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硫化氫廢氣處理新方法研究

文檔作者：任航文檔來源：黑龍江江省齊齊哈爾市富拉尓基區(qū)黑化集團硝銨廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月12日
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硫化氫廢氣處理新方法研究
任航(黑龍江江省齊齊哈爾市富拉尓基區(qū)黑化集團硝銨廠161041)
摘要：H2S 是有毒環(huán)境污染物之一，國內(nèi)外專家這些年一直致力于硫化氫廢氣的處理，因此世界上已經(jīng)許多處理
硫化氫廢氣的方法。本文簡要介紹了一些硫化氫氣體的特征以硫化氫氣體處理的意義，然后筆者著重敘述了目前常用
的硫化氫氣體廢氣處理的方法，氧化法、吸收法、活性炭吸附法，最后筆者介紹了目前硫化氫廢氣處理的前沿技術(shù)，生
物處理法、生物活性炭法及電化學(xué)法。
關(guān)鍵詞：硫化氫廢氣處理方法
硫化氫是一種具有臭雞蛋味的氣體，密度比空氣大，當(dāng)存在
于空氣中的密度大于1.5mg/m3 時就能聞到， 然而當(dāng)濃度高于上
述濃度的200 倍，人的嗅覺神經(jīng)就會被麻痹，反而聞不到了。H2S
是一種神經(jīng)毒物，能夠從呼吸道入侵致人中毒。低濃度的H2S 能
夠使人眼睛因刺痛流淚、嘔吐，甚至出現(xiàn)肺水腫、肺炎等癥狀；高
濃度的H2S 能使人發(fā)生昏迷甚至窒息；急性中毒還有頭痛、智力
下降的后遺癥，因此在環(huán)境中除去H2S 氣體有重要的現(xiàn)實意義。
大氣中H2S 主要來源于天然氣凈化、人造纖維、石油精煉、造紙、
硫化燃料、食品工業(yè)、煤氣制造等生產(chǎn)過程或者污水處理、有機
物腐敗、垃圾廠處理過程。高濃度的H2S 氣體主要產(chǎn)生于工業(yè)集
中的地區(qū)， 因此國內(nèi)外的H2S 處理主要針對的是工業(yè)區(qū)產(chǎn)生的
氣體。
一、目前H2S 廢氣處理常用方法
1、吸收法
1.1 化學(xué)吸收法處理H2S
化學(xué)吸收法現(xiàn)在一般采用的強堿弱酸鹽，有下
面幾種方法：1）乙醇胺法，就是利用乙醇胺與酸性氣體發(fā)生化學(xué)
反應(yīng)生成的鹽類在低溫吸收、高溫解收的物理性質(zhì)來除去H2S
等酸性氣體。其中一乙醇溶液具有價格低廉、反應(yīng)性應(yīng)強、穩(wěn)定
性好并且容易回收的優(yōu)點被工廠使用，但也有蒸汽壓高、溶液損
失大的缺點，一般工廠會用水洗法從氣流中回收胺；2）氨水吸收
法，優(yōu)點是：設(shè)備簡單，材料價格低，對于氨廠或者焦化廠能夠就
地取材。缺點是脫硫效率不高；3）碳酸鈉酸堿鹽溶液法，強堿弱
酸鹽溶液呈堿性，能夠中和酸性氣體。優(yōu)點是穩(wěn)定性能好、設(shè)備
簡單經(jīng)濟； 缺點是碳酸鈉變成重碳酸鈉溶液時吸收效率會降
低。
1.2 物理吸收法除去硫化氫
物理吸收法就是利用冷甲醛、碳酸丙烯脂、N-甲基-2-吡咯
烷酮等有機溶劑吸收硫化氫等酸性氣體的方法。優(yōu)點是操作簡
單，并且不用像化學(xué)吸收法那樣要求加熱；缺點是只能對濃度比
較的H2S 氣體吸收有效果， 等濃度降低時還需要用化學(xué)吸收法
處理。
1.3 氧化法
1.3.1 氧化鐵脫硫法
這種方法屬于干法氧化法。氧化鐵脫硫法就是脫硫劑中的
主要成分是氧化鐵的脫硫方法。因操作容易、工藝簡單且能耗很
低而一直被廣泛應(yīng)用與城市燃?xì)獾拿摿蛑小W(xué)術(shù)界對脫硫劑中
究竟是什么物質(zhì)在起作用一直存在爭議， 邢同春指出活性氧化
鐵才是脫硫劑中的有效成分；馬鳳美、呼德龍指出只有把赤泥當(dāng)
成脫硫劑，活性鐵的含量將會是最高的，并且比人工氧化鐵或者
