NL9500577A - Werkwijze voor het reinigen van gassen. - Google Patents

Werkwijze voor het reinigen van gassen. Download PDF

Info

Publication number
NL9500577A
NL9500577A NL9500577A NL9500577A NL9500577A NL 9500577 A NL9500577 A NL 9500577A NL 9500577 A NL9500577 A NL 9500577A NL 9500577 A NL9500577 A NL 9500577A NL 9500577 A NL9500577 A NL 9500577A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gas
washing liquid
scrubber
sulfur
reactor
Prior art date
Application number
NL9500577A
Other languages
English (en)
Inventor
Cees Jan Nico Buisman
Original Assignee
Pacques Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pacques Bv filed Critical Pacques Bv
Priority to NL9500577A priority Critical patent/NL9500577A/nl
Priority to AU49580/96A priority patent/AU691097B2/en
Priority to US08/981,722 priority patent/US5976868A/en
Priority to RU97117885/12A priority patent/RU2164167C2/ru
Priority to CZ19972982A priority patent/CZ288659B6/cs
Priority to PCT/NL1996/000126 priority patent/WO1996030110A1/en
Priority to CA002216461A priority patent/CA2216461C/en
Priority to PL96322381A priority patent/PL184593B1/pl
Priority to NZ303302A priority patent/NZ303302A/xx
Priority to DE69603838T priority patent/DE69603838T2/de
Priority to EP96906101A priority patent/EP0814894B1/en
Priority to TW085106082A priority patent/TW323237B/zh
Publication of NL9500577A publication Critical patent/NL9500577A/nl
Priority to NO19974378A priority patent/NO309414B1/no
Priority to MXPA/A/1997/007277A priority patent/MXPA97007277A/xx

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/52Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/05Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Description

