CN1546209A - 一种高效处理含h2s废气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效处理含H₂S废气的方法：1)、将具有价态变化的高价金属的氯化物或硫酸盐配制成浓度为10－300g/L的脱硫液；2)、在脱硫液中加入0.5－150g/L含铁的化合物作为催化剂；3)、将配制好的脱硫液装入吸收器中；4)、将含H₂S的废气通入吸收器中；5)、回收悬浮在脱硫液表面的大块元素硫。本发明特点是脱硫效率几乎高达100％(相当于常规湿法加干法二级脱硫的效果)，处理气体浓度范围大设备简单，操作简便，反应条件温和，无需高温高压。脱硫液组成简单，无有机物降解问题，易用空气氧化再生，可反复多次循环使用。脱硫过程中除消耗空气外，无需消耗任何化工原料，不产生任何有害物质，不造成二次污染，H₂S中的硫以元素硫回收。投资和运行费用低，易于工业化。

Description

一种高效处理含H2S废气的方法

技术领域

本发明涉及一种对含H₂S废气的处理方法。

背景技术

目前国内外含H₂S废气湿法治理技术的脱硫率都不高，大多在98％以下。其中无论是ADA法还是螯合铁法，吸收液体系均较复杂，存在有机物的降解问题，投资、运行成本高。铁-苏打法脱硫除H₂S时，只有约70％的H₂S转变为元素硫，30％的硫被氧化为硫代硫酸钠，且碱耗高。而现研究中的氯化铁脱硫体系需加酸(4摩尔H⁺浓度)、加温(80-90℃)吸收，运行过程中不可避免地存在盐酸雾的挥发问题，脱硫效率最高只能达到95％左右，且Fe³⁺再生须在复杂的隔膜电解槽中用电化学氧化完成，工业化困难。干法脱除H₂S效率高，但设备投资大，反应条件苛刻，吸附剂需再生或更换，常用于低浓度H₂S废气的处理。对较高浓度的H₂S废气要实现高效脱硫，须进行湿法-干法二级串联处理，流程长，设备复杂，投资和运行费用高。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简单，脱硫效率高，投资和运行费用低的处理含H₂S废气的方法。

本发明的目的是通过如下方式实现的：一种高效处理含H₂S废气的方法，

1)、将具有价态变化的高价金属的氯化物或硫酸盐配制成浓度为10-300g/L的脱硫液；

2)、在脱硫液中加入0.5-150g/L含铁的化合物作为催化剂；

3)、将配制好的脱硫液装入吸收器中；

4)、将含H₂S的废气通入吸收器中；

5)、回收悬浮在脱硫液表面的大块元素硫。

有价态变化的高价金属为矾或铜或锰或钴。

吸收器为鼓泡吸收器或板式塔或喷淋塔。

在脱硫液中加入0.5-150g/L含铁的无机化合物作为催化剂。

本发明特点是脱硫效率几乎高达100％(相当于常规湿法加干法二级脱硫的效果)，处理气体浓度范围大(浓度从10^-6-10^-2)，设备简单，操作简便，反应条件温和，无需高温高压。脱硫液组成简单，无有机物降解问题，易用空气氧化再生，可反复多次循环使用。脱硫过程中除消耗空气外，无需消耗任何化工原料，不产生任何有害物质，不造成二次污染，H₂S中的硫以元素硫回收。投资和运行费用低，易于工业化。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例：

先将硫酸铜配制成浓度为80g/L的脱硫液，加入150g/L浓度一种硫酸铁作为催化剂；将含H₂S的废气经多孔分布板从底部进入盛有脱硫液的鼓泡吸收器，在吸收器中H₂S与脱硫液接触，H₂S被高效脱除，脱硫率几乎高达100％；脱硫过程可在常温下进行、pH＝0.05-7.0和常压或加压条件下进行；H₂S中的硫被高价铜离子氧化为元素硫，同时高价铜离子被还原为低价铜离子，悬浮在溶液表面的大块元素硫很容易用简单方法分离出来；然后脱硫液在鼓泡床吸收器中用空气将低价铜离子氧化为高价铜离子，从而恢复它的脱硫及氧化性能，使H₂S脱除过程长期连续运行下去。H₂S吸收器也可是其他吸收设备，如板式塔、喷淋塔等。

当H₂S废气中含有氧气时，本发明可在脱除H₂S并生成元素硫的同时，实现部分Cu²⁺的同步再生，从而减轻后续空气氧化再生的负担。

本发明的反应原理为：

先将一定浓度的脱硫液与废气中H₂S在吸收设备中接触，废气中H₂S按下列反应进入液相，并离解出硫离子(S^2-)：

吸收液中含有一种具有价态变化的金属Me(矾、铜、锰、钴)的高价离子，Me高价离子与反应(1)离解出的硫离子(S^2-)结合为溶度积很小的难溶金属硫化物：

                        (2)

反应(2)瞬间完成，从而促进反应(1)的平衡向右移动，废气中的H₂S被迅速吸收，保证脱硫效率几乎高达100％。

脱硫液中过量的Me高价离子同时具有氧化性，它可将难溶金属硫化物中的硫氧化为元素硫，金属硫化物中的Me和脱硫液中的Me高价离子均被还原为低价离子：

         (3)

这样，H₂S中的硫最终以元素硫的形式分离并回收。悬浮在溶液表面的大块元素硫很容易用简单方法分离出来。

反应(2)和反应(3)是实现一步高效脱硫的关键步骤，也是本发明与其他用变价金属离子脱除H₂S技术的根本区别。

反应(3)生成的Me低价离子可被空气中的氧氧化为高价Me离子，从而恢复它的脱硫及氧化性能：

  (4)

当H₂S废气中含有氧气时，本发明可在脱除H₂S并生成元素硫的同时，实现部分Me高价离子的同步再生，从而减轻后续空气氧化再生的负担。

脱硫液中Me离子的浓度可为10-300g/L，脱硫过程可在5-90℃范围进行，pH＝0.05-7.0，可在常压也可在加压条件下高效脱硫。

Claims (4)

1、一种高效处理含H₂S废气的方法，其特征在于：

1)、将具有价态变化的高价金属的氯化物或硫酸盐配制成浓度为10-300g/L的脱硫液；

2)、在脱硫液中加入0.5-150g/L含铁的化合物作为催化剂；

3)、将配制好的脱硫液装入吸收器中；

4)、将含H₂S的废气通入吸收器中；

5)、回收悬浮在脱硫液表面的大块元素硫。

2、根据权利要求1所述的一种高效处理含H₂S废气的方法，其特征在于：有价态变化的高价金属为矾或铜或锰或钴。

3、根据权利要求1所述的一种高效处理含H₂S废气的方法，其特征在于：吸收器为鼓泡吸收器或板式塔或喷淋塔。

4、根据权利要求1所述的一种高效处理含H₂S废气的方法，其特征在于：在脱硫液中加入0.5-150g/L含铁的无机化合物作为催化剂。