化工行业硫化物废气处理是一个非常重要的环保和安全问题。针对不同的硫化物浓度、气量、成分及回收要求◇,有多种成熟的工艺路线。
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核心原理:利用液体吸收剂(溶液或溶剂)洗涤废气★■=,通过化学或物理作用吸收硫化物◆,再通过再生将吸收剂循环使用,并回收硫或硫酸等副产品。
原理:使用一乙醇胺(MEA)▽、二乙醇胺(DEA)•●、甲基二乙醇胺(MDEA)等有机胺水溶液,在低温下与H?S发生可逆化学反应将其吸收,加热后溶液再生,释放出高浓度H?S气体。
优点□:技术成熟,脱硫效率高(99%),处理量大△◆,可选择性脱除H?S。
缺点:能耗较高(再生需加热),对有机硫和CO■•▽?有一定共吸□▽,溶剂可能降解、发泡。
缺点:产生含硫废液(需进一步处理,如氧化为硫代硫酸钠或单质硫),碱耗高○,无法直接回收硫资源。
变种工艺:LO-CAT●◆、络合铁法等,在碱性溶液中添加铁基等催化剂,将吸收的H?S直接氧化为单质硫,实现硫资源回收,适合中小规模。
原理:在碱性溶液中(Na?CO◆▼◇?)添加蒽醌二磺酸钠(ADA)等氧载体催化剂▼▼,将吸收的H?S催化氧化为单质硫=▼,空气再生溶液。
核心原理:使废气通过装填有固体吸附剂或催化剂的固定床反应器•◇,硫化物被吸附或转化为其他形态。
原理▷▲:物理吸附(如活性炭)或化学吸附反应(如氧化铁与H△…○?S生成Fe●?S●▷?)▪。
缺点:吸附容量有限,需要定期更换或再生吸附剂,运行成本随浓度升高而增加。
克劳斯(Claus)工艺及其变种:这是硫回收的主流工艺,而非单纯=◆☆“处理”=●。
原理:将含H-?S的酸性气在炉内部分燃烧生成SO★?,随后在催化剂作用下,SO▲•?与未反应的H?S反应生成单质硫和水。需配套尾气处理(如SCOT法)以达到严苛排放标准。
适用★:专门处理来自醇胺法等再生得到的高浓度H☆◆?S气体,大规模硫回收(1吨硫/天)。
原理■△•:利用硫杆菌等微生物=,在生物反应器(如生物滤塔、生物滴滤塔)中将H?S吸收并氧化为单质硫或硫酸=。
缺点:反应器占地面积大,启动慢…◆,对进气条件(温度、pH、浓度波动)敏感★■,前期菌种驯化需要时间。
原理:将含硫废气送入焚烧炉,在高温(通常850℃)和充足氧气下,将硫化物完全氧化为SO?。
****缺点**:不脱硫,仅将硫转化为SO?,若SO?排放超标,需后续配备烟气脱硫(FGD,如石灰石-石膏法)设施▲△。能耗高△▪,可能产生热力型NOx。
适用:作为预处理或与焚烧处理VOCs相结合,必须评估最终SO?排放是否达标。
“醇胺法+克劳斯硫回收+SCOT尾气处理”:石油化工☆、天然气净化行业的黄金标准▲★,用于大规模高效回收硫磺并满足超低排放▽。
“碱液吸收/湿式氧化+生物净化△▼★”:用于处理浓度不稳定□▪、含有多种恶臭物质的废气,先预处理去除大部分H?S▼□○,再生物净化达标。
“干法吸附(作为保护床)”▼□:在湿法或生物法之后○,设置活性炭或氧化锌床作为精处理保安措施,确保极端情况下也能稳定达标。
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