本发明专利技术涉及一种硫化氢的回收工艺，具体提供了一种全新的从厌氧发酵沼气中回收硫化氢的方法，采用含有钠元素的碱性液体作为洗脱剂对含有硫化氢的沼气进行逆流吸收，采用这种方法后，可以有效的洗脱沼气中的硫化氢气体净化沼气，同时可以制得高附加值的硫氢化钠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种尾气回收工艺，特别涉及一种从产生硫化氢的厌氧发酵沼气中回收硫化氢的方法。
技术介绍
在许多行业中，如发酵行业，污水处理行业中厌氧发酵较为普遍的存在，厌氧发酵是指发酵菌在无氧气或只有微量氧气的环境中完成对物料的发酵过程，传统的厌氧发酵过程是将含有有机物的污水通入一密闭或半密闭的容器，通过机械式搅拌、泵输送循环或沼气带动循环使污水与厌氧反应器中的厌氧菌成分接触，这样厌氧菌将COD降解产生沼气。现有的厌氧发酵中，由于发酵菌的自身化学反应，会产生大量的可燃性气体，因此可以将沼气作为一种新能源加以利用从而缓解能源危机，但是由于在产生可燃性气体的同时废水中含有含硫的有机物或废水中含有硫酸根离子，也将被转化为硫化氢，随之会产生大量的硫化氢气体，众所周知，硫化氢气体是剧毒气体可以致人死亡，同时混有硫化氢气体的沼气在进行燃烧发电或转化为其他能源时会被氧化为带有腐蚀性的酸性气体，从而对燃烧设备造成严重的腐蚀也会对操作人员的身体造成伤害，为了处理厌氧发酵沼气或瓦斯气的中的硫化氢，现有一般采用以下方式：1、碱液吸收硫化氢，吸收后的溶液送入好氧工艺；2、采用氧化铁干法脱硫，制得硫磺后焚烧；3、直接焚烧硫化氢转化为二氧化硫排放；4、碱液吸收硫化氢后的溶液，进帕克生物脱硫反应器，制备硫磺；采用上述的处理工艺虽然可以脱除沼气中的硫化氢，但是成本较高，同时还会排出对大气造成污染的酸性气体，或者生产出低附加值硫磺等，这样就使得现有的硫化氢处理工艺得不偿失，也增加了对于环境的污染。
技术实现思路
针对现有硫化氢回收工艺存在的诸多不足之处，本专利技术提供一种全新的从厌氧发酵沼气中回收硫化氢的方法，其采用含有钠元素的碱性液体作为洗脱剂对含有硫化氢的沼气进行逆流吸收，采用这种方法后，可以有效的洗脱沼气中的硫化氢气体净化沼气，同时可以制得高附加值的硫氢化钠。本专利技术所提供的硫化氢回收方法，其具体工艺步骤是：I气液分离将厌氧沼气通过气水分离器，将沼气中的水蒸气分离出来；II气体脱酸-->将上述经过除水的沼气，先通过碱性洗酸罐，在罐内单位体积(每立方米)沼气停留时间大于5秒，将沼气中极少量的挥发性酸除掉；在碱性洗酸罐内装有碱性液体，一般可以采用浓度为1％-5％碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。III硫化氢吸收经过除酸的硫化氢通入硫化氢吸收塔，同时将重量分数为10％-25％的氢氧化钠溶液或重量分数为10％-30％的碳酸钠溶液作为洗脱剂通入吸收塔，洗脱剂与沼气逆流混合，洗脱剂的温度为70-80℃，与二氧化碳、硫化氢反应；当吸收塔气体出口处的沼气中硫化氢含量小于50毫克/立方时，反应达到工业控制过程的终点，反应完成。IV碳酸钠和硫氢化钠的回收吸收反应完成后的洗脱剂转变为吸收液，将所得的吸收液，通过低温浓缩结晶，首先结晶得到碳酸钠晶体，过滤分离出碳酸钠晶体将其送回吸收塔作为洗脱剂的原料；滤液经过减压蒸馏浓缩结晶得硫氢化钠晶体，经过离心机离心分离后晶体直接包装，液体返回结晶罐继续减压蒸馏浓缩结晶。在整个处理过程中存在有以下的化学反应：H2S+2NaOH→Na2S+2H2O -----------------(1)CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O -----------------(2)H2O+CO2+Na2CO3→2NaHCO3+CO2↑ -----------------(3)Na2S+NaOH→2NaHS+H2O -----------------(4)H2S+Na2S→2NaHS+H2O -----------------(6)Na2CO3+H2S→NaHCO3+NaHS -----------------(7)当以氢氧化钠为吸收液，存在上述的七个反应，最终吸收液中的有效回收成分为碳酸钠和硫氢化钠；当以碳酸钠溶液为吸收液，存在(3)(5)(7)三个反应，最终吸收液中的有效回收成分也为碳酸钠和硫氢化钠。由于不同沼气内含有的硫化氢气体量不同，只采用一级吸收塔可能无法一次性将硫化氢的浓度降至排放标准，因此从一级吸收塔排出的沼气可以通过密-->闭管路通入其后的二、三级吸收塔，进一步除掉硫化氢气体，当采用这种多级吸收塔时，洗脱剂从最后一个吸收塔通入，与沼气逆向行进。为了保证吸收的效果，吸收塔中添加有填料，一般采用有利于吸收同时不与酸碱发生反应的材料，主要采用多面空心塑料球或多面空心陶瓷球，这样可以增加气液的接触面积从而提高吸收的效果，但是由于陶瓷的易碎性一般选用塑料球。