沼澤鐵有更長的壽命。
1.3.2 有機催化劑的吸收氧化
這種方法屬于濕法氧化法， 具體的就是利用水溶液酚類化
合物作為氧載體或者催化劑的堿性溶液從氧化態(tài)變成還原態(tài)時
將H2S 轉(zhuǎn)化成硫。這類有機催化劑在與空氣接觸時能再次被氧
化，重復(fù)使用，主要的優(yōu)點的是吸收液、排出液都是無毒的，并能
得到副產(chǎn)物硫，凈化效率相對也比較高，因此在工廠中得到大面
積使用。
1.4 活性炭吸附H2S
這種方法屬于吸附法的范疇， 活性炭指的是一種固體脫硫
劑， 活性炭吸附就是利用活性炭的催化作用使H2S 氧化為硫并
使之被吸附的過程。優(yōu)點是能夠盡快低濃度的H2S，并且工藝簡
單、操作溫度低、高效率，因此一直受到輕工、化工等行業(yè)的親
睞。活性炭脫硫通常是被認(rèn)為有氧狀態(tài)下，活性炭表面層的醌酚
基將硫化氫氧化成硫單質(zhì)?；钚蕴勘贿^渡金屬氧化銅、三氧化為
鐵浸漬過之后能大大提高活性炭的活性， 不僅能降低脫硫溫度
也能提高脫硫容量， 也有學(xué)者進行試驗發(fā)現(xiàn)浸漬過碳酸鈉后的
活性炭吸附能力有顯著的提高?；钚蕴课椒ǖ拇_定是價格高，
消耗量大、再利用過程中損失大、硬度低、不易在我國大面積的
推廣。
二、硫化氫廢氣處理的一些新技術(shù)
1 、生物法處理H2S
1.1 生物過濾法
這種方法就是在生物濾塔中裝填濾料形成濾床， 當(dāng)氣流通
過濾床時候， 硫化氫氣體就會從氣流中轉(zhuǎn)移到生物膜上被微生
物發(fā)生新陳代謝吸收掉。氣相污染物在固液結(jié)合相上反應(yīng)效率
直接影響到硫化氫氣體的吸收效率。生物過濾的方法與活性炭
的吸附方法不同，它主要是利用微生物進行吸附去除污染物，不
是單純的物化吸附。
1.2 生物活性炭法
這種方法就是利用活性炭的微生物性能吸收硫化氫， 生物
活性炭具有微生物與活性炭的兩者性能之和。生物活性炭法具
體的步驟有：1）硫化氫廢氣經(jīng)過氣膜擴散到液膜中；2）液膜中的
濃度差能夠?qū)⑷芙馄渲械牧蚧瘹渫苿舆M一步擴散到生物膜中，
再被其中的生物捕獲并吸收；3） 被微生物捕獲到體內(nèi)的硫化氫
作為養(yǎng)料和能源被微生物進行新陳代謝分解， 之后轉(zhuǎn)化成單質(zhì)
硫、硫化物等。
2、臭氧氧化除H2S
這種方法基本原理是利用臭氧在紫外線照射或者催化劑作
用下迅速分解出有很強化學(xué)活性的原子氧， 原子氧有極強的氧
化性能夠把硫醇、硫化氫等物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種無毒無味的物質(zhì)。
工作中影響臭氧除硫化氫的主要因素是催化劑的種類及臭氧濃
度的停留時間，因此可以適當(dāng)提高氧化塔中的臭氧濃度。但是如
果氧氣塔中的臭氧濃度過高， 就會引起氧氣塔的出氣口的相臭
濃度過高造成不必要的能量損失。
2.1 電化學(xué)法除硫化氫
這種方法的基本原理就是利用電極的氧化還原反應(yīng)除去二
氧化硫或者硫化氫的一種新技術(shù)。這種技術(shù)前景很廣闊，因為它
具有操作簡便、處理效率高、環(huán)境兼容性能好、易形成自動化、處
理工程中不用添加催化劑或者添加劑、沒有副產(chǎn)物或者二次污
染的優(yōu)點，是一種環(huán)境友好型，能做到清潔生產(chǎn)的技術(shù)。具體的
操作原理是先將硫化氫氣體溶解于堿性溶液形成硫化鈉， 之后
進行電解，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，陽極發(fā)生還原反應(yīng)生成
單質(zhì)硫。這種工藝比較新穎，其經(jīng)濟性、除硫效率在實際應(yīng)用中
的狀況尚需驗證。
技術(shù)創(chuàng)新管理115

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