Werkwijze voor het reinigen van gassen.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de reiniging van een waterstofsulfide en eventueel andere verontreinigingen bevattend gas, waarbij men het gas in een eerste gaswasser wast met een basische wasvloeistof en de gebruikte wasvloeistof in een eerste aërobe reactor behandelt met zuurstof in aanwezigheid van sulfide oxiderende bacteriën en het effluent van de eerste aërobe reactor weer als wasvloeistof gebruikt en bij de behandeling met zuurstof gevormde elementaire zwavel uit het effluent afscheidt.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Internationale octrooiaanvrage WO 92/10270. Deze werkwijze is geschikt voor de verwijdering van waterstofsulfide (H2S) en eventueel andere gereduceerde zwavelverbindingen zoals mercaptanen en koolstof-disulfide, of voor de verwijdering van zwaveldioxide (SO2).
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat bij de biologische oxidatie van sulfide geringe hoeveelheden sulfaat ontstaan en dat geen oplossing wordt geboden voor de ongewenste ophoping daarvan. Ook is de bekende werkwijze niet geschikt voor de verwijdering van andere verontreinigingen die naast aanwezig kunnen zijn, zoals ammoniak (NH3), blauwzuur (HCN), zwaveldioxide (SO2), carbonylsulfide (COS) en/of koolstofdisulfide (CS£.
Gevonden is nu een werkwijze voor het reinigen van gassen, waarbij waterstofsulfide zonder noemenswaardige residuen wordt verwijderd en waarbij tevens veel voorkomende andere ongewenste gasvormige componenten zoals ammoniak, blauwzuur, zwaveldioxide, koolstofdisulfide of carbonylsulfide, kunnen worden verwijderd zonder dat afzonderlijke voor- of nabehandelingen en bijbehorende installaties nodig zijn. De werkwijze levert slechts vaste elementaire zwavel en, indien het te reinigen gas ook stikstofverbindingen zoals NH3 of HCN bevat, moleculaire stikstof (N^ op, welke beide zonder bezwaar benut respectievelijk geloosd kunnen worden. De werkwijze is bijzonder geschikt voor de reiniging van stookgassen (aardgas, kolengas) en andere gassen die na zuivering nuttig worden gebruikt. De werkwijze is ook geschikt voor het reinigen van gassen die niet meer worden gebruikt en uiteindelijk worden geloosd, eventueel na affakkelen zoals rookgassen en industriële gassen, bij voorbeeld Qaus-afgassen (gassen die ontstaan bij de omzetting van hoge concentraties H2S met S02 onder vorming van elementaire zwavel).
De werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat men het effluent van de eerste aërobe reactor, waaruit zwavel is afgescheiden, in een anaërobe reactor met sulfaat reducerende bacteriën behandelt en terugvoert naar de eerste aërobe reactor.
Door de toepassing van de na de aërobe reactor geschakelde anaërobe reactor wordt het sulfaat dat de aërobe reactor verlaat tot sulfide gereduceerd. Ook wanneer het te reinigen gas naast waterstofsulfide zwaveldioxide bevat, wordt dit laatste (in de vorm van sulfiet of sulfaat) tot sulfide gereduceerd.
De voor de reductie van sulfaat en sulfiet en andere geoxideerde zwavel-verbindingen in de anaërobe reactor werkzame bacteriën (hier aangeduid als sulfaat reducerende bacteriën) behoren bij voorbeeld tot de geslachten Desulfovibrio, Desui-fotomaculum, Desulfomonas, Desulfobulbus, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema, Desulfosarcina, Desulfobactenum en Desulfitromas. Dagelijke bacteriën zijn zonder problemen uit diverse anaërobe culturen beschikbaar en/of groeien spontaan in de anaërobe reactoren.
Voor de biologische reductie in de anaërobe reactor zijn reductie-equivalenten (elektronendonoren) nodig. Geschikte elektronendonoren zijn onder meer waterstof, koolmonoxide, kleine alcoholen (bijv. methanol en ethanol) en andere gemakkelijk biologisch oxideerbare organische stoffen zoals acetaat, propionaat, glucoee, sucrose, zetmeel en dergelijke.
Het sulfide-houdende effluent van de anaërobe reactor wordt teruggeleid naar de aërobe reactor, alwaar het sulfide weer grotendeels in elementaire zwavel wordt omgezet.
De hoeveelheid in de aërobe reactor toegevoerde zuurstof regelt men zo dat bij de oxidatie van het geabsorbeerde sulfide hoofdzakelijk elementaire zwavel ontstaat. Als bacteriën die in de aërobe reactor in aanwezigheid van zuurstof sulfide en andere zwavelverbindingen met lage oxidatiegraad tot elementaire zwavel oxideren (hier aangeduid als sulfide oxiderende bacteriën) komen de daartoe bekende autotrofc aërobe culturen in aanmerking, zoals van de geslachten ThiobaciUus en Thiomicrospira.
De vorming van zwavel in de aërobe reactor leidt tot een zwavelsuspensie, die wordt afgetapt. De zwavel uit deze suspensie wordt afgescheiden en opgewerkt door drogen en eventueel zuiveren, en hergebruikt.
Ongeveer 90% van de in gaswasser gebruikte alkaiiteit wordt bij de oxidatie in de aërobe reactor teruggevormd. In de anaërobe reactor wordt het merendeel van de overige 10% van de alkaiiteit teruggevormd.
