[發明專利]將氣態硫化氫分解成氫氣和單質硫的系統和方法

有效

• 申請號: 201780095002.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN111094175B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 丘恩特·卡拉卡亞
• 申請（專利權）人: 土耳其石油煉油廠圖普拉斯股份公司
• 主分類號: C01B17/04
• 分類號: C01B17/04;C01B3/00;C25B1/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李小爽

1.一種提供氣態硫化氫分解成氫氣和單質硫的分解系統，其特征在于，包括：

- 至少一個泵(1)，以氣泡的形式提供H₂S氣體從源到所述系統中的供應；

- pH低于4的酸性水相，提供H₂S氣體在水中的離子化，并且包含至少一種氧化還原對；

- 和包含有機相(2b)的至少一個塔式反應器(2)，所述有機相(2b)與水不混溶、密度高于水的密度并且能夠溶解單質硫，其中所述有機相(2b)保持在所述酸性水相下方，其中所述水相和所述有機相由于密度差而不相互混合，由此形成它們彼此接觸的界面(2c)，并且在所述界面(2c)中發生氧化反應，由此通過所述泵(1)帶入所述有機相(2b)中的H₂S氣泡轉化為單質硫；

- 至少一個冷卻單元(3)，在所述塔式反應器(2)中產生的單質硫轉移到所述至少一個冷卻單元(3)中并且結晶以從所述系統中取出；

- 至少一個光/電化學電池(5)，包括含至少一個陽極電極的至少一個第一室(5A)、含至少一個陰極電極的至少一個第二室(5B)和將所述第一室(5A)與所述第二室(5B)分隔開的至少一個膜(5C)，并且所述塔式反應器(2)中的所述酸性水相(2a)轉移至其中，以及在其中發生氧化還原對的氧化和H⁺到H₂的還原反應，其中在所述還原反應之后，所述酸性水相(2a)轉移回到所述塔式反應器(2)中；

- 以及產生所需電勢差的至少一個能源(6)，所述電勢差傳導到至少一個電極用于所述氧化還原對的氧化和所述H⁺到H₂的還原反應。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述泵(1)是微氣泡發生器。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，包括至少一個過濾器(4)，通過所述至少一個過濾器(4)從所述系統中取出結晶的單質硫。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述能源是供電電源。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述能源是UV/可見光源。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述氧化還原對為I³/I^-、[Fe(CN)₆]^3-/[Fe(CN)₆]^4-、Co(III)(byp)₃/Co(II)(byp)₃、金屬鹽和/或茂金屬。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述金屬鹽包括Fe³⁺/Fe²⁺、Co³⁺/Co²⁺、Mn³⁺/Mn²⁺和Ce³⁺/Ce⁴⁺陽離子以及SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-陰離子。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述氧化還原對為Fe²⁺/Fe³⁺。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述酸性水相(2a)的酸源是硫酸、鹽酸和/或硝酸。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述有機相(2b)是純氯苯、純氯苯甲苯和/或它們與苯或二硫化碳的混合物。

11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述陽極電極和/或所述陰極電極選自包括石墨、玻璃碳、金屬、金屬氧化物、金屬亞硫酸鹽、金屬亞磷酸鹽、金屬硒化物和半導體的組。