从气体中除去硫化氢的方法和设备技术

披露了一种从气体中除去硫化氢的方法和设备。该方法包括以下步骤：提供包含硫化氢的气体；如果该气体不包含氧气或不包含用于将硫化氢转化为单质硫的足够的氧气，则向该方法提供氧气；将气体和氧气‑如果供应的话‑的混合物引至罐内，该罐包括i)泡沫形成液体，例如洗涤液和ii)由所述泡沫形成液体在该泡沫形成液体顶部制成的泡沫层，其中该气体中的硫化氢被氧化为单质硫，以形成除去了硫化氢的净化气体。

Method and equipment for removing hydrogen sulfide from gases

A method and equipment for removing hydrogen sulfide from gases are disclosed. The method comprises the following steps: providing a gas containing hydrogen sulfide; if the gas does not contain oxygen or does not contain enough oxygen to convert hydrogen sulfide into elemental sulfur, oxygen is supplied to the method; if the mixture of gas and oxygen is supplied to the tank, the mixture of the mixture is introduced into the tank, and the tank comprises I) foam forming liquid, such as washing liquid and II, forming liquid from the foam. The foam forms a foam layer on the top of the liquid, where hydrogen sulfide in the gas is oxidized to elemental sulfur to form a purified gas removed from hydrogen sulfide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从气体中除去硫化氢的方法和设备
本专利技术涉及一种通常在燃烧前从气体，特别是从沼气以及填埋气、天然气和来自石油和天然气井的气体中除去硫化氢的方法，从而减少设备的腐蚀并减少待排放到环境的对环境有害的化合物的排放。而且还涉及从空气中除去硫化氢，以减少二氧化硫和其他硫成分的排放，从而满足空气许可法规等。具体地，本专利技术涉及从气体中除去硫化氢，其中通过使用由发泡液体形成的泡沫层来处理气体，所述泡沫形成液体可以是具有天然存在的发泡剂的洗涤液或具有添加的发泡剂的液体。
技术介绍
在世界范围内，保护环境和利用可再生能源受到越来越多的关注。在许多国家，现在强制要求工业和农业废物流在排放前进行处理。降解废物流中的有机物质的最具成本效益的方法是无氧环境中的生物方法，称为厌氧消化。这种处理是在大罐或覆盖的泻湖中进行的，即厌氧消化器。在厌氧消化器中处理的有机材料被称为底物并且可以来自多种不同的来源，包括来自动物(例如猪、牛和鸡)的粪便，食品加工车间，啤酒厂，棕榈油厂，淀粉厂，乙醇厂，造纸厂，城市污水处理厂等。厌氧处理去除了废物中存在的许多有害成分，从而在处理后，处理过的水和生物质可以被排出和/或有益地用于施肥和灌溉。从厌氧消化过程中产生了一种被称为“沼气”的副产物。典型的沼气含有50％-70％的甲烷(CH4)、30％-50％的二氧化碳(CO2)以及典型地从0.1％高至5.0％的硫化氢(H2S)。沼气中硫化氢的量取决于各种参数，如有机废物流的组成、生产工艺以及厌氧消化器的设计和操作。沼气可以作为石油和天然气的可再生替代品，是一种重要的资源。然而，在沼气被用于锅炉或发动机之前，必须从该气体中除去硫化氢，因为硫化氢对大多数设备都有很强的腐蚀性，如管道、压缩机、储气罐、锅炉、发动机等，并且对燃料电池和重整催化剂有强烈的毒害作用。此外，即使在低浓度下，硫化氢也对人类有毒。