Een deel van het effluent van de aërobe reactor wordt als wasvloeistof naar de gaswasser teruggeleid. Bij voorkeur heeft dit een pH van 7,5-9,5, in het bijzonder van 8-9,2. Een betrekkelijk hoge pH, zoals tussen 9 en 9,5, heeft het voordeel dat bi-carbonaat (COj) beter in oplossing blijft en de bufferende werking dus effectiever is. Bij een lagere pH van bij voorbeeld 8-8,5 is elementaire zwavel stabieler.
Zonodig wordt de pH door toevoeging van loog of soda bijgesteld. Indien het te reinigen gas weinig 002 bevat, zoals in het geval van aardgas (< 5% Cö^), voegt men bij voorkeur 0¾ of een equivalent daarvan zoals (bQcarbonaat toe, om zowel de pH bij te stellen als de bufferende werking te verhogen. Deze toevoeging kan plaats vinden in de aërobe reactor zodat daar de gewenste pH wordt ingestcld, of in de (eerste) gaswassa. Ook kan een organische elektroncndonor, zoals acetaat, suikers e.d., in de anaërobe reactor worden gebracht, die door de bacteriën aldaar wordt omgezet in (bi)carbonaat. Aldus zijn de elektronen donerende, pH verhogende en bufferende functies gecombineerd.
Voor het verlagen van de pH na de wassa zijn in het algemeen geen neutraliserende middelen nodig, zodat er in de redrculerende wasvloeistof nauwelijks zouten opgebouwd worden.
Doordat men bij voorkeur als wasvloeistof het effluent van de aërobe reactor gebruikt waaruit de elementaire zwavel nog niet of niet volledig is afgescheiden, bevat het waswata elementaire zwavel, dat de absorptie van HjS, maar ook van SOj en HCN, uit de te reinigen gassen bevordert. Daarbij worden respectievelijk di- en polysulfide (HSn~; n a 2), thiosulfaat (HS2O3") en thiocyanaat (SCN~) gevormd. Bij voorkeur bevat de wasvloeistof 1-50, in het bijzonder 10-50 g elementaire zwavel pa 1.
In het bijzonda in het geval van aanwezigheid van HCN als component in het gas is elementaire zwavel in de wasvloeistof nuttig. Het voor de meeste bacteriën giftige cyanide wordt daardoor omgezet in het veel minda giftige thiocyanaat, dat vervolgens biologisch en/of chemisch wordt afgebroken zoals blijkt uit onderstaande reactie-vergelijkingen:
Figure NL9500577AD00041
Uiteindelijk wordt HCN dus omgezet in kooldioxide en ammoniak. De ammoniak kan indien gewenst verder worden omgezet, zoals hieronder wordt toegelicht.
Wanneer het te reinigen gas naast H2S andere vluchtige zwavelveibindingen zoals kleine alkylmercaptanen of koolstofdisulflde bevat, kan de afgewerkte wasvloeistof die de zwavelveibindingen bevat rechtstreeks in de aërobe reactor met de sulfide oxiderende bacteriën worden gebracht. Wanneer deze gereduceerde zwavelveibindingen opgelost zijn, worden deze aangeduid als "sulfide", maar rader deze term wenden ook andere gereduceerde zwavelveibindingen verstaan, zoals opgelost waterstofsulfide (H2S of HS~), disulfide, polysulfidc, thiocarbonaten, alkaanthiolaten, e.d..
Indien het gas ook C02 bevat, zal dit ook ten dele in de wasvlocistof worden geabsorbeerd. Het geabsorbeerde kooldioxide zal in de vorm van bicarbonaat een gunstige bufferende werking op de wasvloeistof hebben. Bovendien wordt een deel van het C02 in de aërobe reactor gestript wat leidt tot pH-verhoging.
De sulfideconcentratie in de gebruikte wasvloeistof met een pH van ongeveer 8,5 zal, uitgedrukt als zwavel, bij reiniging van gassen met ongeveer atmosferische druk gewoonlijk ongeveer 80-800 mg/1 bedragen. Dit is een lagere concentratie dan de concentratie die in een conventionele, bij een pH van 10 tot 11 werkende, H2S-wasser wordt bereikt. Daarom zal de wasser groter moeten zijn dan een conventionele wasser en zal er een hogere verhouding water/gasstroom worden toegepast, bijvoorbeeld een verhouding van waterstroom tot gasstroom van 0,1 tot 0,25. Bij gassen onder druk, zoals stookgas (bijv. 20 bar) of aardgas (bijv. 75 bar) kan de sulfideconcentratie oplopen tot 3 g/1, en zijn de eisen aan de wasser en de water/gas-verhouding dus minder streng.
De werkwijze volgens de uitvinding heeft in het bijzonder voordelen voor de reiniging van gassen die aanzienlijke hoeveelheden van andere ongewenste componenten bevatten. Een belangrijke andere verontreiniging is ammoniak. Wanneer gas moet worden gereinigd dat naast H2S (en eventueel SO^ ook ammoniak bevat, zal dit tot op zekere hoogte in de besproken gaswasser geabsorbeerd worden en in de aërobe reactor omgezet worden.
Het verdient echter de voorkeur om, wanneer men de hoeveelheid te lozen ammoniak drastisch wil beperken, een tweede, voor de eerste geschakelde, gaswasser toe te passen en het gas daarin met een wasvloeistof met een lagere pH te wassen. Aldus wordt NH3 efficiënter uitgewassen. De wasvloeistof in de tweede gaswasser heeft daarbij bij voorkeur een pH van 5 tot 7,5 en in het bijzonder van 6-7. Bij voorkeur wast men het gas eerst in de tweede gaswasser met de lagere pH, hoofdzakelijk met het oog op absorptie van NH3, en daarna in de als eerste besproken gaswasser met de hogere pH, vooral met het oog qp absorptie van H2S.