在硫化氢吸收塔中，由于在反应的过程中也会产生碳酸钠，因此可以采用碳酸钠溶液和氢氧化钠混合溶液作为洗脱剂，这样由于反应过程中碳酸钠不断生成，可以保证混合洗脱剂的浓度；不管单独采用碳酸钠溶液和氢氧化钠的溶液，还是采用两者的混合物作为洗脱剂，为了达到最佳的洗过效果，应该控制单独溶液或混合溶液的PH值≥11，这样就可以保证沼气中的绝大部分硫化氢气体被吸收，从而提高吸收的效率，同时减少吸收罐的数目，减少企业的设备支出。由于碳酸氢钠在60℃以上分解，转化为二氧化碳和碳酸钠，因此将洗脱剂的温度控制在70-80℃，在该温度下可以确保碳酸氢钠没有积累，以利于硫化氢的洗脱，如果碳酸氢钠不分解，那么在下部的结晶工艺中最先结晶的就是碳酸氢钠，这样就会造成最终产品中硫氢化钠的纯度较低，因此将洗脱剂的温度控制在70-80℃，温度过高也会造成硫氢化钠产量的降低。为了保证最终排出的沼气中硫化氢含量小于50毫克/立方，经过最后一级吸收塔的沼气可以进入洗涤塔。洗涤塔可以确保最终排出的沼气中硫化氢含量降到最低，此处为安全吸收，以防止吸收塔中排出的沼气由于含量的波动而造成硫化氢含量阶段性过高的情况发生，洗涤塔内的填料与吸收塔中的填料相同。当加装有洗涤塔时，则首先将洗脱剂送入洗涤塔之后逆流通入最后一级的吸收塔，以保证最终排出的沼气中硫化氢含量达到预期标准，通入洗涤塔的洗脱剂为重量分数3％-40％碳酸钠溶液或氢氧化钠或其混合溶液，由于通入洗涤塔的洗脱剂还会通入到吸收塔中，因此一般采用重量分数10％-25％的氢氧化钠溶液或重量分数10％-30％的碳酸钠溶液。吸收过程中，由于通入沼气中的硫化氢含量是波动的，因此有些时候会造成第一吸收塔的负荷过大，这样会造成对于硫化氢的吸收效率降低，并使得吸收液的吸收能力下降。另外，如果达到硫化氢的吸收终点，继续通入过量二氧化碳，会造成吸收液中碳酸钠含量过高，因此需要对吸收塔内的各个参数加以测量，当吸收塔内吸收液PH值小于9.0时就开始检测出口沼气中硫化氢浓度，当硫化氢浓度降到最低即200-500mg/m3，又开始快速上升时，可认为该级吸收塔的吸收能力已经达到饱和，此时需及时将沼气直接通入下一级吸收塔，也就-->是说调整吸收塔的吸收顺序，这样可以保证吸收的效果；每级吸收塔的沼气进口是通过管道并联在一起的，而吸收液的进口也是一样通过管道并联在一起的，进液或进气的顺序通过每个罐前的阀门控制；同时每个吸收塔也通过相互独立的沼气管道和吸收液管道串联在一起，这样可以保证整个吸收过程的连续性，以及对于硫化氢气体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从厌氧发酵沼气中回收硫化氢的方法，其特征在于：其具体工艺步骤是： Ⅰ气液分离 将厌氧沼气通过气水分离器，将沼气中的水蒸气分离出来； Ⅱ气体脱酸 将上述经过除水的沼气，先通过碱性洗酸罐，在罐内单位体积（每立方米）沼气停留时间大于５秒，将沼气中的极少量挥发性酸除掉； Ⅲ硫化氢吸收 经过除酸的含有硫化氢的沼气通入吸收塔，同时将重量分数１０％－２５％的氢氧化钠溶液或重量分数１０％－３０％的碳酸钠溶液作为洗脱剂通入吸收塔，洗脱剂与沼气逆流混合，洗脱剂的温度介于７０－８０℃，与二氧化碳、硫化氢反应；当吸收塔气体出口处的沼气中硫化氢含量小于５０毫克／立方时，反应完成； Ⅳ碳酸钠和硫氢化钠的回收 吸收反应完成后的洗脱剂转变为吸收液，将所得的吸收液，通过低温浓缩结晶，首先结晶得到碳酸钠晶体，过滤分离出碳酸钠晶体；滤液经过减压蒸馏浓缩结晶得硫氢化钠晶体，经过离心机离心。
【技术特征摘要】
1.一种从厌氧发酵沼气中回收硫化氢的方法，其特征在于：其具体工艺步骤是：I气液分离将厌氧沼气通过气水分离器，将沼气中的水蒸气分离出来；II气体脱酸将上述经过除水的沼气，先通过碱性洗酸罐，在罐内单位体积(每立方米)沼气停留时间大于5秒，将沼气中的极少量挥发性酸除掉；III硫化氢吸收经过除酸的含有硫化氢的沼气通入吸收塔，同时将重量分数10％-25％的氢氧化钠溶液或重量分数10％-30％的碳酸钠溶液作为洗脱剂通入吸收塔，洗脱剂与沼气逆流混合，洗脱剂的温度介于70-80℃，与二氧化碳、硫化氢反应；当吸收塔气体出口处的沼气中硫化氢含量小于50毫克/立方时，反应完成；IV碳酸钠和硫氢化钠的回收吸收反应完成后的洗脱剂转变为吸收液，将所得的吸收液，通过低温浓缩结晶，首先结晶得到碳酸钠晶体，过滤分离出碳酸钠晶体；滤液经过减压蒸馏浓缩结晶得硫氢化钠晶体，经过离心机离心。2.根据权利要求1所述的回收硫化氢的方法，其特征在于：将一级吸收塔排出的沼气通过密闭管路通入其后的二、三级吸收塔，洗...
【专利技术属性】
技术研发人员：寇光智，李昌涛，安丰民，周昊，
申请(专利权)人：日照金禾生化集团有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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