硫化氫治理技術(shù)進展

1、<p><b>　　硫化氫治理技術(shù)進展</b></p><p>　　摘 要：硫化氫主要產(chǎn)生于天然氣凈化、石油煉制、以及一些煤氣廠、污水處理廠和造紙廠等行業(yè)中。硫化氫是無色的氣體，易揮發(fā)，具有刺激性的氣味，硫化氫的凈化與吸收成為化工企業(yè)的重要工藝之一。本文就硫化氫吸收凈化中的克勞斯法和生物法進行重點分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：硫化氫 吸收凈化 技術(shù)發(fā)

2、展 </p><p>　　一、傳統(tǒng)克勞斯工藝 </p><p>　　原理可以簡單概括成：含一定濃度的H2S酸性氣首先進入熱反應(yīng)，使其中一部分H2S通過燃燒直接生成單質(zhì)硫，該過程的硫磺回收率大約60%；余下的H2S在克勞斯催化劑的作用下生成單質(zhì)硫，由于受克勞斯反應(yīng)的平衡限制，克勞斯工藝總硫磺回收率一般在95%～98%左右，尾氣根本無法滿足國家現(xiàn)有的環(huán)保指標(biāo)。 </p><

3、p>　　二、超級克勞斯催化氧化工藝 </p><p>　　1.超級克勞斯一改以往單純增加級數(shù)來提高H2S的回收率的方法，在兩級普通克勞斯轉(zhuǎn)化之后，第三級改用選擇性氧化催化劑，將H2S直接氧化成元素硫，常規(guī)克勞斯工藝要求H2S/S02比值為2的條件下進行，而此種富H2S工藝卻維持催化段在富H2S條件下舉行，例如二段催化劑反應(yīng)器出口氣體要求H2S/S02比值可高達10，末端選擇催化氧化反應(yīng)實際上是一種尾氣處理工

4、藝，H2S轉(zhuǎn)化為硫磺的回收率最高99.5%，如果采用此工藝處理酸性氣，處理后的尾氣仍然存在COS，S02含量超出標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足現(xiàn)有的國家排放要求。 </p><p>　　2.超優(yōu)克勞斯工藝，在兩級普通克勞斯轉(zhuǎn)化之后，增加加氫催化反應(yīng)器，將所有硫化物轉(zhuǎn)化成H2S后再選用選擇性氧化催化劑，將H2S直接氧化成元素硫，除具有超級克勞斯工藝的優(yōu)點外，將總硫回收率提高到99.5%～99.7%，尾氣H2S的排放基本可滿足國家排

5、放要求。 </p><p><b>　　三、生物凈化法 </b></p><p>　　生物凈化法脫硫是近年來才發(fā)展起來的常規(guī)脫硫技術(shù)的替代新工藝，是硫化氫處理技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。在國內(nèi)，昆明理工大學(xué)、同濟大學(xué)等最早進行了生物法處理H：S廢氣的研究。生物凈化法通常包括：生物膜法和生物過濾法。生物法投資和運行費用相對較低，且操作簡單。生物凈化硫化氫過程一般要經(jīng)過以下幾個步

6、驟：①廢氣中的硫化氫由氣膜擴散進入液膜；②溶解于液膜中的硫化氫在濃度差的推動下進一步擴散到生物膜，并被其中的生物所捕獲、吸收；③進入微生物細胞的硫化氫在生物體內(nèi)的代謝過程中作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)被分解，經(jīng)生化反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫、亞硫酸、硫酸等。 </p><p><b>　　1.生物過濾法 </b></p><p>　　生物過濾法是將濾料裝填在生物濾塔中構(gòu)成濾床，在氣流

7、通過濾床時，硫化氫從氣流中轉(zhuǎn)移到生物膜層上被微生物代謝。硫化氫氣體的去除效率主要取決于氣相污染物在固液結(jié)合相上的生物降解速率。生物過濾器與活性炭吸附不同，它是通過生物作用吸附并去除污染物，并不是簡單的物化吸附過程。 </p><p>　　生物過濾法工藝過程：氣體經(jīng)過除塵、增濕或降溫等預(yù)處理后，從濾床底部由上向下穿過填料層，H：S等從氣相轉(zhuǎn)移到生物膜表面，被微生物（脫硫桿菌）吸收轉(zhuǎn)化分解，凈化后氣體以濾床上部排出。

