專利名稱：生物氣濕式催化氧化脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物氣脫硫方法，尤其是一種沼氣、消化氣、垃圾填埋氣等生物氣
中硫化氫的脫硫方法，具體地說是一種生物氣濕式催化氧化脫硫方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，在沼氣、消化氣、垃圾填埋氣等生物氣中含有較高濃度的硫化氫氣體， 由于硫化氫氣體具有較強的腐蝕性，會對氣體管道和設備造成腐蝕危害，因此需要進行脫 硫處理。 目前工業(yè)上常用的脫硫方法為濕式催化氧化脫硫，如絡合鐵法、PDS法、萘醌法、 A. D. A法、DDS法等，其工作原理是在含有Na2C03、 NaHC03的堿性脫硫液中添加了氧化催化 劑，脫硫液在吸收塔內(nèi)將硫化氫氧化成單質(zhì)硫，流出吸收塔的脫硫液在再生塔內(nèi)采用引射 器或曝氣方式由空氣將脫硫液進行再生處理。 上述脫硫方法在實際應用過程中，有兩大 問題比較突出一個是氧化催化劑的失 效問題，比如絡合鐵法中采用EDTA作為絡合劑生成的絡合鐵，經(jīng)過反復的氧化再生，會發(fā) 生絡合劑變性導致逐漸失效，從而增加了藥劑的使用成本；另一個是脫硫液在再生塔內(nèi)的 再生時間較長，導致再生塔體積較大，增加了設備投資費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對生物氣濕法脫硫中存在的催化劑消耗量大，對設備要求高的 問題，發(fā)明一種能有效提高脫硫效率，縮短再生時間，延長脫硫液使用壽命的生物氣濕式催 化氧化脫硫方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案之一是 —種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是首先向脫流液中添加抗氧化改良 劑，然后將添加有抗氧化改良劑的脫流液加入到吸收塔中進行脫硫處理；所述的改良劑為 聚乙二醇烷基醚(C8 C22，分子量在1000 3000之間)、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙 烯醚、丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯中的一種或幾種的混合溶液(當采用二種或二種 以上的混合溶液時，各組份的配比不限)，該混合溶液的摩爾深度為0. 5 100mmol/L，所述 改良劑的添加量為脫流液體積的0. 1%。 0. 1%。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是 —種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是
首先，將脫硫液置于壓力溶氧罐中； 其次，向壓力溶氧罐中打入壓力為5 12個大氣壓的壓縮空氣或純氧，保壓2 5分鐘，以使脫硫液內(nèi)的溶解氧呈高壓飽和狀態(tài)； 最后，使脫硫液進入吸收塔中并釋放出純氧氣，以提高脫硫液在吸收塔內(nèi)對硫化 氫的氧化作用，并同步對被還原的氧化劑進行再生，達到降低后續(xù)再生塔內(nèi)的再生還原負 荷，提高脫硫效率，縮短氧化催化劑的還原時間，延長氧化催化劑的使用壽命。
本發(fā)明的技術(shù)方案之三是 —種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是 首先，向脫流液中添加抗氧化改良劑，然后將添加有抗氧化改良劑的脫流液加入 到壓力溶氧罐中；所述的改良劑為聚乙二醇烷基醚(C8 (:22，分子量在1000 3000之間)、 壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯中的一種或幾種 的混合溶液(當采用二種或二種以上的混合溶液時，各組份的配比不限)，該混合溶液的摩 爾深度為0. 5 100mmol/L，所述改良劑的添加量為脫流液體積的0. 1%。 0. 1%。
其次，向壓力溶氧罐中打入壓力為5 12個大氣壓的壓縮空氣或純氧，保壓2 5分鐘，以使脫硫液內(nèi)的溶解氧呈高壓飽和狀態(tài)； 最后，使脫硫液進入吸收塔中并釋放出純氧氣，以提高脫硫液在吸收塔內(nèi)對硫化 氫的氧化作用，并同步對被還原的氧化劑進行再生，達到降低后續(xù)再生塔內(nèi)的再生還原負 荷，提高脫硫效率，縮短氧化催化劑的還原時間，延長氧化催化劑的使用壽命。
