【技术实现步骤摘要】
本专利技术属气体净化，涉及一种从气体中脱除硫化氢湿式氧化还原的方法，具体说本专利技术是络合铁和生物法脱硫技术的耦合，采用湿式氧化法脱除气体中的硫化氢，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液进入氧化再生中；微生物和空气氧化再生实现硫化物氧化为单质硫，二价铁氧化成三价铁，再生液循环利用。
技术介绍
1、众所周知，含硫化氢的工业原料气会引起管道、设备腐蚀，催化剂中毒，影响产品质量；含硫化氢和硫醇的废气排放会造成严重的环境问题。
2、脱除硫化氢的方法主要有：（1）干法脱硫，如氧化铁法、氧化锌法和活性炭法等。（2）醇胺法。（3）湿式氧化法，如ada法、生物法、888法和络合铁法等。（4）物理溶剂法如低温甲醇法、nhd法等。
3、湿式氧化还原法脱硫一般采用钒或铁作催化剂。以钒为催化剂的工艺，具有代表性的方法是stretford法（即ada法）、栲胶法、888法等，铁作催化剂如lo-cat工艺、sulferox工艺，这些方法在脱硫过程中会有络合剂降解（cn11564705a）生产运行成本较高，络合铁脱硫过程产生的硫磺具有疏水性容易堵塞管道、分布器、塔填料影响脱硫装置正常生产。
4、生物脱硫是指利用硫细菌的生物氧化作用将硫化物、有机硫氧化成单质硫或硫酸，从而将硫从气流中脱除的工艺。对于生物法脱除气体硫化物的方法，目前公开的报道进对于单一组分进行净化处理。
5、如生物气中硫化氢的脱除（cn101780373a、cn203090734u）、燃料油脱除有机硫（cn1017038
6、cn101935566a公开了一种天然气的生物组合脱硫方法，采用酸性铁离子生物法脱除硫化氢与生物滴滤法脱除有机硫，可实现无机硫与有机硫的同时去除，但对二氧化碳无能为力，且强酸性介质对设备腐蚀严重，因此对设备材质要求更高。
7、工业生产应用如shell-paques技术，脱硫成本与络合铁相比没有价格昂贵的络合剂加入只需补充营养液及碱运行成本较低，但存在再生时间长副反应生产率高，副反应生产率在5-10%，生产过程中有废液排放等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种络合铁和生物脱硫的耦合方法，解决决现有技术中再生效率低、成本高、脱硫效率稳定性差、能耗高等不足。
2、本专利技术的技术思想是：通过络合铁和生物脱硫耦合净化技术，提出一种可将原料气流中硫化氢气体脱除并回收硫磺的方法。采用新型的络合剂既能络合溶液中的铁离子又能给生物细菌提供营养，同时络合铁脱硫技术产生的硫磺作为生物细菌的固定床。
3、本专利技术的主要技术方案：络合铁和生物脱硫的耦合方法,其特征是采用碱性的络合铁脱硫溶液脱除气体中的硫化氢，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液进入含有生物菌种的氧化再生槽中,将硫氢根离子氧化生成硫磺，二价铁离子氧化成三价铁离子，再生好的溶液加压进入吸收塔中循环吸收。
4、一般地，所述络合剂为乳酸、葡萄糖、焦磷酸的一种或混合物。
5、所述络合离子为铁离子，铁离子的含量1-10g/l，优选铁离子的含量为3-6g/l。
6、所述络合剂的用量:乳酸2～10 g/l、葡萄糖5～20g/l和/或焦磷酸2～15 g/l。
7、所述生物菌种为嗜碱性硫杆菌，包括由脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌及那不勒斯硫杆菌组成的菌群。
8、所述生物脱硫营养液用量:na2co3 1～5 g/l、kno3 0.5～1.5 g/l、mgso4 0 .2～0.6 g/l、nahco35.0～20.0 g/l 和/或nh4cl 0 .2～0 .8 g/l。
9、所述采用络合铁脱硫过程中产生的硫磺作为生物菌种固化载体。
10、优选地，取络合铁脱硫过程生成的硫磺加入到含生物菌种的培养液中浸泡，固化完成后的硫磺移至氧化再生槽中。
11、进一步优选地，取络合铁脱硫含硫磺10%的富液，加入100ppm硫磺表面活性剂搅拌使得硫颗粒与硫磺表面活性剂成分接触使得硫颗粒聚集成20-100微米的硫颗粒，静止30分钟后，将静止的络合铁脱硫液经800目过滤筛过滤，分离的硫颗粒加入到含生物菌种的培养液中浸泡24小时，固化完成后的硫磺移至氧化再生槽中。
12、本专利技术方法先期应用的络合铁采用edta、heta、nta等络合剂，络合剂在氧化再生时，部分络合剂会氧化降解，氧化时间越长络合剂的降解量越多，络合铁脱硫过程产生的硫磺，为疏水性硫颗粒容易堵塞设备及管道影响脱硫装置长周期运行。生物脱硫技术目前利用硫细菌对含硫化氢气体的脱硫主要有3种典型工艺：生物滤池工艺、生物洗涤工艺和生物滴滤工艺。其中操作简便的生物滴滤工艺应用比较多。生物滤池工艺中填加常用滤料为泥炭、土壤和堆肥等，硫细菌可以确保在该滤料层正常生长，气体不断的输人生物滤池，营养物无需添加或少量添加，生物洗涤工艺包含2个阶段，第一阶段是h2s的吸收过程，第二阶段是液相中h2s的生物氧化过程。填料为活性污泥，吸收剂一般为水溶液，其中添加一些无机盐等成分。