De gebruikte wasvloeistof uit de tweede gaswasser kan vervolgens worden gecombineerd met de gebruikte wasvloeistof uit de eerste gaswasser, en achtereenvolgens aan biologische oxidatie en reductie worden onderworpen. Een groot deel van de ammoniak zal in de aErobe reactor waar sulfide wordt geoxideerd met worden omgezet. Daarom gebruikt men bij voorkeur een tweede aErobe reactor, die wordt gevoed met het effluent van de eerste aErobe reactor, waaruit elementaire zwavel zo veel mogelijk is afgescheiden.
In deze tweede aErobe reactor wordt ammoniak door nitrificerende bacteriën in aanwezigheid van zuurstof omgezet in nitraat. Het effluent van de nitrificerende aErobe reactor wordt vervolgens voor een deel in de al besproken anaërobe reactor geleid, alwaar het nitraat door denitrificerende bacteriën, in aanwezigheid van een elektronen-donor zoals waterstof, wordt gereduceerd tot stikstof. Het effluent van de anaërobe reactor wordt, zoals al eerder beschreven, teruggeleid naar de eerste aErobe reactor. De volgende reacties treden daarbij qp:
Figure NL9500577AD00061
(1) tweede aErobe reactor (2) anaërobe reactor (3) eerste aErobe reactor
Aangezien de pH van het effluent van de tweede aErobe reactor door de nitraat- vonning verlaagd is, gebruikt men een deel van dit effluent met voordeel als wasvloeistof voor de tweede gaswasser. Zo nodig kan de pH door toevoeging van zuur of base of door vermenging met andere effluenten verder worden aangepast. Het nitraat kan dan in de eerste aErobe reactor deels worden omgezet in moleculaire stikstof (reactie (3)).
De werkwijze volgens de uitvinding is ook uitstekend toepasbaar voor het reinigen van gas dat naast H2S (en eventueel SO2 en/of NH3) tevens blauwzuur bevat. Zoals al beschreven kan men de absorptie van het HCN bevorderen door middel van in de wasvloeistof opgeloste of gesuspendeerde elementaire zwavel. Het HCN zal, in geval van twee gaswassers zoals hierboven beschreven, voornamelijk in de eerste (achter de tweede geschakelde), meer basische gaswasser worden geabsorbeerd. Het gevormde nitraat wordt door de combinatie van anaërobe en aErobe reactoren uiteindelijk omgezet in stikstof.
Ook indien het te reinigen gas koolstofdisulfide en/of carbonylsulfide bevat, kan dit met de werkwijze volgens de uitvinding doeltreffend worden verwijderd. Bij voorkeur gebruikt men hierbij meer dan een gaswasser zoals hierboven voor de verwijdering van ammoniak is beschreven. Voor een zeer grondige verwijdering van COS past men twee gaswassers van het basische type in serie toe, waarbij effluent uit de eerste aërobe reactor voor beide als wasvloeistof kan worden gebruikt. Geabsorbeerd COS en CS2 wordt in de aërobe reactor hoofdzakelijk omgezet in carbonaat en zwavel.
De volgens de uitvinding te gebruiken gaswassers kunnen van een gebruikelijk type zijn, zolang in de gaswassers een effectief contact tussen de gasstroom en de wasvloeistof tot stand wordt gebracht.
De volgens de uitvinding te gebruiken anaërobe en aërobe reactoren kunnen van elk geschikt type zijn. Bij voorkeur gebruikt men, in het bijzonder voor de aërobe reactoren), reactoren van het verticaal circulerende type, zoals bij voorbeeld beschreven in de Internationale octrooiaanvrage 94/29227, waarin het toe te passen gas (in de aërobe reactor is dat gewoonlijk lucht) voor de verticale circulatie kan zorgen.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor de uitvoering van de werkwijze zoals hierboven beschreven. Voorbeelden daarvan zijn weergegeven in figuren 1 en 2.
Voorbeelden en figuurbeschrijving
Voorbeeld 1
Verwijdering van zwavelverbindingen in afwezigheid van noemenswaardige hoeveelheden stikstofverbindingen
Claus-afgas (ca. 40% C02, 45% H20, 8% met als voornaamste verontreinigingen H2S en S02 en daarnaast COS en CS2 wordt gereinigd in een inrichting als weergegeven in figuur 1.
Het verontreinigde gas komt via leiding 1 onderaan gaswasser 5 binnen. Het schone gas verlaat de wasser aan de bovenzijde via leiding 2. Het gas wordt gereinigd met wasvloeistof die via 3 wordt aangevoerd. De met sulfide en eventueel sulfiet beladen wasvloeistof verlaat de wasser aan de onderzijde via 4 en wordt naar de aërobe reactor 6 geleid. Bij 4 kunnen zo nodig nutriënten voor de biomassa worden toegevoerd.
In de aërobe reactor 6 wordt sulfide in de wasvloeistof met bacteriën en zuurstof voornamelijk omgezet in zwavel. De reactor wordt via beluchtingssysteem 7 van lucht voorzien. De afgewerkte lucht kan gewoonlijk zonder problemen via 8 in de buitenlucht worden afgelaten.
Het effluent van de aërobe reactor 6 wordt deels gebruikt als wasvloeistof voor de gaswasser 5. Het overige deel wordt via 10 naar de zwavelafscheider 11 geleid en daar grotendeels ontdaan van zwavel. De afgescheiden zwavelsluny wordt via 12 afgevoerd, ontwaterd en eventueel gezuiverd voor hergebruik.