本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明有利于延長氧化催化劑的使用時間，縮短再生還原時間，提高脫硫效率。
本發(fā)明的方法易于實現(xiàn)，有利于降低運行成本，具有很好的推廣應用價值。
本發(fā)明對脫硫液采取了具有抗氧化性保護目的的改良采用聚乙二醇烷基醚 (C8 C22，分子量在1000 3000之間)、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴 香醚、二丁基羥基甲苯中的一種及幾種混合溶液，作為脫硫液改良劑，配置成0. 5-100mmo1/ L的水溶液，按照0. 1%。 .1% (體積比)加入原有的脫硫液體系中，形成對原有脫硫液中 氧化劑的抗氧化作用的保護。改良劑的濃度配比與投加配比，根據(jù)脫硫液中氧化劑的濃度 高低進行調(diào)整。 本發(fā)明還對脫硫液采用了加壓溶氧的改良采用壓力溶氧罐，以壓縮空氣或純氧 加壓方式打入脫硫液中，使脫硫液內(nèi)溶解氧呈高壓飽和狀態(tài)，當脫硫液進入吸收塔后釋放 出純氧氣，不僅提高了在吸收塔內(nèi)對硫化氫的氧化作用，也同步對被還原的氧化劑進行了 再生，降低了在后續(xù)再生塔內(nèi)的再生負荷。脫硫液在溶氧罐內(nèi)的加壓溶氧壓力范圍在5 12大氣壓之間，壓縮氣源為空氣或純氧，溫度為室溫，脫硫液的加壓溶氧時間在2 5分鐘 之間。對脫硫液的溶氧加壓壓力及加壓時間的確定，依照脫硫液中氧化劑的濃度、氣體中的 硫化氫濃度等條件來調(diào)整。 本發(fā)明的兩種方法既可單獨使用，也可聯(lián)合使用，其中以聯(lián)合使用效果最好。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖
和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一。 對于含有0. 15mol/L的EDTA絡合鐵脫硫液，采用20mmol/L濃度的脫硫液抗氧化 改良劑，按照0. 1 % (體積比)配比投加到脫硫液中，在凈化硫化氫含量5000mg/m3的沼 氣時，脫硫液的日更換投加比率由8. 2%降低到3. 2%，使得脫硫液的使用時間延長一倍以 上。其中的改良劑可為聚乙二醇烷基醚(C8 (:22，分子量在1000 3000之間)、壬基酚聚 氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯中的一種或任意幾種的混合 溶液，幾種進行混合時，各組份之間的配比可不作要求。
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實施例二。 對于含有0. 21mol/L磺基水楊酸絡合鐵的PDS脫硫液，采用0. 5mmol/L濃度的 脫硫液抗氧化改良劑，按照0.05% (體積比)配比投加到脫硫液中，在凈化硫化氫含量 5000mg/m3的沼氣時，脫硫液的日更換投加比率由10. 2%降低到5. 2%，使得脫硫液的使用 時間延長一倍以上。其中的改良劑可為聚乙二醇烷基醚(Cs (^，分子量在1000 3000 之間)、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯中的一種或 任意幾種的混合溶液，幾種進行混合時，各組份之間的配比可不作要求。
實施例三。 對于含有0. 35mol/L的EDTA絡合鐵脫硫液，采用100mmol/L濃度的脫硫液抗氧化 改良劑，按照0. 08% (體積比)配比投加到脫硫液中，在凈化硫化氫含量5000mg/m3的沼 氣時，脫硫液的日更換投加比率由7. 2%降低到2. 2%，使得脫硫液的使用時間延長二倍以 上。其中的改良劑可為聚乙二醇烷基醚(C8 (:22，分子量在1000 3000之間)、壬基酚聚 氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯中的一種或任意幾種的混合 溶液，幾種進行混合時，各組份之間的配比可不作要求。
實施例四。 將含有0. 21mol/L磺基水楊酸絡合鐵的PDS脫硫液置于壓力溶氧罐中，對脫硫液 采用壓縮空氣(或純氧)加壓7.5個大氣壓力，持續(xù)2分鐘改良后，在凈化硫化氫含量為 3600mg/m3的沼氣時，脫硫效率由未改良前的97. 8%提高到99. 5% ，在再生塔內(nèi)的再生時間 由改良前的22分鐘縮短到12分鐘。
