[其他]一种脱除硫化氢的方法

说明书

本发明是关于一种催化除去化学工业气体中硫 化氢和二氧化碳的方法，该方法适用于水煤气、天 然气、合成气、燃料气等等。

历来所采用的湿法脱硫，是将含硫化氢的混合 气体同催化剂液相接触，使硫化氢变成硫而加以消 除，即所谓湿法氧化还原法脱硫。此类脱硫法种类 较多，如对苯二酚液相催化法，改良ADA法、M EA法、EDTA络合铁法、环丁砜法、水扬酸法、 橡胶法等等。该催化剂来源较不易，市价较贵，导 致产品成本提高。经检索，查到一份日本特许公报 昭47-15925(72.12.5)该专利描述了一种硫化氢的 脱除方法，在该方法中使用的脱硫剂是硝化木质素， 它是用硝酸处理树皮粉得到的产物，该脱硫剂需导 入亲水性基团以增加其水溶性，从而使得脱硫剂的 制备方法复杂化，成本费用较高。因而开发一种廉 价而有效的脱硫方法已成为社会所急需。

本发明的目的就在于开发一种原料易得，成本 低廉而脱硫效果又高的脱硫催化剂，进行工业脱硫 的方法。

本发明是利用本质素磺酸钠监(简称木钠)或 木质素磺酸钙监(简称木钙)为主体成份的一种催 化剂或用造纸厂废黑液作催化剂的一种脱硫方法。

本发明脱硫的基本原理较为复杂，既有木素分 子的吸硫反应，也有木素单元体中酚-醌基团的氧 化还原反应，但主要可视为酚-醌型氧化还原脱硫。 在脱硫过程中，木素的醌型转化为木素的酚型，在 空气或含氧气体作用下，酚型氧化为醌型。与此同 时混合气体中的硫化氢转化为硫。

采用本发明时，催化剂溶液应按下列操作方法 制成，即将木钠或木钙干粉0.1～8公斤，缓慢地撒 入热水中，并同时搅拌，以加速其溶解，配制成浓 度为0.1～8％的脱硫剂水溶液，然后用酸或碱调整pH 为8-10之间，调整pH所用的酸碱没有特别的规定， 酸可用硫酸、盐酸等。碱可用苛性钠、碳酸钠或碳 酸氢钠，也可用氨水。该溶液易于发泡，可加入消 泡剂抑制其泡沫。然后将配制液置入预氧化器中， 控制一定的气速，通入空气进行氧化4～5小时， 氧化时间越充分，溶液发泡性越小，并使溶液的pH 保持在8～10之间，这样的溶液便具有良好的脱硫 性能。如当混合气体中所含硫化氢的浓度较高时， 可在该溶液中加入少量的EDTA二钠盐和硫酸亚 铁，或加柠檬酸铁，则可显著提高脱硫性能。如用 造纸厂废黑液作脱硫催化剂时，则可大大提高脱硫 性能，并且在脱除硫化氢的同时还可以有效的脱除 混合气体中的二氧化碳。

采用本发明时所用的设备，可用一般气液接触 装置，如填料塔(φ40-120)、鼓泡塔、喷射塔，但最 好采用喷旋塔。

采用本发明时，氧化再生所用的氧化源一般采 用空气，但如再生空气量不足，则催化剂活性将会 逐渐降低，脱硫速度迟缓。为此要求再生的液气比 应为3.5-4以上。若采用自吸式喷射氧化再生槽，则 要求脱硫液进入喷射器的表压不得低于4公斤/厘米²。

附图说明了本发明的使用方法：所需处理的含 硫化氢的混合气体通过管1导入吸收装置A，经处 理后的气体从管2排空。催化剂溶液通过管4进入 氧化器B，空气或含氧气体从管5去氧化器B进行 催化剂的氧化再生。再生后的催化剂溶液经管6通 过硫分离器C分出硫后，则从3送回吸收装置，以 循环使用。

本发明所采用的催化剂价格低廉，经济效益显 著。现以国内广泛采用的改良ADA法及对苯二酚 氨水液相催化法作比较，在采用相同的操作条件、 设备和流程下，可将木钠或木钙代替对苯二酚或A DA作催化剂，则可达到同样或更好的脱硫效率。 就以木钠或木钙代替对苯二酚的经济价值而言，木 钠或木钙为1600元一吨，而对苯二酚为13000元一吨。 况且使用木钠或木钙的消耗量要比对苯二酚少得多。 预计，如以木钠或木钙代替对苯二酚作催化剂，则 每年将为国家节约资金5～8万元。如用木钠或木 钙代替改良ADA法脱硫，ADA每吨28000元，则 将为国家节约更多的资金。再以栲胶法作比较，虽 然栲胶与木钠或木钙的价格相当，但栲胶法脱硫尚 需昂贵的V₂O₅作助催化剂(V₂O₅每吨30000元)。如采 用造纸厂废黑液作脱硫催化剂，则成本费用将更低 廉。由此可见，本发明的技术经济效益，优于其它的 脱硫方法。它是目前国内外最便宜的一种脱硫方法。