13、本专利技术的方法，在再生塔中吸收了硫化氢的富液在细菌催化再生和铁离子的氧化再生双层作用下，提高了硫化氢转变成硫磺的效率，加快了二价铁转变成三价铁的速度，缩短了氧化再生时间，减少了络合剂氧化降解及副反应生成率，本专利技术达到另外目的再生过程中，络合铁产生疏水性的硫磺和生物细菌生成亲水性硫磺，络合铁产生疏水性的硫磺粒径20-100微米，作为固化细菌的床层，同时作为硫磺晶核，亲水性硫磺吸附于表面，二种硫磺聚集在一起，降低了硫颗粒的黏度有效防止硫磺的堵塞，并最终达到环境效益和经济效益的统一。
14、本专利技术方法可以用于处理煤气、天然气和炼厂气中硫化氢的脱除和硫磺回收工艺中。
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1.一种络合铁和生物脱硫的耦合方法,其特征是采用碱性的络合铁脱硫溶液脱除气体中的硫化氢，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液进入含有生物菌种的氧化再生槽中,将硫氢根离子氧化生成硫磺，二价铁离子氧化成三价铁离子，再生好的溶液加压进入吸收塔中循环吸收。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于络合剂为乳酸、葡萄糖、焦磷酸的一种或混合物。
3.如权利要求1所述的方法, 其特征在于络合离子为铁离子，铁离子的含量1-10g/L。
4.如权利要求3所述的方法, 其特征在于铁离子的含量为3-6g/L。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于络合剂的用量:乳酸2～10 g/L、葡萄糖5～20g/L和/或焦磷酸2～15 g/L。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述生物菌种为嗜碱性硫杆菌，包括由脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌及那不勒斯硫杆菌组成的菌群。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是生物脱硫营养液用量:Na2CO3 1～5 g/L、KNO30.5～1.5 g/L、MgSO4 0 .2～0 .6
8.如权利要求1所述的方法, 其特征在于采用络合铁脱硫过程中产生的硫磺作为生物菌种固化载体。
9.如权利要求8所述的方法, 其特征在于取络合铁脱硫过程生成的硫磺加入到含生物菌种的培养液中浸泡，固化完成后的硫磺移至氧化再生槽中。
10.如权利要求9所述的方法, 其特征在于取络合铁脱硫含硫磺10%的富液，加入100ppm硫磺表面活性剂搅拌使得硫颗粒与硫磺表面活性剂成分接触使得硫颗粒聚集成20-100微米的硫颗粒，静止30分钟后，将静止的络合铁脱硫液经800目过滤筛过滤，分离的硫颗粒加入到含生物菌种的培养液中浸泡24小时，固化完成后的硫磺移至氧化再生槽中。
...【技术特征摘要】
1.一种络合铁和生物脱硫的耦合方法,其特征是采用碱性的络合铁脱硫溶液脱除气体中的硫化氢，在吸收过程中将气体中的硫化氢转变成硫氢根离子；吸收了硫化氢的富液进入含有生物菌种的氧化再生槽中,将硫氢根离子氧化生成硫磺，二价铁离子氧化成三价铁离子，再生好的溶液加压进入吸收塔中循环吸收。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于络合剂为乳酸、葡萄糖、焦磷酸的一种或混合物。
3.如权利要求1所述的方法, 其特征在于络合离子为铁离子，铁离子的含量1-10g/l。
4.如权利要求3所述的方法, 其特征在于铁离子的含量为3-6g/l。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于络合剂的用量:乳酸2～10 g/l、葡萄糖5～20g/l和/或焦磷酸2～15 g/l。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述生物菌种为嗜碱性硫杆菌，包括由脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌及那不勒斯硫杆菌组成的菌群。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨建平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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