[發明專利]一種氣相脫硫氧化劑及其應用和脫除硫化氫的方法

在審

• 申請號: 201410584564.4
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104307360A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 龔惠娟;陳澤智;馬怡雯
• 申請（專利權）人: 南京大學(蘇州)高新技術研究院
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/52
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明涉及一種氣相脫硫氧化劑及其應用和脫除硫化氫的方法，可用于干式脫除含有硫化氫氣體中的硫化氫，屬于脫硫凈化技術領域。

背景技術

在脫硫凈化技術領域中，在脫除含有硫化氫氣體中的硫化氫時，現有技術常采用濕式脫硫技術，即采用含有液相催化劑的堿性吸收液來吸收硫化氫并將其氧化為單質硫予以回收。這種濕式脫硫技術的特點是脫硫效率高，能滿足對高濃度硫化氫的凈化要求，多用于對硫化氫濃度較高的氣體進行脫硫凈化，因此在天然氣、化工、燃氣等領域中的原料氣脫硫應用較多。對于低硫化氫含量的氣體，例如污水池密封收集的臭氣等，目前采用的凈化方法多為堿液吸收，但這樣會形成含鹽廢水，需要凈化后方能排放，不盡造成水的消耗，還會增加水處理設施的運行負荷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣相脫硫氧化劑，能夠實現無液相吸收的氣相干式脫硫，以解決現有的濕式吸收脫硫法容易形成含鹽廢水的技術問題。同時，本發明還提供一種上述氣相脫硫氧化劑的應用和一種利用上述氣相脫硫氧化劑脫除硫化氫的方法。

本發明的一種氣相脫硫氧化劑采用如下技術方案：一種氣相脫硫氧化劑，其包括均呈氣態的氯氣、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫，其中氯氣的濃度為10～150ppm（體積比），二氧化氮的濃度為10～200ppm（體積比），二氧化硫的濃度為20～300ppm（體積比），三氧化硫的濃度為10～100ppm（體積比）。

本發明的一種氣相脫硫氧化劑的應用采用如下技術方案：所述氣相脫硫氧化劑用于脫除含硫化氫氣體中的硫化氫。

本發明的一種利用上述氣相脫硫氧化劑脫除硫化氫的方法采用如下技術方案：利用上述氣相脫硫氧化劑脫除硫化氫的方法，其包括以下步驟：（1）將所述氣相脫硫氧化劑與含硫化氫的臭氣混合形成混合氣，該混合氣的濃度為50～500ppm（體積比）；（2）將所述混合氣通入反應器中，所述混合氣流過反應器中的催化劑床層，硫化氫與氣相脫硫氧化劑發生催化氧化反應，混合氣中的硫化氫組分被氧化成單質硫析出。

所述硫化氫與氣相脫硫氧化劑發生催化氧化反應的溫度范圍為20～250℃。

所述催化氧化反應中所采用的催化劑包括鎳、錳、鐵、鈷在內的一種或幾種金屬氧化物或復合氧化物的顆粒催化劑。

本發明的有益效果是：本發明利用氣相脫硫氧化劑脫除含硫化氫氣體中的硫化氫，氣相脫硫氧化劑中的各組分均為氣體氧化劑，在催化劑的作用下與硫化氫氣體發生催化氧化反應，可以實現無液相吸收的氣相干式脫硫，解決了現有技術濕式吸收脫硫法形成含鹽廢水的技術問題，因此就不存在水的消耗以及對增加水處理設施負荷的問題。而且，氣相脫硫氧化劑中的組分很多來自于燃燒或工業生產中產生的廢氣，可以實現以廢治廢的作用。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1：

本實施例的氣相脫硫氧化劑中氯氣濃度為15ppm（體積比）、二氧化氮20ppm（體積比）、二氧化硫30ppm（體積比）、三氧化硫濃度10ppm（體積比），所需要脫硫的含硫臭氣中硫化氫濃度為50ppm（體積比）。

利用上述氣相脫硫氧化劑脫除硫化氫的方法，包括以下步驟：（1）將氣相脫硫氧化劑噴入到含硫化氫的臭氣中混合形成混合氣；（2）將混合氣通入反應器中，所述混合氣流過反應器中的催化劑床層，催化劑采用氧化鎳-氧化錳顆粒催化劑，催化床層空速為1000h^-1，催化劑床層溫度為150℃，硫化氫與氣相脫硫氧化劑發生催化氧化反應，混合氣中的硫化氫組分被氧化成單質硫析出，從而達到脫硫效果。最終，實驗測得硫化氫的凈化效率達到85%。

實施例2：

本實施例的氣相脫硫氧化劑中氯氣濃度為50ppm（體積比）、二氧化氮100ppm（體積比）、二氧化硫200ppm（體積比）、三氧化硫濃度50ppm（體積比），所需要脫硫的含硫臭氣中硫化氫濃度為200ppm（體積比）。

利用上述氣相脫硫氧化劑脫除硫化氫的方法，包括以下步驟：（1）將氣相脫硫氧化劑噴入到含硫化氫的臭氣中混合形成混合氣；（2）將混合氣通入反應器中，所述混合氣流過反應器中的催化劑床層，催化劑采用氧化鎳-氧化鈷顆粒催化劑，催化床層空速為1000h^-1，催化劑床層溫度為200℃，硫化氫與氣相脫硫氧化劑發生催化氧化反應，混合氣中的硫化氫組分被氧化成單質硫析出，從而達到脫硫效果。最終，實驗測得硫化氫的凈化效率達到92%。

實施例3：