De sulfaat/sulfiet houdende stroom 13 wordt naar de anaërobe reactor 17 geleid. Via 15 wordt een elektronendonor toegevoerd. In geval van een gasvormige elektronendonor wordt een spuigas via 16 afgelaten en eventueel deels gerecirculeerd. In de anaërobe reactor worden sulfaat en sulfiet omgezet in sulfide. Het effluent wordt via 14 teruggeleid naar de aërobe reactor 6, waar het sulfide weer voornamelijk in zwavel wordt omgezet. Om ophoping van verontreinigende, niet afbreekbare componenten tegen te gaan is een kleine spui 18 nodig. Wanneer de spui zich, zoals in Fig. 1, na de anaerobe reactor bevindt, zal deze sulfide bevatten en dient deze gewoonlijk nabehandeld te worden. Indien de lozing van lage concentraties sulfaat aanvaardbaar is, kan de spui zich ter hoogte van leiding 13 bevinden, en behoeft deze niet te worden nabehandeld.
In het hier beschreven geval van Gaus-afgas bevat het verontreinigde gas ook COS en/of CSj en wordt het gereinigde gas niet meer gebruikt (gewoonlijk wordt het afgefakkeld). Het gas wordt dan na 5 in een biologische trickling-filter-installatie 19 nabehandeld. Hiertoe wordt via 21 lucht gevoerd in filterinstallatie 19, die eenzelfde biomassa bevat als de aërobe reactor 6. Resten COS en CS2 worden hier geabsorbeerd en omgezet in hoofdzakelijk zwavel en/of sulfaat, en C02. Het gezuiverde gas wordt via 20 afgevoerd. Het waswater van de biowasser is afkomstig van de aërobe reactor via 22 en wordt via 23 naar de aërobe reactor teruggevoerd.
De resultaten van de behandeling volgens dit voorbeeld zijn vermeld in de onderstaande tabel.
Voorbeeld 2
Verwijdering van zwavelverbindingen in afwezigheid van noemenswaardige hoeveelheden stikstofverbindingen.
Stookgas met als hoofdbestanddelen H2 en CO en met als voornaamste verontreiniging H2S wordt gereinigd in een inrichting als weergegeven in figuur 1, waarin echter het trickling filter 19 met bijbehorende voorzieningen 20-23 ontbreekt.
De resultaten van de behandeling volgens dit voorbeeld zijn vermeld in de onderstaande tabel.
Tabel
Figure NL9500577AD00091
*: bij 20 bar
Voorbeeld 3
Verwijdering van zwaveherbindingen en stikstofverbindingen
Stookgas (synthesegas) met als hoofdbcstanddclcn H2 en CX) en met als voornaamste verontreinigingen H^, COS, NH3 en HCN wordt gereinigd in een inrichting als weergegeven in figuur 2.
Het verontreinigde gas komt via leiding 1 onder in gaswasser 31, waar voornamelijk NH3 uit het gas wordt gewassen met wasvloeistof die via 33 uit aërobe reactor 36 wordt aangevoerd. Het deels gereinigde gas verlaat de wasser aan de bovenzijde en wordt via leiding 32 geleid naar de gaswasser 5, waar het merendeel van H2S en HCN met wasvloeistof 3 wordt verwijderd. Om COS en resten H2S en HCN te verwijderen wordt het gas via 2 naar gaswasser 30 geleid en aldaar met via 22 aangevoelde wasvloeistof wordt gewassen. De wasvloeistof voor wassers 5 en 30 is afkomstig van de aërobe reactor 6.
De beladen wasvloeistoffen 34, 4 en 23 verlaten de wassers aan de onderzijde en worden naar de aërobe reactor 6 geleid. In de aërobe reactor 6 wordt sulfide in de wasvloeistof met bacteriën en zuurstof voornamelijk omgezet in zwavel. Slechts een klein deel van de ammonia wordt hier tot nitraat geoxideerd. De reactor wordt via beluchtingssysteem 7 van lucht voorzien. De afgewerkte lucht kan via 8 naar de tweede aërobe reactor worden geleid en nogmaals voor oxidatie worden gebruikt.
Het effluent van de aërobe reactor 6 wordt deels gebruikt als wasvloeistof voor de gaswassers S en 30. Het overige deel wordt via 10 naar de zwavelafscheider 11 geleid en daar grotendeels ontdaan van zwavel. De afgescheiden zwavelsluny wordt via 12 afgevoerd, ontwaterd en eventueel gezuiverd voor hergebruik.
Het effluent van de zwavelafscheider wordt via 13 naar de tweede aërobe reactor 36 geleid. Met behulp van bacteriën en zuurstof wendt de overige ammonia in nitraat omgezet. De reactor wordt via een beluchtingssysteem van lucht voorzien. Hiertoe wordt het afgas 8 van de eerste aërobe reactor aangevuld met luchtstroom 35. De afgewerkte lucht kan gewoonlijk zonder problemen via 37 in de buitenlucht worden afgelaten.
Het effluent van de aërobe reactor 36 wordt via 38 afgetapt en deels gebruikt als wasvloeistof 33 voor de gaswasser 31. Het overige deel wendt via 39 «Mt de anaërobe reactor 17 geleid. Via 15 wordt een elektronendonor toegevoerd. In geval van een gasvormige elektronendonor wordt een spuigas via 16 afgelaten en eventueel deels geredrculecrd. In de anaërobe reactor 17 wordt sulfaat omgezet in sulfide.
Het effluent wordt via 14 teruggeleid naar de aërobe reactor 6, waar het sulfide wen voornamelijk in zwavel wordt omgezet. Om ophoping van verontreinigende, niet afbreekbare componenten tegen te gaan is een kleine spui 18 nodig. Deze dient eventueel nabehandeld te worden.
De resultaten van de behandeling volgens dat voorbeeld zijn vermeld in de bovenstaande tabel.

