欢迎来到山东大学技术转移中心!今天是
您现在的位置是:首页 > 成果专利库 > 科技成果 > 能源环保领域 >
微氧化法去除硫化氢及回收硫单质的装置与方法
作者:TTC   来源:   浏览次数:0

项目概况

天然气净化、石油炼制、煤化工、制革、制药、造纸、合成化学纤维、橡胶再生及污泥处理处置过程中,产生的含硫化氢气体(H2S),造成了很大二次污染,严重影响周边大气环境。石油和天然气钻井操作产生的大量采出水以及生活生产废水中,往往含有大量的溶解性硫化氢,考虑到硫化氢的毒性,这些含硫化氢液体的处理受到越来越多的重视。硫化氢是无色气体,低浓度的硫化氢具有强烈的臭鸡蛋恶臭气味,它们不仅直接危害人体健康,对动物的生长极其不利,而且在有氧和湿热的条件下,严重腐蚀设备、管道和仪表等,并且可加速非金属材料的老化;因此,去除废水、废气中硫化氢的相关研究备受关注。

本项目采用一种低维护需求,低运行成本,无二次污染的生物硫化物脱除技术,从气相和液相两个层面上同时去除硫化物。氧化还原电位(ORP)被用作控制参数以精确地调节空气注入到硫化物氧化单元(SOU)。微曝气技术仅仅提供了足够的氧气去部分氧化硫化物而不产生甲烷。SOU中的配备底部有分散器,可以增加含硫化物沼气的分散性和注入空气的均匀性。该SOU可以作为一个独立的单位或与厌氧消化器联合使用,可同时从沼气及污水去除硫化物。

技术特点                            

本技术在处理硫化氢的过程中不需填料、不需微生物、不需营养盐、不需化学试剂,成本低、污染小、高效、安全。

本技术将硫化氢氧化为单质硫,避免了可能造成的二次污染。在过程中通过多次循环使得硫化氢浓度最低化,脱硫效率可以达到98%以上。同时,可以将产物硫单质加以回收利用。

本技术所采用的微氧化法要求只需输入小于2%体积比的氧气量即可实现硫化氢含量低于1ppmV的去除效果。鼓风机可以根据脱硫效果由电脑控制鼓风量,可以实现系统的自动化控制,节省了大量的人力、物力。

本技术具有很大的发展前景。具体技术优势如下:

处理技术

原理

优点

缺点

固体去除剂

- 海绵铁

- SulfaTreat®

- Sulfur-Rite®

固态金属氧化物与硫化氢反应

· 投资成本中等

· 运行成本高
(>$3.5/lb S)

· 不容易调节

液体净化剂

- EnviroscrubTM

- SulfaGuardTM

- EliminatorTM

液态氧化剂与二硫化物离子反应

· 投资成本中等

· 容易调节

· 运行成本高 (>$10.0/lb S)

Liquid-Redox

- Lo-CAT®

- Mini-CAT®

三价铁离子螯合物催化剂氧化二硫化物离子

· 运行成本低
($0.15/lb S)

· 投资成本高

· 不容易调节

生物处理

- Thiopaq®

硫细菌氧化的硫离子

· 低硫化氢浓度时效率较高

· 运行成本低

· 投资成本高

· 对运行人员要求较高

本技术

氧气直接氧化二硫化物

· 容易运行

· 运行成本低

· 投资小

· 已经商业应用 (成本$1/lb S)

 

主要指标

u 处理后 H2S浓度 < 10 ppm , O2 < 2%

u 被除去的硫化物中98%以上转化成S单质

u 处理负荷可达1.0 kg/m3-day

u 针对不同处理对象,可采用集成或独立运行系统 

u 使用ORP监测和控制微曝气 

u 运行成本$1-2/kg-S(与进气 H2S 浓度相关) 

市场前景

天然气净化、石油炼制、煤化工、制革、制药、造纸、合成化学纤维、橡胶再生及污泥处理处置过程中都会产生硫化氢气体。其他应用还包括:沼气净化,垃圾填埋气处理,焦炉气,地热蒸汽发电,饮料二氧化碳生产,润滑油的生产, 等等。

投资和运营成本

按设计负荷0.66 kg/m3-day计算,处理1500 m3/day 沼气,沼气中H2S 浓度为1000 ppmV:

SOU 单元高3.7m (液体高度2.3m),直径1.4m,有效容积3.4 m3 。

基建费用小于20万,其中中风机和罐体约占比75%。

运行费用包括:(1)风机和水泵运行约 $5.50/day ($0.1/KWhr);(2)硫去除成本约$2/kg-S removed (≈$1/lb-S removed)。

应用实例

目前,本技术已经具备商业化条件,已在美国和泰国的农场沼气净化中应用。

版权所有:山东大学大学技术转移中心 联系地址:济南市山大南路27号山东大学明德楼C座411 邮编:250100 电话:0531-88364752
CopyRight © 2014-2016 All Rights Reserved By The Technology Transfer Center of Shandong University