在燃烧过程中，硫化氢将形成二氧化硫(SO2)和硫酸(H2SO4)，其对下游设备有极强的腐蚀性并且还具有有害的环境影响。因此，由于硫化氢可能引起的严重问题，在许多项目中，在使用之前必须从可燃气体中除去硫化氢。已知几种从气流中除去硫化氢的方法，例如通过吸附，水洗涤，通过在生物过滤器或生物滴滤器中进行膜分离。由于生物技术方法已经经历了重要发展并具有与物理-化学方法相同或更高的效率，并且由于其操作成本更低，因此对生物技术方法的关注有所增加。生物技术方法包括生物过滤器和生物滴滤器。在生物过滤器和生物滴滤器中，硫化氢通过迫使沼气穿过含有微生物的潮湿填充床被除去。微生物在填充床的表面生长，形成生物膜。将沼气中的硫化氢从气相转移到水相并进入生物膜，在生物膜中硫化氢被微生物用作能源并被氧化成硫和/或硫酸盐。生物过滤器和生物滴滤器的主要区别是载体材料，生物过滤器中的载体材料是有机的并且生物滴滤器中的载体材料是惰性的。因此，由于营养物在生物滴滤器中的载体材料中不用，所以通过将液相再循环到反应器中将营养物质提供给微生物。该液体还提供水分，使得微生物可以生长和繁殖。在生物过滤器和生物滴滤器两者中发现的主要问题是所使用介质的酸化。在生物过滤器中，介质的酸化是由于硫化氢的降解形成硫酸。为了防止介质中pH值的下降，通常加入碱性溶剂，或者使用具有碱性的载体基质，或者经常用水洗涤该过滤介质。使用生物滴滤器，硫化氢主要降解为硫酸盐，该硫酸盐形成硫酸并且pH降低。在生物滴滤器中，硫酸盐被连续冲洗掉而单质硫保留在反应器内部，并且如果不定期清除，最终会导致堵塞。在生物滴滤器和生物过滤器中，除硫酸盐外，还产生了作为硫化氢的转化产物的单质硫。硫在反应器的生物膜中积累，并且需要定期对填充床进行硫清洁。在一些系统中，可以通过冲洗或洗涤填充床来进行清洁。在其他系统中，填充床必须放在反应器外面用于清洁。单质硫的清洁通常每个反应器每年进行2-12次，其中反应器必须关闭1-3天。因此，反应器内硫的积累导致显著的停机时间。因此，需要一种从气体中有效除去硫化氢的改进方法，该方法避免了酸化问题和从过滤器中除去单质硫的需要。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的涉及一种从气体，如沼气或空气中除去硫化氢的方法。在该气体是沼气的情况下，该方法通常在该气体的燃烧前应用，以减少下游设备的腐蚀。在该气体是空气的情况下，通常在将空气排放到大气前将硫化氢除去以减少环境损害。具体地，本专利技术的目的是提供一种从气体中除去硫化氢的方法，该方法在除去硫化氢方面具有改进的效率并且不会涉及单质硫在填充床内酸化或积累。本专利技术的另一个目的在于提供一种现有技术的替代物。因此，本专利技术的一个方面涉及从气体中除去硫化氢的方法，该方法包括以下步骤：·提供包含硫化氢的气体·如果该气体不包含氧气或不包含用于将硫化氢转化为单质硫的足够的氧气，则向该方法提供氧气·将包含硫化氢和氧气(如果供应的话)的气体引至罐(13)，该罐包括i)包含泡沫形成液体的液体层(6)，以及ii)由所述泡沫形成液体制成的泡沫层(7)，其中，所述泡沫层(7)在泡沫形成液体(6)的顶部形成，并且所述泡沫层为至少0.5米高使得所述包含硫化氢的气体被引导穿过所述泡沫层，并且该气体中的硫化氢被转化成硫化氢转化产物，并且·将净化气体引至出口(14)并将硫化氢转化产物引至出口(5)。在本专利技术实施例中的泡沫形成液体可以是洗涤液，并且该泡沫形成液体和/或洗涤液可以任选地包含降解硫的微生物。这意味着如果泡沫形成液体或洗涤液含有微生物，从该泡沫形成液体中产生的泡沫也可能包含这些微生物。因此，如果存在这些微生物，它们可以至少帮助气体中硫化氢的降解以形成其中硫化氢已经被除去的净化气体。本专利技术的另一个方面涉及一种从气体中除去硫化氢的设备，该设备包括：-罐(13)，其被构造成包括包含泡沫形成液体的液体层(6)，以及在该液体层(6)之上的泡沫层(7)，所述泡沫层由该液体层(6)中的该泡沫形成液体形成；-入口(1)，用于将该包含硫化氢的气体供应到该罐(13)中；-一个或多个泡沫形成装置(3，11，15)，用于由该泡沫形成液体生产泡沫层(7)；-出口(5)，用于排出泡沫形成液体和分散在液体中的硫化氢转化产物，例如单质硫；-入口(4)，用于添加泡沫形成液体；-出口(14)，用于排放净化气体。在进一步详细讨论本专利技术之前，首先定义以下术语和惯例：泡沫形成液体通常用于指具有允许其形成泡沫的性质的液体。