Claims (13)

1. Werkwijze voor de reiniging van een waterstofsulfide bevattend gas, waarbij men het gas in een eerste gaswasser wast met een basische wasvloeistof en de gebruikte wasvloeistof in een eerste aërobe reactor behandelt met zuurstof in aanwezigheid van sulfide oxiderende bacteriën en het effluent van de eerste aërobe reactor weer als wasvloeistof gebruikt en bij de behandeling met zuurstof gevormde elementaire zwavel uit het effluent afscheidt, met het kenmerk, dat men het effluent waaruit zwavel is afgescheiden in een anaërobe reactor behandelt met sulfaat reducerende bacteriën en terugvoert naar de eerste aërobe reactor.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de wasvloeistof in de eerste gaswasser een pH van 8-9,5 heeft.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij men aan de anaërobe reactor een elektronendonor zoals waterstof of een gemakkelijk oxidccrbarc organische stof toevoert.
4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarbij het waterstofsulfide bevattende gas tevens zwaveldioxide bevat.
5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, waarbij het waterstofsulfide bevattende gas tevens ammoniak bevat en men het gas in een tweede gaswasser wast met een wasvloeistof en de gebruikte wasvloeistof uit de tweede gaswasser tezamen met de gebruikte wasvloeistof uit de eerste gaswasser behandelt.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij men bet gas eerst in de tweede gaswasser wast en de wasvloeistof in de tweede gaswasser een pH van 6-8,5 heeft.
7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij men de gebruikte wasvloeistof waaruit zwavel is afgescheiden voorafgaande aan de behandeling in de anaërobe reactor in een tweede aërobe reactor behandelt met nitrificerende bacteriën.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij men het effluent van de tweede aërobe reactor gebruikt als wasvloeistof in de tweede gaswasser.
9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gas tevens blauwzuur bevat en men de basische wasvloeistof tevens 1-50 g elementaire zwavel per 1 doet bevatten.
10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gas tevens carbonylsulfidc bevat en men de eerste gaswasser dubbel uitvoert.
11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gas minder dan 5% kooldioxide bevat, en men aan de wasvloeistof kooldioxide, (bi)caibonaat of een in (bi)carbonaat omzetbare organische stof toevoegt.
12. Inrichting voor uitvoering van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een of meer gaswassers (5, 30, 31) met toe- ea afvoerieidingen voor gas (1,2» 20,32) en middelen voor de toevoer, verspreiding, opvang ea af voer van wasvloeistof, een of meer aSrobe reactoren (6,36) met toe- en afvoerieidingen voor gas (7, 8, 35,37) en middelen voor de toevoer en afvoer van vloeistof, een afscheider voor de scheiding van vaste stof en vloeistof (11), en een anaërobe reactor (17) met een toevoerleiding voor elektronendonor (15) en middelen voor de toevoer ea af voer van vloeistof.
13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de middelen vota toevoer en af voer van vloeistof zijn verbonden zoals weergegeven in figuur 2.
NL9500577A 1995-03-24 1995-03-24 Werkwijze voor het reinigen van gassen. NL9500577A (nl)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9500577A NL9500577A (nl) 1995-03-24 1995-03-24 Werkwijze voor het reinigen van gassen.
PL96322381A PL184593B1 (pl) 1995-03-24 1996-03-25 Sposób oczyszczania gazu oraz instalacja do oczyszczania gazu
NZ303302A NZ303302A (en) 1995-03-24 1996-03-25 process for treating a gas containing hydrogen sulphide
RU97117885/12A RU2164167C2 (ru) 1995-03-24 1996-03-25 Способ обработки газов и устройство для его осуществления
CZ19972982A CZ288659B6 (cs) 1995-03-24 1996-03-25 Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění
PCT/NL1996/000126 WO1996030110A1 (en) 1995-03-24 1996-03-25 Process for the treatment of gases
CA002216461A CA2216461C (en) 1995-03-24 1996-03-25 Process for the treatment of gases
AU49580/96A AU691097B2 (en) 1995-03-24 1996-03-25 Process for the treatment of gases
US08/981,722 US5976868A (en) 1995-03-24 1996-03-25 Process for the treatment of gases
DE69603838T DE69603838T2 (de) 1995-03-24 1996-03-25 Verfahren zur behandlung von gasen
EP96906101A EP0814894B1 (en) 1995-03-24 1996-03-25 Process for the treatment of gases
TW085106082A TW323237B (nl) 1995-03-24 1996-05-23
NO19974378A NO309414B1 (no) 1995-03-24 1997-09-23 Fremgangsmate og installasjon til behandling av en gass
MXPA/A/1997/007277A MXPA97007277A (en) 1995-03-24 1997-09-24 Process for the treatment of ga

