附图说明
图1是采用本发明方法及装置的实施例1简图；
图2是采用本发明方法及装置的实施例2简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细叙述。
一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，该方法采用氧化铁粉悬浊液脱除气体中的硫化氢，具体方法如下：
1)将粒度为0.01微米～300微米的氧化铁粉末与水混合形成脱硫用氧化铁粉悬浊液，氧化铁在悬浊液中的重量百分比控制在0.5％～60％之间，然后将氧化铁粉悬浊液送入脱硫塔中循环喷洒；
2)在脱硫塔中含硫气体与氧化铁粉悬浊液充分混合，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的氧化铁粉悬浊液从脱硫塔内流出，经过再生后循环利用。
脱硫的方法分为两种，如图1、图2所示，见实施例1和实施例2。
实施例1
见图1，将氧化铁粉悬浊液3加压后送入脱硫塔6顶部喷洒，含硫气体1由塔底进入与氧化铁粉悬浊液3逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体2由脱硫塔6顶部排出。吸收了硫的氧化铁粉悬浊液4从塔底流出，经过再生后循环使用。脱硫塔6内部可以设置一层或多层填料5，此处填料可以是富含氧化铁的陶瓷填料，填料内三氧化二铁重量百分比含量为5％～45％。
此工艺过程适合气体压力较低或气体中硫化氢浓度较低的情况。
实施例2
见图2，将氧化铁粉悬浊液3加压后送入脱硫塔6底部，含硫气体1由塔底进入与氧化铁粉悬浊液3自下而上并流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体2由脱硫塔6顶部排出。吸收了硫的氧化铁粉悬浊液4从塔顶流出，经过再生后循环使用。脱硫塔6内部可以设置一层或多层有利于气液分布的塔板5。
此工艺过程适合气体压力较高或气体中硫化氢浓度较高的情况。
上述实施例中，所述的氧化铁粉末为氧化铁粉末或氧化亚铁粉末。
本发明中，当含有硫化氢等硫化物的气体与氧化铁粉悬浊液接触时硫化氢与氧化铁(三氧化二铁或氧化亚铁)反应生成硫化铁和硫化亚铁，脱硫反应如下：
Figure BSA00000215441300041
Figure BSA00000215441300042
当脱硫后富含硫的氧化铁粉悬浊液与空气或含氧气体接触时硫化铁和硫化亚铁被氧化生成氧化铁，同时生成单质硫，再生反应如下：
Figure BSA00000215441300043
Figure BSA00000215441300044
因此，吸收了硫的氧化铁粉悬浊液从脱硫塔流出后，可通过与含氧气体反应的方式进行再生循环利用。

Claims (9)

1.一种利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，其特征在于，该方法采用氧化铁粉悬浊液脱除气体中的硫化氢，具体方法如下：
1)将粒度为0.01微米～300微米的氧化铁粉末与水混合形成脱硫用氧化铁粉悬浊液，氧化铁在悬浊液中的重量百分比控制在0.5％～60％之间，然后将氧化铁粉悬浊液送入脱硫塔中循环喷洒；
2)在脱硫塔中含硫气体与氧化铁粉悬浊液充分混合，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的氧化铁粉悬浊液从脱硫塔内流出，经过再生后循环利用。
2.根据权利要求1所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，其特征在于，所述的氧化铁粉悬浊液经加压后送入脱硫塔顶部喷洒，含硫气体由脱硫塔底部进入与悬浊液逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的悬浊液从塔底流出，经过再生后循环利用。
3.根据权利要求1所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，其特征在于，所述的氧化铁粉悬浊液经加压后送入脱硫塔底部，悬浊液由脱硫塔底部进入；含硫气体由塔底进入与悬浊液并流接触进行脱硫反应，脱硫后的气体由脱硫塔顶部排出；吸收了硫的悬浊液从塔顶流出，经过再生后循环利用。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，其特征在于，所述的氧化铁粉末为三氧化二铁粉末或氧化亚铁粉末。
5.根据权利要求1所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法，其特征在于，脱硫塔内可以放置一层或多层富含氧化铁的陶瓷填料，此陶瓷填料中氧化铁的重量百分比含量在5％～45％之间。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，其特征在于，包括脱硫塔、填料、氧化铁粉悬浊液入口、吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口、含硫气体入口、脱硫后气体出口，含硫气体入口位于脱硫塔下部，氧化铁粉悬浊液入口位于脱硫塔上部，吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口位于脱硫塔下部。
7.根据权利要求6所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，其特征在于，所述的填料为一层或多层。
8.根据权利要求7所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，其特征在于，填料可采用富含氧化铁的陶瓷填料，填料的化学成分中含有重量百分比为5％～45％的氧化铁。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的利用氧化铁粉悬浊液脱除气体中硫化氢的方法采用的装置，其特征在于，包括脱硫塔、氧化铁粉悬浊液入口、吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口、含硫气体入口、脱硫后气体出口，含硫气体入口位于脱硫塔下部，氧化铁粉悬浊液入口位于脱硫塔下部，吸收了硫的氧化铁粉悬浊液出口位于脱硫塔上部。
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