實施例五。 將含有0. 21mol/L的EDTA絡合鐵脫硫液置于壓力溶氧罐中，對脫硫液采用壓縮空 氣(也可采用純氧)加壓2個大氣壓力，持續(xù)5分鐘改良后，在凈化硫化氫含量為3600mg/ m3的沼氣時，脫硫效率由未改良前的96. 8%提高到99. 8% ，在再生塔內(nèi)的再生時間由改良 前的25分鐘縮短到10分鐘。
實施例六。 將含有0. 21mol/L磺基水楊酸絡合鐵的PDS脫硫液置于壓力溶氧罐中，對脫硫液 采用壓縮空氣(或純氧)加壓12個大氣壓力，持續(xù)4分鐘改良后，在凈化硫化氫含量為 3600mg/m3的沼氣時，脫硫效率由未改良前的97. 8%提高到99. 5% ，在再生塔內(nèi)的再生時間 由改良前的30分鐘縮短到15分鐘。
實施例七。 本實施例是實施例一和實施例五的結(jié)合，即在實施例五的基礎上，將所用的脫硫 劑改為改良后的脫硫劑，不僅可進一步延長脫硫液的使用壽命二倍以上，而且可縮短氧化 催化時間60%以上。
實施例八。 本實施例是實施例二和實施例四的組合，即在實施例四的基礎上將所用的脫硫劑 改為改良后的脫硫劑，即向其中加入改良劑，本實施例可延長脫硫液的使用壽命2. 5倍以 上，而且可縮短氧化催化時間55%以上 以上僅是本發(fā)明所列舉的有限的幾個實施，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可根據(jù) 本發(fā)明所公開的改良劑和加壓方法做出各種組合。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)c
權(quán)利要求
一種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是首先向脫流液中添加抗氧化改良劑，然后將添加有抗氧化改良劑的脫流液加入到吸收塔中進行脫硫處理；所述的改良劑為聚乙二醇烷基醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯中的一種或幾種的混合溶液，該混合溶液的摩爾深度為0.5～100mmol/L，所述改良劑的添加量為脫流液體積的0.1‰～0.1％。
2. —種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是 首先，將脫硫液置于壓力溶氧罐中；其次，向壓力溶氧罐中打入壓力為5 12個大氣壓的壓縮空氣或純氧，保壓2 5分 鐘，以使脫硫液內(nèi)的溶解氧呈高壓飽和狀態(tài)；最后，使脫硫液進入吸收塔中并釋放出純氧氣，以提高脫硫液在吸收塔內(nèi)對硫化氫的 氧化作用，并同步對被還原的氧化劑進行再生，達到降低后續(xù)再生塔內(nèi)的再生還原負荷，提 高脫硫效率，縮短氧化催化劑的還原時間，延長氧化催化劑的使用壽命。
3. —種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是首先，向脫流液中添加抗氧化改良劑，然后將添加有抗氧化改良劑的脫流液加入到壓 力溶氧罐中；所述的改良劑為聚乙二醇烷基醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚、丁 基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯中的一種或幾種的混合溶液，該混合溶液的摩爾深度為 0. 5 100mmol/L，所述改良劑的添加量為脫流液體積的0. 1%。 0. 1%。其次，向壓力溶氧罐中打入壓力為5 12個大氣壓的壓縮空氣或純氧，保壓2 5分 鐘，以使脫硫液內(nèi)的溶解氧呈高壓飽和狀態(tài)；最后，使脫硫液進入吸收塔中并釋放出純氧氣，以提高脫硫液在吸收塔內(nèi)對硫化氫的 氧化作用，并同步對被還原的氧化劑進行再生，達到降低后續(xù)再生塔內(nèi)的再生還原負荷，提 高脫硫效率，縮短氧化催化劑的還原時間，延長氧化催化劑的使用壽命。
全文摘要
一種生物氣濕式催化氧化脫硫方法，其特征是首先向脫流液中添加抗氧化改良劑或?qū)⒚摿騽┻M行預壓后形成富氧脫硫劑加入到吸收塔中，或同時采用改良劑和加壓的方式進行脫硫。本發(fā)明有利于延長氧化催化劑的使用時間，縮短再生還原時間，提高脫硫效率的，降低使用成本。
文檔編號B01D53/52GK101773783SQ20101012609
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者史俊威, 吳未立, 徐明剛, 楊軍, 王衛(wèi)兵, 王衛(wèi)星, 王慧, 陳廷超, 陳澤智 申請人:南京碳環(huán)生物質(zhì)科技有限公司