泡沫形成液体通常可以包括促进泡沫形成的发泡剂。该发泡剂可以例如是表面活性剂和/或生物材料。在某些优选的实施例中，该泡沫形成液体是洗涤液。该洗涤液可以例如是来自沼气池或废水处理厂的污水。该洗涤液的特征在于它包含各种营养物，例如蛋白质、矿物质和盐类。泡沫和气泡：泡沫通常被认为是通过在液体中捕获气体袋而形成的物质。每个所述捕获的气体袋通常被认为是气泡。泡沫可以是闭孔泡沫，其中气体形成离散的袋，每个袋完全被泡沫形成液体包围，或者可以是开孔泡沫，其中气袋彼此连接，或两者的组合。除非另外定义，本文所用的全部技术术语和科学术语具有与本领域技术人员通常所理解的相同意义。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术及其特别优选的实施例。该图示出了实现本专利技术的一种方式，并且不应被解释为对落入所附权利要求范围内的其他可能实施例的限制。图1是根据本专利技术的第一实施例的用于从气体中除去硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从气体中除去硫化氢的方法，该方法包括以下步骤：·提供包含硫化氢的气体·如果该气体不包含氧气或不包含用于将硫化氢转化为单质硫的足够的氧气，则向该方法提供氧气；·将包含硫化氢和氧气‑如果供应的话‑的气体引至罐(13)，该罐包括i)包含泡沫形成液体的液体层(6)，以及ii)由所述泡沫形成液体制成的泡沫层(7)，其中，所述泡沫层(7)在该泡沫形成液体(6)的顶部形成，并且所述泡沫层为至少0.5米高使得所述包含硫化氢的气体被引导穿过所述泡沫层，并且该气体中的硫化氢被转化成硫化氢转化产物，并且·将该净化气体引至出口(14)并将该硫化氢转化产物引至出口(5)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.21 EP 16180586.61.一种从气体中除去硫化氢的方法，该方法包括以下步骤：·提供包含硫化氢的气体·如果该气体不包含氧气或不包含用于将硫化氢转化为单质硫的足够的氧气，则向该方法提供氧气；·将包含硫化氢和氧气-如果供应的话-的气体引至罐(13)，该罐包括i)包含泡沫形成液体的液体层(6)，以及ii)由所述泡沫形成液体制成的泡沫层(7)，其中，所述泡沫层(7)在该泡沫形成液体(6)的顶部形成，并且所述泡沫层为至少0.5米高使得所述包含硫化氢的气体被引导穿过所述泡沫层，并且该气体中的硫化氢被转化成硫化氢转化产物，并且·将该净化气体引至出口(14)并将该硫化氢转化产物引至出口(5)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该泡沫形成液体包含一种或多种发泡剂，例如表面活性剂和/或生物材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中，该发泡剂是一种或多种蛋白质。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，该泡沫形成液体包含一种或多种催化剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，将从出口(14)引出的该净化气体通过用于从泡沫中分离净化气体的装置(8)从该泡沫中分离，并且将从泡沫中分离的该净化气体引至第一出口(12)。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将通过装置(8)从净化气体中分离的该泡沫通过该泡沫连接件(9)再循环至该罐。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，向该方法供应的该氧气选自由包含从21％至100％的氧气的气体组成的组。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，通过将该气体引...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·蒂格森，
申请(专利权)人：生物气体净化公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK