专利名称：脱脂硫化氢的方法
技术领域：
本发明是关于一种催化除去化学工业气体中硫化氢和二氧化碳的方法，该方法适用于水煤气、天然气、合成气、燃料气等。
背景技术：
历来所采用的湿法脱硫，是将含硫化氢的混合气体同催化剂液相接触，使硫化氢变成硫而加以消除，即所谓湿法氧化还原法脱硫。此类脱硫法种类较多，如对本二粉液相催化法，改良ADA法、MEA法、EDTA络合铁法、环丁砜法、水扬酸法、橡胶法等等。该催化剂来源较不易，市价较贵，导致产品成本提高。经检索，查到一份日本特许公报昭47-15925(72.12.5)该专利描述了一种硫化氢的脱除方法，在该方法中使用的脱硫剂是硝化本质素，它是用硝酸处理树皮粉得到的产物，该脱硫剂需导入亲水性基团以增加其水溶性，从而使得脱硫剂的制备方法复杂化，成本费用较高。因而开发一种廉价而脱硫效果又高的脱硫催化剂，进行工业脱硫的方法。
发明内容
本发明是利用本质素黄酸钠监(简称本钠)或本质素黄酸钙监(简称木钙)为主体成份的一种催化剂或用造纸厂费黑掖作催化剂的一种脱硫方法。
本发明脱硫的基本原理较为复杂，既有本素分子的吸硫反应，也有本素单元体中酚-醌基团的氧化还原反应，但主要可视为酚-醌型氧化还原脱硫。在脱硫过程中，本素的醌型转化为本素的酚型，在空气或含氧气体作用下，酚型氧化为醌型。与此同时混合气体中的硫化氢转化为硫。
采用本发明时，催化剂溶液应按下列造作方法制成，即将木钠或木钙干粉0.1-8公斤，缓慢地撒入热水中，并同时搅拌，以加速其溶解，配制成浓度为0.1-8％的脱硫剂水溶液，然后用酸或碱调整pH为8-10之间，调整pH所用的酸碱没有特别的规定。酸可用硫酸、盐酸等。碱可用苛性钠、碳酸钠或碳酸氢钠，也可用氨水。该溶液易于发泡，可加入消泡剂抑制其泡沫。然后将配制液置入预氧化器中，控制一定的气速，通入空气进行氧化4～5小时，氧化时间越充分，溶液发泡性越小，并使溶液的pH保持在8～10之间，这样的溶液便具有良好的脱硫性能。如当混合气体中所含硫化氢的浓度较高时，可在该溶液中加入少量的EDTA二钠盐和硫酸亚铁，或加柠檬酸铁，则可显著提高脱硫性能。如用造纸厂废黑液作脱硫催化剂时，则可大大提高脱硫性能，并且在脱除硫化氢的同时还可以有效的脱除混合气体中的二氧化碳。
采用本发明时所用的设备，可用一般气液接触装置，如填料塔(￠40-120)、鼓泡塔、喷射塔，但最好采用喷旋塔。
采用本发明时，氧化再生所用的氧化源一般采用空气，但如再生空气量不足，则催化剂活性将会逐渐降低，脱硫速度迟缓。为此要求再生的液气比应为3.5-4以上，若采用自吸式喷射氧化再生槽，则要求脱硫液进入喷射器的表压不得低于4公斤/厘米2。
本发明所采用的催化剂价格低廉，经济效益显著。现以国内广泛采用的改良ADA法及对苯二粉氨水液相催化法作比较，在采用相同的操作条件、设备和流程下，可将木钠或木钙代替对苯二粉或ADA作催化剂，则可达到同样或更好的脱硫效率。就以木钠或木钙代替对苯二粉的经济价值而言，木钠或木钙为1600元一吨，而对苯二粉为13000元一吨。况且使用木钠或木钙的消耗量要比对苯二粉少得多。预计，如以木钠或木钙代替对苯二粉作催化剂，则每年将为国家节约资金5～8万元。如用木钠或木钙代替改良ADA法脱硫。ADA每吨28000元，则将为国家节约更多的资金。再以栲胶法作比较，虽然栲胶与木钠或木钙的价格相当，但栲胶法脱硫尚需昂贵的V2O5作助催化剂(V2O5每吨30000元)。如采用造纸厂废黑液作脱硫催化剂，则成本费用将更低廉。由此可见，本发明的技术经济效益，优于其它的脱硫方法。它是目前国内外最便宜的一种脱硫方法。