8、生物濾池因其較好的通氣性和適度的通水和持水性，以及豐富的微生物群落，能有效地去除污染物，生物易降解物質(zhì)的效果更佳。濾料通常選用堆肥、土壤、泥炭、活性炭等，厚約0.5～lm。過濾池控制pH值的方法是在裝填填料時投配適當(dāng)固體緩沖劑，緩沖劑耗盡后需要更新，或者對濾料進行再生。 </p><p><b>　　2.生物滴濾法 </b></p><p>　　生物滴濾床使用的是粗碎

9、石、塑料蜂窩狀填料、塑料波紋板填料、陶瓷、微孔硅膠等一類不具有吸附性的填料。生物滴濾床的反應(yīng)條件也易于控制，通過調(diào)節(jié)循環(huán)液的pH值，加入硝酸氫鉀、硝酸銨等物質(zhì)并從生物滴濾床上部噴淋到填料上，使填料的表面附著幾毫米厚的生物膜。廢氣從滴濾床底部進入，溶解于水中的污染物被填料生物膜上的微生物吸收，在微生物體內(nèi)的代謝過程中作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)被分解，最終轉(zhuǎn)化成無害的化合物二氧化碳和水 </p><p>　　生物膜法凈化低濃

10、度硫化氫的主要影響因素有：進氣負荷、液體噴淋量、氣體流量、pH值和填料材質(zhì)等。當(dāng)進氣負荷較小時，生物膜上微生物能有效地降解硫化氫氣體，隨著進氣負荷的增加，凈化效率迅速提高；當(dāng)進氣負荷增加到一定程度時，由于污染物濃度較高，氧很快被表層的生物膜所消耗，靠近填料的生物膜因得不到充足的氧，不能有效地利用硫化氫，說明該生物膜填料塔已達到最大生化去除率。 </p><p>　　生物滴濾床中，填料表面生物膜生長穩(wěn)定，在滴濾床中

11、存在一個連續(xù)流動的水相，因此，整個過程涉及氣液固三相，具有設(shè)備投資和運行費用低，微生物濃度高，有較好的抗沖擊負荷能力，凈化反應(yīng)速度快等優(yōu)點，有較好的開發(fā)與應(yīng)用前景。 </p><p>　　四、硫化氫回收技術(shù)未來發(fā)展的方向 </p><p>　　由以上資料分析可知，隨著對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，對硫化氫脫除方法要求越來越高，種類繁多的尾氣處理技術(shù)被開發(fā)出來。就目前的于法和濕法兩大脫硫工藝而

12、言，干法脫硫是用固體吸收劑來脫除硫化物，脫硫效率較高，但設(shè)備投資較大，需間歇再生或更換，其硫容量相對較低，脫硫劑大多不能再生，需要處理，主要適于氣體精細脫硫；濕法以液體吸收劑來脫除硫化物，設(shè)備處理量大，投資及運行費用小，可連續(xù)操作，但效率低，難以達到高的要求。濕法能夠適應(yīng)較高負荷的脫硫要求，應(yīng)用面較寬，其中尤以液相氧化法的優(yōu)點較為突出。濕法脫硫中，胺法處理酸性氣流以脫除其中的硫化氫，繼而再用改良克勞斯法回收硫.是石油和天然氣工業(yè)傳統(tǒng)的脫

13、硫工藝。這種方法雖應(yīng)用比較廣泛，但技術(shù)上仍有一定的缺陷：（1）克勞斯過程要求嚴(yán)格控制工藝氣體中硫化氫和二氧化硫的比例；（2）胺法必須能產(chǎn)出H2S/C02比較高的原料氣，否則將影響克勞斯裝置的經(jīng)濟性；（3）不適臺用于從空氣中脫除微量硫化合物；（4）硫化氫中的氫氣，未能作產(chǎn)品回收；（5）工藝仍較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。因此，一直在尋找更理想的硫回收方法。 </p><p><b>　　參考文獻 </b>

14、;</p><p>　　[1] 王學(xué)謙，寧平.硫化氫廢氣治理研究進展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2001，4（2）：77～85. </p><p>　　[2] 黃兵，黃若華，孫佩石等.低濃度硫化氫惡臭氣體的生化處理研究[J].云南環(huán)境科學(xué)，1998，17（3）：9—11. </p><p>　　[3] 張永，王學(xué)謙，寧平.硫化氫廢氣凈化新技術(shù)[J].四川化工，2