[发明专利]利用控制电势电解再生螯合的多价金属溶液

说明书

本发明一般地涉及再生含有多价金属螯合物的废的洗涤溶液，以及该螯合物在从酸性的气态流中除去硫化氢中的应用。

从一种酸性的气态流中除去硫化氢的螯合的多价金属催化剂水溶液的应用在本技术领域是众所周知的。螯合的多价金属水溶液与含有硫化氢的气态流接触即进行硫化氢的氧化而生成元素硫，而与此同时，多价的金属螯合物则被还原为低价状态。在大多数情况下，所用的多价金属是铁。通过二价铁的螯合物氧化生成三价铁的螯合物再生螯合的多价金属溶液一般多数是将该溶液与一种含氧的气体接触来实现的。美国第4，622，212号专利（授予McManus等人）中列举了一些有代表性的美国专利，它们描述了使用多价的金属螯合物从酸性的气态流中除去硫化氢的工艺过程。在McManus等人的专利中，在多价的金属螯合洗涤溶液中加入一种稳定剂，例如碱性硫代硫酸盐，防止了在赘合剂的再生过程中的过分降解。该专利还特别详尽地讨论了有关应用含氧气体再生废的多价金属螯合物的先有技术。关于本领域的一份较新的专利是，授予Bedell的第4，696，802号美国专利。

在授予Primack等人的第4，455，287号美国专利中公开了一种由于应用了各种各样的生物杀伤剂而使用于从气态流中除去硫化氢的洗涤溶液中的螯合的多价金属稳定的方法。此方法防止了由于带有微生物，例如细菌的含水组合物的污染所造成的螯合多价金属的降解。

在授予Tajiri等人的第4，532，118号美国专利中，用于从气态流中除去硫化氢的洗涤溶液中的螯合多价金属的降解被认为是由于形成了硫化亚铁，此种硫化亚铁当与游离的硫混合时就使硫的颜色变黑，从而降低了其工业价值。由Tajiri等人建议的减少多价金属螯合物的降解的方法是将洗涤溶液中三价铁离子对总铁离子的摩尔比调节到0.6-0.9的范围内。

利用电池学化再生废的洗涤溶液在本技术领域也是众所周知的。在授予DeBerry的第4，126，529号美国专利中，用于从烟道气中除去氮和硫的氧化物的废的含有三价铁螯合物的洗涤溶液的再生是将该洗涤溶液通过电化学池的阴极隔室。这种再生工艺过程包括通过离子传递隔膜从洗涤溶液中除去硫酸根离子和将不起反应的三价铁螯合物还原为起反应的二价铁螯合物。在授予Nikolai的第4，076，793号美国专利中，公开了一种利用作为一种吸收剂的氢氧化锰水淤浆从气态流中除去二氧化硫的方法。通过水相电化学的沉淀作用从废洗涤溶液中将硫酸锰再生为氧氧化锰。在授予Foster等人的第4，041，129号美国专利中，公开了一种从烃类流中除去酸性气体的工艺过程，其中洗涤溶液的再生是利用电解池。在此工艺过程中是利用氢氧化钠水溶液来洗涤酸性气体的。此后，将该富集的洗涤溶液与硫酸水溶液反应以释放出酸性气体，例如硫化氢，而用电解的方法在电化学池的阴极将所产生硫酸钠水溶液转化成氢氧化钠。

在授予Nozaki的第4，320，180号美国专利和授予Olson的第4，436，713号和第4.436，711号美国专利中均公开了利用燃料电池来再生废硫化氢洗涤溶液的方法。olson的专利指出用氧或含氧气体再生废洗涤溶液会引起或加强多价金属螯合物的降解，并指出利用燃料电池再生废洗涤溶液可以避免这个问题。

在授予Chang等人的第4，643，886号美国专利和授予Olson的第4，436，712，4，436，714和4，443，423，4，443，424号美国专利中均公开了应用电解池再生含有多价金属螯合物的硫化氢废气洗涤溶液的方法。在这些专利中叙述了与利用氧或含氧气体再生螯合物的方法相比，在电解池中再生螯合物的过程中减少多价金属螯合物的降解。

在利用电解池或燃料电池再生多价金属螯合物的上述先有技术文献中，没有一份文献是控制施加在电解池上的电势，从而使电解池的电势保持在比多价金属螯合物的氧化电势低的数值上。因此，本申请人首次发现了在电解池阳极隔室中将多价金属螯合物从低价状态再生到高价状态的过程中只简单地通过将阳极的电势保持在低于被再生的多价金属螯合物的螯合部分的氧化电势，即可避免了多价金属螯合物的全部降解作用。