硫化氫治理

硫化氫產生於天然氣淨化、石油煉製，以及制煤氣、製革、製藥、造紙、合成化學纖維等生產過程。硫化氫是無色氣體，有刺激性惡臭，易揮發，燃燒時呈藍色火焰。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體健康，還會嚴重腐蝕設備等。

基本信息

套用吸收、吸附和催化氧化等方法對工業生產過程排放的硫化氫(H2S)進行回收、利用或無害化處理。

概述硫化氫產生於天然氣淨化、石油煉製，以及制煤氣、製革、製藥、造紙、合成化學纖維等生產過程。硫化氫是無色氣體，有刺激性惡臭，易揮發，燃燒時呈藍色火焰。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體健康，還會嚴重腐蝕設備等。 硫化氫治理開始較早。1809年英國克萊格使用石灰乳淨化器脫硫，1849年英國蘭寧和希爾斯獲得乾式氧化鐵法專利，1870年美國發展了氧化鐵製備方法，這種乾式氧化鐵法在脫硫領域沿用 100年之久。20世紀30～40年代出現溶液法，將氫氧化鐵懸浮在鹼液中進行脫硫。50年代起,西歐普遍採用氨水法。60年代出現砷鹼法,用砷化物作催化劑。因砷化物有劇毒，逐漸為無毒催化劑所取代。如對苯二酚法、A.D.A.法、富瑪克斯法、達克哈克斯法等都使用無毒催化劑。這些方法都是近年發展較快的技術。另一方面溶液法的吸收廢液處理技術也不斷發展，形成了不同的脫硫工藝。

其他信息

脫硫方法基本上分乾法和濕法兩類：

乾法包括氫氧化鐵法、活性炭法、克勞斯法和氧化鋅法等。

① 氫氧化鐵法:將鐵屑和濕木屑充分混合,加0.5%氧化鈣，製成脫硫劑，濕度為30～40%。硫化氫同脫硫劑反應而被脫除，再生的氫氧化鐵可繼續使用。其反應如下：

2Fe(OH)3 3H2S─→Fe2S3 6H2O

2Fe2S3 6H2O 3O2─→4Fe(OH)3 6S此法脫硫效率高，適於淨化硫化氫含量低的氣體，但設備占地面積大，脫硫劑必須定期再生和更換，操作條件差，因而已逐漸為濕法取代，或同濕法聯合用於深度脫硫。

②活性炭法：用活性炭吸附硫化氫，通氧氣轉換成單體硫和水，用硫化胺洗去硫磺，活性炭可繼續使用。此法不宜用於含焦油的氣體。

③克勞斯法：先把1/3硫化氫氧化成二氧化硫,再使它在轉化爐內同剩餘硫化氫反應，可直接從氣相製取高質量熔融硫。

④氧化鋅法：粒狀的氧化鋅和硫化氫反應生成硫化鋅和水。主要用於淨化硫化氫含量低的廢氣。此法效率較高，但不經濟。

濕法包括溶劑法、中和法和氧化法。

①溶劑法：常用15～20%二乙醇胺水溶液吸收硫化氫，形成“複合物”，把富液加熱到100～130℃，硫化氫被解析出來，經冷凝可得到高濃度硫化氫，再製成硫磺。溶液再生後經換熱器冷卻繼續使用，這種工藝叫胺洗。工藝流程見附圖。 此法特點是溶劑容易生產，價格低廉,工藝成熟,脫硫效率高，降解和蒸發損失小。廣泛套用於石油煉製的脫硫。此法還可採用環丁碸、氨基異丙醇、聚乙醇醚、磷酸酯、碳酸丙烯酯、冷甲醇等作為溶劑。但某些溶劑不適於重烴、芳烴含量高的氣體脫硫。

②中和法：硫化氫是酸性物質，可用鹼性吸收液去除。富液可經過加熱減壓處理，使硫化氫脫吸，吸收液可循環使用。套用的鹼性吸收液主要有碳酸鈉、磷酸鉀、氫氧化鈣的溶液和氨水等，其中氨水套用較廣。氨水法可利用煤氣中的氨作鹼性吸收液去除硫化氫，既不用外來鹼源，也不產生廢液。其反應如下：

R表示芳基。此法催化劑易得，操作溫度範圍較寬、效率高。

達克哈克斯法：又名萘醌法，以萘醌二磺酸鈉為催化劑，以碳酸鈉溶液或氨水為吸收液，吸收塔採用高效的泰勒填料，可同時脫硫脫氰。此法因鹼源和廢液處理方法不同可組成三種全流程：氨型達克哈克斯濕式氧化法，可得到硫酸和硫酸銨。氨型達克哈克斯燃燒法，產生單體硫、二氧化硫和氮氣，二氧化硫可制硫酸。鈉型達克哈克斯還原熱解法,產生單體硫、氮氣、硫化氫,後者可制硫酸或再吸收，碳酸鈉可回收使用。

中國研究成功的APS脫硫法以苦味酸為催化劑,以煤氣中的氨為吸收劑，可同時脫除硫化氫和氰化氫。催化劑在再生塔中用空氣再生，廢液用加壓加酸轉化，轉化尾氣中含有部分有機硫可在催化劑作用下通蒸汽變為硫化氫，返回吸收塔脫除，回收產品為硫和硫酸銨。此法脫硫效率高。