用于气体脱硫的吸收液及其脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种用于气体脱硫的吸收液及其脱硫方法，克服了现有技术中催化剂再生缓慢、堵塞吸收塔和脱硫剂降解速度快等问题，使用酚、醌、微生物酶、钒及络合制剂做催化剂，在碱性化合物存在的情况下，通入空气将吸收液的无机硫化物和有机硫化物快速氧化为单质硫，本发明专利技术的气体脱硫方法具有催化剂用量小、催化剂再生效率高、催化剂降解速度慢、不堵塞吸收塔等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种，具体 涉及一种空气催化脱除工业原料中的无机硫或有机、硫的吸收液及其 脱硫方法。
技术介绍
在气体湿法脱硫领域传统的占主导地位有以下几种脱硫方法氨 水催化法，改良的ADA法，栲胶法等，现有方法的不足之处 一是催 化剂再生速率慢，二是有堵塔现象，三是催化剂降解速度快，四是硫 容低，对高含硫气体的原料气脱硫不是很完美，因而脱硫效率受到限 制，五是副反应(生成硫代硫酸盐，亚硫酸盐、硫酸盐)多，脱硫液 需要定期更换，不仅浪费成本，而且污染环境。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述堵塔、催化剂再生速度慢降解快、副反应多， 成本高等问题，提出一种用于气体脱硫吸收液及其应用。本专利技术的技术构思为本专利技术使用钒及钒的氧化及酚、醌为催化 剂，在空气中氧气和(微生物酶)水的作用下，5价钒和醌与吸收液 中的HS—和S2—反应，使单质硫析出，同时催化剂得到再生。具体反应如下吸收反应H2S + Na2C03 — NaHC03 + NaHS C02 + Na2C03 + H20 — 2NaHC03氧化反应V5+ (络合态)+ HS— — V3+ (络合态)+ S I + H+0=C6H4=0 + S2— + 2H20 — OH-C6H4-0H + S I + 2 OH—还原反应OH-C6H4-OH + 1/2 02 — 0=C6H4=0 + H20V3+ (络合态)+ 1/2 02 + H20 — V5+ (络合态)+ 2 OH—还原反应中的V3+ (络合态)和酚被迅速氧化为V5+ (络合态)和 醌，吸收液再生，完成一个脱硫循环，恢复脱硫能力。原料气中的有 机硫也被吸收转化为单质硫而被清除。一种气体脱硫吸收液，以吸收液为基准，其组成及含量为碱性 化合物0. 5-1. 5g/L，酚0. 15-0. 5g/L，醌0. 15-0. 5g/L，微生物酶 0.001-0.015g/L，钒0.2-0.45g/L，络合制剂0. 03-0. 8g/L，有机 化合物0.001-0. lg/L，其余为水。本专利技术吸收液的制备方法为简单混合，温度控制在35-75摄氏度 之间。一种气体脱硫方法，将上述吸收液应用在氧气催化气体脱硫中， 具体包括以下步骤(1)将碱性化合物0. 5-1. 5g/L，酚0. 15-0.5g/L，醌 0. 15-0. 5g/L，微生物酶0.001-0.015g/L，钒0. 2-0. 45g/L，络合 制剂0. 03-0. 8g/L，有机化合物O.OO卜O. lg/L，水为余量组成的吸收液从吸收塔的上部进入，含硫气体从吸收塔的下部通入，气液逆向 流动，在0. 2MPa-2. 4Mpa的压力条件下，将气体中的硫化物通过吸收液的吸收，净化后的气体从吸收塔上部排出，含有硫化物的吸收液从吸收塔下部流出，吸收塔的温度控制在20-55摄氏度，液气比在20-80 之间；(2) 从吸收塔下部流出的含硫吸收液，通过液泵，在0. 3-0. 8Mpa 的压力下，通过自吸空气的喷射器，喷射到再生槽；当含硫吸收液高 速(吸收液流速15-35m/s)经过喷射器时，在空气中的氧气和微生 物酶的共同作用下，把催化剂氧化再生，同时吸收液中的硫化物也被 氧化成单质硫，再生槽中的吸收液温度控制在35-75摄氏度，在空气 的带动下，单质硫被空气带到再生槽表面，以沬的形式溢流排出至硫 沫收集器，硫沫通过泵送到熔硫釜，进而生产硫磺。吸收液在再生槽 中的停留时间保持在5-30分钟；(3) 吸收液再生完成后，通过泵的输送，到达吸收液储存罐， 同时要补充一定量的蒸发损失，同时补充加入一些因硫沫溢流而带走 的催化剂。(4) 熔硫釜熔硫后的残液用泵输送到再生槽中。(5) 补充完催化剂的吸收液再次从吸收塔上部进入，循环利用。 