采用本发明仅需加以少量的催化剂就能获得较高的脱硫效率，例如配制脱硫剂的浓度为1％～8％，就可将混合气体中含硫化氢浓度为650～6500ppm脱除到50ppm以下。所用木钠浓度并非固定，一般是按所用碱介质种类和H2S含量不同而加以适当调整。其上限由其溶解度决定，下限由技术经济决定。
按本发明脱硫，所得硫泡沫色泽洁白，炼制硫磺纯度高。催化剂无毒、无腐蚀性、价格低廉、经济效益显著，是工业脱硫的理想方法。
具体实施例方式
以下用几个实例作具体说明实例1
对于脱除高浓度的硫化氢，浓度为5000～11000ppm时，可在木钙80克/升，Na2CO214克/升，pH＝9.3气体流量0.93升/分，脱硫液0.825升/分，再生空气量11.6升/分的操作条件下，以填料塔(￠40×120)吸收，脱硫后的硫化氢可达65ppm以下。
实例2对于脱除浓度的硫化氢，浓度为5000～15000ppm时，可以木钠80克/升，Na2CO214.7克/升，EDTA4克/升，FeSO4×7H2O3.5克/升，pH＝9.2的条件下，在同例1的填料塔和操作气量，再生空气量的情况下，把硫化氢脱到了30ppm以下。
实例3对脱除高浓度的硫化氢，浓度为5000～11000ppm时，可以木钠80克/升，Na2CO215克/升，柠檬酸铁2.5克/升，pH＝9并同例1的操作气量，再生空气量的条件下，在同样填料塔中，把硫化氢脱除到了60ppm以下。
实例4将造纸厂废黑液原液，以1∶1水稀释，pH为10左右，以气速1.3升/分通入盛有450ml脱硫液的填料塔中，把10000PPT硫化氢脱到了30ppm以下。
实例5对化肥工业脱硫，可采用木钠氨水溶液，氨水浓度14～16滴度，pH＝9，木钠浓度为2000～3000ppm(重量)，采用喷旋塔脱硫，喷射氧化再生槽再生，本法把含有1300～1500ppm的硫化氢脱到了50ppm以下。
权利要求
1.一种脱脂硫化氢的方法，其中使含H2S的气体与pH为8-10的催化剂脱硫液相接触，本发明的特征在于所用的催化剂为本或本钠，并在使用前将脱硫液预氧化。
2.按照权利要求1脱脂硫化氢的方法，其特征是在脱硫液中加入消泡剂。
3.按照权利要求1或2脱脂硫化氢的方法，其特征是在脱硫液中加入EDTA助催化剂。
4.按照权利要求1至3中任意一项的脱脂硫化氢方法，其特征是脱硫液的催化剂浓度为2000-3000ppm。
全文摘要
本发明公开了一种脱脂硫化氢的方法。本发明是利用本质素黄酸钠监(简称本钠)或本质素黄酸钙监(简称木钙)为主体成分的一种催化剂或用造纸厂费黑掖作催化剂的一种脱硫方法。按本发明脱硫，所得硫泡沫色泽洁白，炼制硫磺纯度高。催化剂无毒、无腐蚀性、价格低廉、经济效益显著，是工业脱硫的理想方法。
文档编号C10K1/00GK1611586SQ200310106730
公开日2005年5月4日 申请日期2003年10月29日 优先权日2003年10月29日
发明者张宗明 申请人:张宗明