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9500577 1995-03-24
NL9500577A NL9500577A (nl) 1995-03-24 1995-03-24 Werkwijze voor het reinigen van gassen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9500577A true NL9500577A (nl) 1996-11-01

Family

ID=19865756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9500577A NL9500577A (nl) 1995-03-24 1995-03-24 Werkwijze voor het reinigen van gassen.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5976868A (nl)
EP (1) EP0814894B1 (nl)
AU (1) AU691097B2 (nl)
CZ (1) CZ288659B6 (nl)
DE (1) DE69603838T2 (nl)
NL (1) NL9500577A (nl)
NO (1) NO309414B1 (nl)
NZ (1) NZ303302A (nl)
PL (1) PL184593B1 (nl)
RU (1) RU2164167C2 (nl)
TW (1) TW323237B (nl)
WO (1) WO1996030110A1 (nl)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845288A1 (en) * 1996-11-27 1998-06-03 Thiopaq Sulfur Systems B.V. Process for biological removal of sulphide
US6521201B1 (en) * 2001-02-14 2003-02-18 Uop Llc Process for recovery of high purity hydrophilic sulfur
US7097762B1 (en) 2002-03-29 2006-08-29 Icm, Inc. Modular waste water treatment system
AT411332B (de) * 2002-04-04 2003-12-29 Profactor Produktionsforschung Verfahren zur abtrennung einer komponente aus einem gasgemisch
US7588627B2 (en) * 2003-04-17 2009-09-15 Shell Oil Company Process for the removal of H2S and mercaptans from a gas stream
EP1628744B1 (en) * 2003-05-29 2008-07-09 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. A process for the removal of so2, hcn and h2s and optionally cos, cs2 and nh3 from a gas stream
WO2005044742A1 (en) * 2003-11-11 2005-05-19 Paques B.V. Process for the biological treatment of sulphur salts
CN100360212C (zh) * 2005-07-21 2008-01-09 四川大学 资源化脱除二氧化硫废气治理方法
US7520990B2 (en) * 2006-02-28 2009-04-21 Icm, Inc. Anaerobic wastewater treatment system and method
US7531159B2 (en) 2006-07-26 2009-05-12 National Tank Company Method for extracting H2S from sour gas
US8128898B2 (en) * 2006-10-31 2012-03-06 Sasol Techonology (Proprietary) Limited Removal of hydrogen cyanide from synthesis gas
US20080190844A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Richard Alan Haase Methods, processes and apparatus for biological purification of a gas, liquid or solid; and hydrocarbon fuel from said processes
EP2030671A1 (de) * 2007-08-25 2009-03-04 Kopf Klärschlammverwertungs-GmbH & Co. KG Verfahren und Anlage zur Reinigung von Gas
ES2326062B1 (es) * 2007-12-04 2010-08-10 Universidad De Burgos Procedimiento fisico-quimico y biologico para la depuracion de liquidos residuales que contengan compuestos oxidados de azufre.
US7927513B1 (en) * 2009-10-27 2011-04-19 Coskata, Inc. Method of treating a hot syngas stream for conversion to chemical products by removing ammonia and COS
CN101984026B (zh) * 2010-11-09 2013-05-01 浙江大学 一体化沼气生物脱硫装置
CN102068890B (zh) * 2010-12-24 2013-04-03 环境保护部华南环境科学研究所 复杂工业有机废气处理方法及装置
AU2012277494A1 (en) * 2011-06-29 2014-01-30 Kemetco Research Inc. Sulfide generation via biological reduction of divalent, tetravalent or pentavalent sulfur containing combustion flue gas or liquor
US9011578B2 (en) 2012-04-05 2015-04-21 Coskata, Inc. Integrated processes for refining syngas and bioconversion to oxygenated organic compound
TWI478762B (zh) * 2012-09-19 2015-04-01 Univ Nat Chiao Tung 降低氣體中硫化氫之系統與方法
CN102989280B (zh) * 2012-11-19 2015-09-02 高玉宗 一种烟气净化方法及净化装置
RU2518307C1 (ru) * 2013-02-18 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр новых энергетических технологий" (ООО "ЦНЭТ") Анаэробный реактор
US9034617B2 (en) 2013-03-14 2015-05-19 Coskata, Inc. Processes for the anaerobic bioconverison of syngas to oxygenated organic compound with in situ protection from hydrogen cyanide
CN103342443B (zh) * 2013-08-01 2014-09-24 哈尔滨工业大学 一种提高煤气化废水处理效果的装置及利用该装置处理煤气化废水的方法
RU2556935C2 (ru) * 2013-09-20 2015-07-20 Открытое акционерное общество "Гипрогазоочистка" Способ утилизации кислых газов, содержащих сероводород и аммиак
BR112016017093B1 (pt) * 2014-02-03 2022-10-11 Paqell B.V Processo para conversão biológica de bissulfeto em enxofre elementar
EP3034157A1 (en) * 2015-02-19 2016-06-22 Paqell B.V. Process for treating a hydrogen sulphide and mercaptans comprising gas
JP6789777B2 (ja) * 2016-11-22 2020-11-25 三菱重工エンジニアリング株式会社 ガス精製装置及びガス精製方法
FR3061030A1 (fr) * 2016-12-28 2018-06-29 Engie Ensemble de depollution, installation comprenant un tel ensemble, procede correspondant
RU2647737C1 (ru) * 2017-04-26 2018-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "ИТЦМ МЕТАЛЛУРГ" ООО "ИТЦМ МЕТАЛЛУРГ" Устройство очистки отходящих газов
EP3409642A1 (en) 2017-06-01 2018-12-05 Paqell B.V. A process to convert bisulphide to elemental sulphur
EP3409641A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-05 Paqell B.V. A process to prepare elemental sulphur
CN109276982A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中国石油化工股份有限公司 一种燃料气厌氧生物脱硫的方法
WO2019129921A1 (en) 2017-12-29 2019-07-04 Valmet Technologies Oy A method and a system for adjusting s/na -balance of a pulp mill
NL2024456B1 (en) 2019-12-13 2021-09-01 Paqell B V A continuous process to treat a hydrogen sulphide comprising gas
CN111056631B (zh) * 2019-12-16 2022-04-19 福建农林大学 一种应用裂解气厌氧反硝化的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5827619A (ja) * 1981-08-07 1983-02-18 Ebara Infilco Co Ltd 脱臭方法
WO1991016269A1 (en) * 1990-04-12 1991-10-31 Paques B.V. Process for the treatment of water containing sulphur compounds
WO1992010270A1 (en) * 1990-12-04 1992-06-25 Paques B.V. Process for the removal of sulphur compounds from gases
WO1993024416A1 (en) * 1992-05-26 1993-12-09 Paques B.V. Process for removing sulphur compounds from water

