[發(fā)明專利]一種濕式選擇性脫硫系統(tǒng)及其脫硫方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310407422.6
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103432872A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳澤智;龔惠娟;馬儀雯;樊楊梅;王夢秋;余珉;吳未立;徐明剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;郭曉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫硫方法，尤其是涉及一種濕式選擇性脫硫方法，屬于環(huán)境化學技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

以沼氣和垃圾填埋氣等為代表的、富含甲烷的生物質(zhì)氣體是一類重要的生物質(zhì)能源。生物質(zhì)氣體中普遍含有較高濃度的H₂S組分，在進行利用之前需要進行脫硫處理。濕式脫硫是一種采用脫硫液吸收分離H₂S組分的脫硫方法，其典型技術(shù)路線是濕式催化氧化脫硫，即采用添加了液相催化氧化劑的堿性吸收液，將硫化氫吸收并氧化成單質(zhì)硫予以分離和回收。但該方法存在一個明顯的不足之處，即：沼氣和垃圾填埋氣中有較高含量的酸性氣體CO₂（含量一般在20%～30%之間），而脫硫吸收過程中的脫硫液為堿性（pH值在8～9之間），這導致部分二氧化碳在脫硫過程中也被脫硫液所吸收，從而造成額外的堿耗且不可再生，形成不必要的運行成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種選擇性高、成本低的濕式選擇性脫硫系統(tǒng)及其脫硫方法。

為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種濕式選擇性脫硫系統(tǒng)，其特征在于，包括順序連通且形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的吸收塔、富液槽、沉淀槽、酸溶槽、氧化槽、貧液槽，同時還包括一酸化槽，所述的酸化槽設(shè)置在沉淀槽和貧液槽之間，且分別與沉淀槽和貧液槽連通。

其中，所述的富液槽和沉淀槽之間還設(shè)置有富液泵。

所述的沉淀槽和酸溶槽之間還設(shè)置有污泥泵。

而所述的貧液槽和吸收塔之間還設(shè)置有貧液泵。

此外，所述的吸收塔為噴淋式填料塔。

一種濕式選擇性脫硫方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）吸收硫化氫：原料氣從吸收塔的底部進入，通過填料層與填充在填料層中的脫硫液逆向接觸，原料氣中的硫化氫被脫硫液吸收，而脫硫后的凈化氣從吸收塔的頂部排出，且所述的脫硫液的pH值為5-7；

（2）沉淀金屬硫化物：步驟（1）所述的吸收了硫化氫的脫硫液作為富液通過富液泵從吸收塔泵入富液槽，緩沖停留后進入沉淀槽，向所述的沉淀槽內(nèi)加入堿液，在攪拌的情況下，調(diào)節(jié)富液的pH值大于9.5，形成金屬硫化物沉淀物，然后通過重力、慣性沉降或離心分離的方式分離金屬硫化物沉淀物；

（3）溶液金屬硫化物并通過氧化的方式形成固態(tài)單質(zhì)硫：利用污泥泵將步驟（2）所述的金屬硫化物沉淀物輸送到酸溶槽中，然后向酸溶槽中加入稀釋后的酸來溶解金屬硫化物沉淀物，然后將溶解后的溶液輸送到氧化槽中，然后通過空氣曝氣氧化方式將溶液中的HS^-、S^2-離子氧化成固態(tài)單質(zhì)硫，所述的固態(tài)單質(zhì)硫分別形成硫泡沫和硫沉淀，所述的硫泡沫和硫沉淀分別在氧化槽的頂部和底部排出，而氧化處理后的清液則進入貧液槽，形成貧液；

（4）步驟（2）分離金屬硫化物沉淀物后形成的上清液進入酸化槽，然后向酸化槽內(nèi)加入稀釋后的酸，將溶液的pH值調(diào)節(jié)為5-7，然后輸入到貧液槽，形成貧液；

（5）將步驟（3）或步驟（4）進入貧液槽的貧液通過貧液泵輸送到吸收塔進行循環(huán)脫硫。

其中，步驟（1）所述的脫硫液為Ca(NO₃)₂、CaSO₄、CaCl₂、Mn(NO₃)₂、MnSO₄、MnCl₂、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的至少一種。

步驟（2）所述的堿液為NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的至少一種。

而步驟（3）和步驟（4）中所述的稀釋后的酸均為鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸、碳酸溶液中的至少一種。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明有效強化了H₂S的吸收，而弱化了CO₂的吸收，實現(xiàn)了H₂S的高選擇吸收，而由于本發(fā)明可有效將H₂S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，因此，資源化利用效率非常高，同時，在脫硫過程中，由于采用酸化槽對沉淀池中的上清液進行酸化處理，因此可以大大減少整個系統(tǒng)的用酸量和氧化空氣量，且在分離過程中，整個系統(tǒng)的運行效率非常高，節(jié)約了資源，降低了成本。?

附圖說明??

圖1為本發(fā)明所述的濕式選擇性脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。