[發明專利]一種微波活化過硫酸鹽噴淋誘導自由基的硫化氫脫除方法及系統

有效

• 申請號: 201710919047.1
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107715666B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 劉楊先;楊威;王燕;王智化;張軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01D53/52
• 分類號: B01D53/52;B01D53/73;B01D53/75;B01D53/76;B01D53/78;B01D53/79;C05C1/00;C05C3/00
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本發明屬于煙氣凈化領域，具體涉及一種微波活化過硫酸鹽噴淋誘導自由基的硫化氫脫除方法及系統;來自排放源的含硫化氫的煙氣經除塵冷卻后，采用臭氧在煙道中預先氧化一部分硫化氫為硫酸，微波活化可磁性分離催化劑在微波噴淋反應器中活化過硫酸鹽產生羥基和硫酸根自由基將余下的硫化氫氧化吸收為硫酸溶液，產生的硫酸溶液首先進入催化劑磁力分離塔中進行磁力分離回收再生，硫酸溶液進入中和塔產生硫酸銨溶液，最后進入蒸發結晶分離塔，采用高溫煙氣余熱利用系統蒸發結晶后獲得固態硫酸銨肥料；該系統能夠實現硫化氫的100%脫除，且脫除產物可實現資源化利用，具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明屬于煙氣凈化領域，具體涉及一種微波活化過硫酸鹽噴淋誘導自由基的硫化氫脫除方法及系統。

背景技術

硫化氫(H₂S)是一種高刺激性的劇毒氣體。在有氧和濕熱條件下，硫化氫不僅會引起設備腐蝕和催化劑中毒，還會嚴重威脅人身安全。隨著經濟的快速發展和人們環保意識的提高，工業廢氣中硫化氫脫除問題越來越受到人們的關注。同時國家也制定了相應的法律法規對硫化氫的排放作了嚴格的限制。研究開發硫化氫的高效脫除技術已成為世界各國科技人員關注的熱點問題。在過去的幾十年中，國內外研究人員對廢氣中硫化氫脫除問題作了大量的研究并開發了許多硫化氫脫除方法。按照脫除過程的干濕形態，廢氣中硫化氫的脫除方法大體可分為干法和濕法兩大類。干法是利用硫化氫的還原性和可燃性，以固定氧化劑或吸收劑來脫硫或直接燃燒。該方法包括克勞斯法、不可再生的固定床吸附法、膜分離法、分子篩法、變壓吸附(PSA)法、低溫分離法等。所用脫硫劑、催化劑主要有活性炭、氧化鐵、氧化鋅、二氧化錳及鋁礬土等，一般可回收硫磺、二氧化硫、硫酸和硫酸鹽等資源。干法脫除工藝效率較高、但存在設備投資大、脫硫劑需間歇再生和硫容量低等不足，一般適于氣體的精細脫硫。克勞斯法雖然可以用于高濃度硫化氫的脫除，但存在脫除效率差等不足。

濕法脫除技術按照脫除機理可以分為化學吸收法、物理吸收法、物理化學吸收法和濕式氧化法。化學吸收法是利用硫化氫與化學溶劑之間發生的可逆反應來脫除硫化氫。常用方法包括胺法、熱碳酸鹽法和氨法等。物理吸收法是利用不同組分在特定溶劑中溶解度差異而脫除硫化氫，然后通過降壓閃蒸等措施析出硫化氫而再生吸收劑。常用的物理溶劑法包括低溫甲醇法、聚乙二醇二甲醚法、N-甲基吡咯烷酮法等。物理化學吸收法是將物理溶劑和化學溶劑混合，使其兼有兩種溶劑的特性，其典型代表為砜胺法。濕式氧化法是指采用氧化劑將硫化氫氧化為單質硫或硫酸溶液進行回收。根據氧化機理的不同，濕式氧化法主要可分為以鐵基、釩基等為代表的催化氧化法和以雙氧水、高錳酸鉀等為代表的直接氧化法。目前，硫化氫濕法脫除工藝也存在很多問題，例如新合成的各種有機吸收劑或氧化劑價格高﹑性能不穩定﹑甚至還具有毒性。高錳酸鉀等氧化劑反應過程會產生復雜的副產物，導致產物利用困難。雙氧水等氧化劑雖然潔凈環保，但氧化效率低，導致脫除過程無法滿足日益嚴格的環保要求。綜上所述，目前還沒有一種穩定可靠﹑經濟有效，且適合于中低濃度廢氣硫化氫脫除的工藝。因此，在完善現有脫除技術的同時，積極開發經濟高效的新型廢氣硫化氫脫除技術具有重要理論意義和現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的技術缺陷，提供一種微波活化過硫酸鹽噴淋誘導自由基的硫化氫脫除系統。