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269929A (en) * 1988-05-13 1993-12-14 Abb Environmental Services Inc. Microbial process for the reduction of sulfur dioxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5827619A (ja) * 1981-08-07 1983-02-18 Ebara Infilco Co Ltd 脱臭方法
WO1991016269A1 (en) * 1990-04-12 1991-10-31 Paques B.V. Process for the treatment of water containing sulphur compounds
WO1992010270A1 (en) * 1990-12-04 1992-06-25 Paques B.V. Process for the removal of sulphur compounds from gases
WO1993024416A1 (en) * 1992-05-26 1993-12-09 Paques B.V. Process for removing sulphur compounds from water

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"EXPLOITING NATURE'S SULPHUR CYCLE", SULPHUR, no. 235, 1 November 1994 (1994-11-01), pages 59 - 63, 65 - 67, 69, XP000475879 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 100 (C - 164) 28 April 1983 (1983-04-28) *

Also Published As

Publication number Publication date
NO974378D0 (no) 1997-09-23
DE69603838D1 (de) 1999-09-23
US5976868A (en) 1999-11-02
PL184593B1 (pl) 2002-11-29
EP0814894A1 (en) 1998-01-07
DE69603838T2 (de) 2000-01-20
AU4958096A (en) 1996-10-16
TW323237B (nl) 1997-12-21
CZ288659B6 (cs) 2001-08-15
MX9707277A (es) 1998-06-30
NO309414B1 (no) 2001-01-29
AU691097B2 (en) 1998-05-07
RU2164167C2 (ru) 2001-03-20
NZ303302A (en) 2000-01-28
CZ298297A3 (cs) 1998-04-15
EP0814894B1 (en) 1999-08-18
PL322381A1 (en) 1998-01-19
NO974378L (no) 1997-11-20
WO1996030110A1 (en) 1996-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9500577A (nl) Werkwijze voor het reinigen van gassen.
RU2089267C1 (ru) Способ удаления соединений серы из отходящих газов
NL1011490C2 (nl) Werkwijze voor het ontzwavelen van gassen.
CN1090985C (zh) 净化含氮氧化物烟道气的方法
KR970001454B1 (ko) 물로부터 황 화합물을 제거하는 방법
SK280506B6 (sk) Spôsob anaeróbneho odstránenia zlúčenín síry z odp
NL9000876A (nl) Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water.
NL9200927A (nl) Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water.
CA2216461C (en) Process for the treatment of gases
RU2146964C1 (ru) Способ очистки отходящего или дымового газа, содержащего окислы азота
MXPA97007277A (en) Process for the treatment of ga
NL9201268A (nl) Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water.

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed