[發明專利]一種閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法

有效

• 申請號: 201610465912.5
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107537293B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 孔京;郝愛香;毛松柏;孔凡敏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: B01D53/52
• 分類號: B01D53/52;B01D53/78;B01D53/96;B01D53/73
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，包括化學吸收、好氧氧化、單質硫回收、膜分離、厭氧還原單元，由吸收塔、生物好氧反應器、沉降槽、離心機、膜分離過濾器、生物厭氧反應器組成，其特征在于：

（1）含H₂S的工業氣體進入吸收塔與塔頂噴淋的堿液逆向接觸反應吸收后，處理過的凈化氣從吸收塔頂部離開；

（2）吸收硫化物的富液從吸收塔底部在富液泵的作用下進入生物好氧反應器，經空氣曝氣器對其進行曝氣，吸收硫化物的富液在脫硫好氧菌的氧化下生成單質硫并再生出堿液，形成富含單質硫的再生液，而排放氣經生物好氧反應器頂部消泡噴淋器處理后直接排放大氣；

（3）富含單質硫的再生液進入沉降槽，經重力沉降后經單質硫漿液泵送入離心機實現固液離心分離，得到固相單質硫與液相再生液；

（4）分離出的液相再生液進入膜分離過濾器，完成SO₄^2-與堿液的強化分離，實現SO₄^2-的富集，堿液返回生物反應器重新利用；膜分離單元選用納濾膜組件，納濾膜的操作壓力為0.5~2.0 MPa，操作溫度為20~50℃，pH值為6.0~8.5，富集液中硫酸鹽濃度為5~50 g/L；

（5）富集的硫酸鹽溶液進入生物厭氧反應器，在厭氧還原菌的生物催化作用下厭氧還原成液相硫化物再返回到好氧生物反應器中，或還原成氣相硫化氫進入吸收塔重新處理，實現閉路循環；生物厭氧反應器中控制體系pH值為6.5~7.5；溫度為25℃~35℃，出水還原液中SO₄^2-濃度在0.01~0.2 g/L。

2.根據權利要求1所述的閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，其特征在于：含硫氣體為含有硫化氫的氣態流體，其中H₂S體積分數含量為大于0小于等于30%，CO₂體積分數含量為大于0小于等于50%，由COS、CS₂、CH₃SH組成的有機硫體積分數含量為大于0小于等于0.5%。

3.根據權利要求1所述的閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，其特征在于：生物好氧反應器為內循環氣升式反應器，好氧脫硫菌吸附固定于鮑爾環、階梯環或拉西環中的一種填料載體上，并安裝在線檢測儀表，底部設曝氣分布器，控制硫酸鹽量質量分數為3%~8%。

4.根據權利要求1所述的閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，其特征在于：所述消泡噴淋器，消泡噴淋器所用消泡劑為磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一種。

5.根據權利要求1或3所述的閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，其特征在于：生物好氧反應器中好氧脫硫菌是以脫氮硫桿菌、排硫硫桿菌及那不勒斯硫桿菌中的一種或幾種的脫硫菌群，其營養鹽由KNO₃ 4~6 g/L, Na₂HPO₄ 1~2 g/L, KH₂PO₄ 1~3 g/L, MgSO₄0.2~0.6 g/L, NaHCO₃ 0.5~2.0 g/L, NH₄Cl 0.2~0.8 g/L, CaCl₂ 0.02~0.05 g/L, MnSO₄0.01~0.03 g/L, FeCl₃ 0.01~0.03 g/L中的一種組成的水溶液。

6.根據權利要求1或3所述的閉路循環微生物脫硫及回收單質硫的方法，其特征在于：生物好氧反應器中控制體系溫度為25℃~35℃；pH值為8.0~9.5；氧化還原電位ORP為-380mV~-330mV；電導率為30~80 mS/cm，溶解氧量DO為0.50~1.5mg/L的微氧曝氣狀態。