其中所述的含硫气体为含有有机硫和无机硫的工业原料气。 其中所述含有有机硫的工业原料气为二硫化碳、羟基硫、硫醇等。 其中所述含有无机硫的工业原料气为硫化氢等。 所述的碱性化合物可以为任意的呈碱性的化合物，本专利技术优先选用碳酸钠，碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾，所述的有机化合物为甲 醇、乙醇、丙醇、甲酸、乙酸。所述的钒及钒的氧化物、酚、醌、生物酶制剂为市售产品，也可以从德国MERCK，瑞典FLUKA，美国ALDRICH或者英国ALFA公司获得。 本专利技术的液气比可根据原料气中的硫含量的高低调节。当原料气 中的硫含量高时，可以增大液的流量或降低气体的流量，以增大液气 比，使原料气中的硫充分被吸收。当原料气中的硫含量低时，可以减 小液的流量或提高气体的流量，以减小液气比，以降低吸收塔中的压 力，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。 因此本专利技术具有以下优点(1) 本专利技术将催化剂再生时间縮短了 25%，克服了催化剂真生 速度慢的问题，大大縮短了吸收液循环利用的周期，降低吸收液总液 量，从而降低的电的消耗，降低的碱性化合物和催化剂的投入量，节 约了成本。(2) 将催化剂的降解速度降低了 18.35%，克服了催化剂降解速度快的问题，减少了催化剂的投入量，节约的成本。(3) 本专利技术可将原料气中的硫含量降低至5mg/m3以下，脱除无 机硫或有机硫的选择性好(95%以上)，脱硫效率高(大于等于99%)， 降低了后续工段的脱硫成本。(4) 本专利技术中络合剂的使用，起到的清洗吸收塔的作用，防止 硫单质粘附吸收塔及其中的填料，吸收塔不用定期清洗，节约了大量 人力和物力。(5) 本专利技术克服传统催化剂副反应高的问题，降低的碱性化合 物的投入量，从而节约的大量成本。(6) 本专利技术克服传统催化剂需要热活化的过程，将活化时间缩 短，节约了人力和动力资源。(7) 本专利技术对设备的腐蚀小。(8) 本专利技术催化剂价格低廉，成本低。附图说明图1是本专利技术催化剂使用的气体脱硫流程示意图。 附图标记l一吸收塔；2 —液封；3 —溶液循环槽；4一富液泵；5 —喷射器； 6 —再生槽；7 —液位调节器；8 —贫液槽；9 —泵；IO —硫泡沬槽；11 一过滤器；12 —熔硫釜；13 —硫磺铸模；14一溶液制备槽；15 —滤液 收集器；16 —分离器；17 —真空泵；18 —水封器。具体实施例方式含硫化物的工业原料气体从吸收塔1的下部通入吸收塔1，吸收 液从吸收塔1顶进入，气体中的硫化物被吸收液吸收而得到净化气从 吸收塔1的顶部放出进入下一个工序。吸收液依靠重力作用进入液封2，然后依靠重力进入溶液循环槽3，吸收液再通过泵4把含有硫化 物的吸收液输送至喷射器5，在喷射器5中通过自吸空气及微生物酶 的作用，使催化剂得到再生，同时吸收液中的硫化物被氧化成单质硫， 氧化成单质硫的硫单质，在再生槽6中通过空气鼓泡作用，使单质硫 以硫沫的形式溢流，经过泵的输送，把硫沫输送到硫沫槽10,硫沫经过过滤器11后，进入熔硫釜12，熔出的硫磺，靠硫磺铸模13冷 却成型，可以把硫磺块投放市场。而经过过滤器11后的吸收液到达 滤液收集器15，经过分离器16、真空泵17、液封18进入贫液槽8， 然后经泵9重新到达吸收塔1的顶部，完成一个循环，达到循环利用。 吸收液经过再生槽6硫沫溢流后，余下的不含硫化物的吸收液，通过 液位调节器7的调节，进入贫液槽8，不含硫化物的吸收液，通过泵 9的输送到达吸收塔1的顶部，完成一个循环，达到循环利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于气体脱硫的吸收液，其特征在于组成如下：以吸收液为基准，组成及含量：碱性化合物０．５－１．５ｇ／Ｌ，酚类化合物：０．１５－０．５ｇ／Ｌ，醌类化合物：０．１５－０．５ｇ／Ｌ，微生物酶：０．００１－０．０１５ｇ／Ｌ，钒：０．２－０．４５ｇ／Ｌ，络合制剂０．０３－０．８ｇ／Ｌ，有机化合物：０．００１－０．１ｇ／Ｌ，其余为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏喜太，
申请(专利权)人：苏喜太，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]