CN106731511B

CN106731511B - 一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂

Info

Publication number: CN106731511B
Application number: CN201710154074.4A
Authority: CN
Inventors: 汪志和; 崔广才; 张明俊
Original assignee: Sichuan Yineng Kangsheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Yineng Kangsheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2020-02-11
Anticipated expiration: 2037-03-15
Also published as: CN106731511A

Abstract

本发明是关于一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，该复合吸收剂主要由吸收H₂S的组分A、活化剂B和抗氧化剂C组成，按照重量百分比计，其中A占复合吸收剂重量的15％‑50％，活化剂B占复合吸收剂重量的0.5％‑6％，抗氧化剂C占复合吸收剂重量的0.1％‑1％，余量为脱盐水。本发明提供的吸收剂工作原理是低温吸收，高温再生，副产品为浓度大于95％的H₂S气体，并且该溶剂可以有效防止H₂S被气体中的氧气氧化成单质硫。本发明在有效解决环境污染问题的同时具有一定的经济效益。

Description

一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂

技术领域

本发明涉及用于环境保护和化工气体分离领域的产品，特别是涉及一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，该复合吸收剂并通过加热再生，副产品H₂S的纯度不小于95％(体积浓度)。

背景技术

纺织行业在生产粘胶短纤维时，会产生大量含有H₂S的废气。目前采用的处理含有H₂S的废气的技术是用NaOH碱液进行中和吸收，副产品为NaHS。该技术运行成本高，副产品销售困难；并且在粘胶短纤维生产过程中需要消耗大量硫酸。

有鉴于上述现有技术存在的缺陷，基于本行业的专有技术和经验，认为如果能够将H₂S生产成硫酸副产品，不但可以解决生产原料来源，而且具有很好的环保效益。

目前，原料气脱除H₂S技术分为干法脱硫和湿法脱硫两类。

干法脱硫是利用脱硫剂和H₂S反应，生成不可再生的硫化物，在脱硫剂吸附饱和后重新更换脱硫剂，适用于H₂S含量较低、出口含量要求高的工况。

湿法脱硫又分为“湿式氧化法”和“胺法”。湿式氧化法是通过溶液吸收H₂S后再转化为单质硫，分离硫后溶液循环使用；胺法是将吸收后的H₂S经加热再生释放出H₂S，再将H₂S进行深加工，溶液循环使用。

但是，上述现有技术方案均要求原料气中不能含氧气。由此可见，上述现有技术显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有技术存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，所要解决的技术问题是使其具有H₂S吸收容量大、脱硫效率高、能耗低、可再生出纯度不小于95％的H₂S气体，吸收剂可循环利用；特别的，该复合吸收剂具有很好的抗氧性能，较好地解决了现有脱硫技术存在的缺点，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，该吸收剂主要由吸收H₂S的组分A、活化剂B和抗氧化剂C组成，按照重量百分比计，其中A占复合吸收剂重量的15％-50％，活化剂B占复合吸收剂重量的0.5％-6％，抗氧化剂C占复合吸收剂重量的0.1％-1％，余量为脱盐水。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其中所述的A组分选自乙二胺、环丁砜、N-羟乙基咪唑、N-羟乙基乙二胺、N-羟乙基丙二胺或其衍生物中的一种或多种，所述的活化剂B选自2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺、2-甲基咪唑、二乙醇胺(DEA)、N，N-二羟乙基乙二胺、1,2-(双叔丁胺基乙氧基)乙烷或其衍生物中的一种或多种，所述的抗氧化剂C选自对苯二酚及其衍生物中的一种或多种。

前述的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其中，按照重量百分比计，其中A占复合吸收剂重量的,25％-45％，活化剂B占复合吸收剂重量的2％-4％，抗氧化剂C占复合吸收剂重量的0.5％-0.8％，余量为脱盐水。

前述的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其中所述的A组分为环丁砜或N-羟乙基咪唑，所述的活化剂B为2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺或2-甲基咪唑，所述的抗氧化剂C为对苯二酚。

前述的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其中所述的A组分为28％的环丁砜，所述的活化剂B为3.5％的2-派啶乙醇，所述的抗氧化剂C为0.55％的对苯二酚，余量为脱盐水。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，该复合吸收剂以烷基醇胺类为主要组分，同时添加微量活化剂和适量抗氧化剂，该吸收剂具有H₂S吸收容量大、脱硫效率高、能耗低、可再生出纯度不小于95％的H₂S气体，吸收剂可循环利用，更重要的是具有很好的抗氧性能，较好地解决了现有脱硫技术存在的缺点。

在一实施例中，本发明提供了一种用于脱除含氧气体中H₂S的复合吸收剂。吸收剂是由特定的有机多胺为主体，添加少量活化剂、抗氧化剂组成的水溶液。具体来说，(1)吸收剂中含有15％-50％质量浓度的A组分，为吸收H₂S的主要组分；(2)含有0.5％-6％质量浓度的B组分，为吸收H₂S的活化剂；(3)含有0.1％-1％质量浓度的C组分，为吸收剂的抗氧化剂；(4)剩余是脱盐水。该吸收剂在低温25℃-50℃下吸收混合气中的H₂S，在高温90℃-130℃下将其解析出来，产生浓度大于95％(干基)的H₂S副产品，吸收剂得到再生，从而可以循环使用。

本发明所说的A组分是由乙二胺、环丁砜、N-羟乙基咪唑、N-羟乙基乙二胺、N-羟乙基丙二胺或其衍生物中的一种或多种组成。

本发明所说的B组分是由2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺、2-甲基咪唑、二乙醇胺(DEA)、N，N-二羟乙基乙二胺、1,2-(双叔丁胺基乙氧基)乙烷或其衍生物中的一种或多种组成

本发明所说的C组分是由对苯二酚及其衍生物中的一种或多种组成。

本发明提供的吸收剂工作原理是低温吸收，高温再生，副产浓度大于95％的H₂S气体，并且该溶剂可以有效防止H₂S被气体中的氧气氧化成单质硫。在有效解决环境污染问题的同时具有一定的经济效益。

综上所述，本发明特殊的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品组成上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有技术具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明复合吸收剂的实施例中所采用的脱除H₂S的工艺流程。

图中：

1：水洗塔；2：吸收塔；3：富液泵；4：换热器；5：再生塔；6：再沸器；7：贫液泵；8：喷液冷却器；9：冷凝器；10：气液分离器；11：回流泵

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂其具体实施方式、及其功效，详细说明如后。

请参考图1所述，本发明复合吸收剂的实施例中所采用的脱除H₂S的工艺流程如下：从增压风机来的尾气经洗涤塔1洗涤脱酸后进入脱硫吸收塔2，脱除H₂S后的尾气经溶剂回收段回收溶液后，送NaOH精脱硫。

吸收H₂S后的溶液称为富液，从吸收塔底经富液泵3加压后进入贫富液换热器4，与热贫液换热后进入再生塔5再生。富液在再生塔里经过填料层后进入再沸器6，继续加热再生成为贫液。从再生塔底出来的贫液经贫液泵7加压，贫富液换热器4初步降温后，再经贫液冷却器8降温，进入吸收塔2上部，重新吸收H₂S。其中的贫液和富液中包含本发明的复合吸收剂。本发明的复合吸收剂在这个工艺过程中循环使用。

从再生塔内解析出的H₂S随同蒸汽由再生塔塔顶引出，进入冷凝器9，冷却至40℃，然后去分离器10。分离出水分后的H2S气体送去制酸；分离器10底部的凝结水经回流泵11加压后返回再生塔顶部，以维持系统水平衡。

实施例1

某纤维生产厂，现有二条粘胶短纤维生产线，每条生产线废气风量为50000Nm3/h，硫化氢含量3.3～3.8g/Nm3，采用本发明配方溶剂与传统的吸收、再生工艺对H2S进行提浓制硫酸。具体工艺流程如下：

从增压风机来的尾气经洗涤塔洗涤脱酸后进入脱硫吸收塔，脱除H2S后的尾气经溶剂回收段回收溶液后，送NaOH精脱硫。

吸收H2S后的溶液称为富液，从吸收塔底经富液泵加压后进入贫富液换热器，与热贫液换热后进入再生塔再生。富液在再生塔里经过填料层后进入再沸器，继续加热再生成为贫液。从再生塔底出来的贫液经贫富液换热器初步降温后，经贫液泵加压，再经贫液冷却器降温，进入吸收塔上部，重新吸收H2S。

从再生塔内解析出的H2S随同蒸汽由再生塔塔顶引出，进入冷凝器，冷却至40℃，然后去分离器。分离出水分后的H2S气体送去制酸。

本配方吸收剂组成为：A组分40％，B组分3.2％，C组分0.4％，其余成分是脱盐水。其中的A组分为环丁砜或N-羟乙基咪唑，所述的活化剂B为2-派啶乙醇或1,8-萜烷二胺或2-甲基咪唑，所述的抗氧化剂C为对苯二酚。

其运行数据如下表1。

表1

经过一个月的连续运行结果表明，利用本吸收剂配方，既可以有效吸收废气中的硫化氢，减轻精脱硫脱硫负荷，确保尾气达标排放，而且溶剂未出现氧化变质情况。

实施例2：

某纤维生产厂，现有四条粘胶短纤维生产线，每条生产线废气风量为40000Nm3/h，硫化氢含量8～10g/Nm3,之前采用的废气脱H2S技术为用NaOH吸收硫化氢副产NaHS，是目前常用的脱硫技术，该技术生产成本高，副产品销售困难。鉴于目前国内尚无采用胺法提浓H2S工业化装置，决定先对一条生产线的废气治理进行改造。采用本发明配方溶剂与传统的吸收、再生工艺对H2S进行提浓制硫酸。具体工艺流程如下：

本配方吸收剂组成为：A组分43％，B组分3.5％，C组分0.4％，其余成分是脱盐水。其中所述的A组分为环丁砜或N-羟乙基咪唑，所述的活化剂B为2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺或2-甲基咪唑，所述的抗氧化剂C为对苯二酚。

其运行数据如下表2。

表2：

经过近半年的连续运行结果表明，利用本吸收剂配方，在尾气富含氧气的情况下，既可以有效防止吸收剂被氧化变质和硫化氢被氧化成硫磺，而且可以保证溶剂的吸收效果和再生硫化氢的浓度。

实施例3：

同实施例2相同的试验条件。其中吸收剂的配方：A组分为28％的环丁砜，活化剂B为3.5％的2-派啶乙醇，所述的抗氧化剂C为0.55％的对苯二酚，余量为脱盐水。

其运行数据如下表3。

表3：

以上实施例的结果表面，本发明的脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂低温吸收，高温再生，副产品为浓度大于95％的H₂S气体，并且该溶剂可以有效防止H₂S被气体中的氧气氧化成单质硫。本发明在有效解决环境污染问题的同时具有一定的经济效益。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，该复合吸收剂由吸收H₂S的组分A、活化剂B和抗氧化剂C和脱盐水组成，

按照重量百分比计，其中A占复合吸收剂重量的25％-45％，活化剂B占复合吸收剂重量的2％-4％，抗氧化剂C占复合吸收剂重量的0.5％-0.8％；

其中所述的A组分为环丁砜，所述的活化剂B选自2-派啶乙醇、1,8-萜烷二胺、2-甲基咪唑中的一种或多种，所述的抗氧化剂C为对苯二酚；

其中，该复合吸收剂脱除含氧废气的副产品为浓度大于95%的H₂S，且该复合吸收剂能防止H₂S被气体中的氧气氧化成单质硫。

2.根据权利要求1所述的一种脱除含氧废气中硫化氢的复合吸收剂，其中所述的A组分为28％的环丁砜，所述的活化剂B为3.5％的2-派啶乙醇，所述的抗氧化剂C为0.55％的对苯二酚。