[发明专利]从包含低浓度硫化氢气体的混合气体中除去硫化氢的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及吸收低浓度硫化氢气体的方法，具体地说，涉及从包含低浓度硫 化氢气体的混合气体中除去硫化氢的方法。本发明还涉及从包含低浓度硫化氢气 体的混合气体中除去硫化氢的装置。

背景技术

硫化氢是一种高刺激性的气体，具有强烈的臭鸡蛋气味，对人体的毒性很大， 而且易燃易爆，极易腐蚀金属，导致催化剂中毒，堵塞管道。工厂排放的尾气以及 天然气里即使含有少量的硫化氢也会对环境造成很大的污染。煤化工、橡胶再生、 污水污泥、以及城市垃圾处理等工业过程中都会产生许多低浓度硫化氢恶臭气体， 不仅严重影响人们的日常生活，危害人体健康，同时也污染生态环境。由于这类废 气中硫化氢的浓度低，已无回收利用价值，但净化处理难度大且费用高，因而是工 业废气净化的一个难题。所以硫化氢、尤其是低浓度硫化氢的排除是当前急需解决 的问题。

我国对环境大气、车间空气及工业废气中的硫化氢浓度已有严格的规定：居 民区环境大气中硫化氢的浓度最高不得超过0.01mg/m³；车间工作地点空气中硫化 氢的浓度最高不得超过10mg/m³；城市煤气中硫化氢的浓度不得超过20mg/m³；油 品炼厂废气中硫化氢的浓度要求净化至10-20mg/m³。由于硫化氢具有强还原性， 本身极易被氧化，有人用过渡金属氧化物及氧化物的混合物来氧化脱除低浓度硫化 氢，也有人用活性炭作为催化剂来氧化硫化氢以除去混合气中的硫化氢，也有人用 好氧微生物净化工业废气中的低浓度硫化氢恶臭气体。但是，针对一些混合气体排 量大而混合气中硫化氢浓度又低的工业装置，以上处理方法及装置主要存在以下问 题的一种或多种：

1.气体处理量小、硫化氢脱除率低；

2.吸收液再生困难；

3.占地面积大；

4.吸收液浪费严重；

5.成本较高。

因此，针对现有存在的问题有必要采用新颖的、有效的、适合长周期运行而 又经济的低浓度硫化氢的吸收方法及装置。

发明内容

本发明提供了一种去除混合气体中的低浓度硫化氢的方法及装置，从而有效 地解决低浓度硫化氢气体的吸收问题，消除了混合气中的恶臭，推进了石油化工业 清洁及安全生产的工业化进程。

一方面，本发明提供了一种从包含低浓度硫化氢气体的混合气体中除去硫 化氢的方法，它包括：提供吸收液，所述吸收液选自N-甲基乙二醇胺溶液、 单乙醇胺溶液、二乙醇胺溶液、以及它们的混合物；在0.05-0.30MPa的绝对压 力下，将12-42℃的吸收液与12-52℃的包含低浓度硫化氢气体的混合气体接 触，对所述混合气体依次进行逆流吸收和旋流吸收，使所述混合气体中的硫化 氢浓度降至10ppm或更低；以及对夹带所述吸收液的混合气体进行旋流气液分 离。

在一个优选的实施方式中，所述吸收液还包括添加剂，所述添加剂包括 N-甲基呲咯烷酮、三乙醇胺、环丁砜、或者一缩二乙二醇。

在另一个优选的实施方式中，所述吸收液是质量分数为10-50％的N-甲基 乙二醇胺溶液。

另一方面，本发明提供了一种从包含低浓度硫化氢气体的混合气体中除去 硫化氢的装置，它包括：位于装置底部的用于存储吸收液的储液腔，所述吸收 液选自N-甲基乙二醇胺溶液、单乙醇胺溶液、二乙醇胺溶液、以及它们的混 合物；位于装置中部的逆流吸收器和旋流吸收器，用于在0.05-0.30MPa的绝对 压力下，将12-42℃的吸收液与12-52℃的包含低浓度硫化氢气体的混合气体接 触，对所述混合气体依次进行逆流吸收和旋流吸收，使所述混合气体中的硫化 氢浓度降至10ppm或更低；以及位于装置顶部的旋流气液分离器，用于对夹带 所述吸收液的混合气体进行旋流气液分离。

在一个优选的实施方式中，所述逆流吸收器选自板式塔和填料塔。

在另一个优选的实施方式中，当所述逆流吸收器是板式塔时，使用旋流型 塔盘、浮阀型塔盘、或者筛板型塔盘；当所述逆流吸收器是填料塔时，使用拉 西环、阶梯环或者鲍尔环作为填料。

在另一个优选的实施方式中，当所述逆流吸收器是填料塔时，所述旋流吸 收器的底流出口设置雾化布液器，所述雾化布液器选自超声波雾化布液器和旋 流雾化布液器。

在另一个优选的实施方式中，所述旋流气液分离器是三椎体气液旋流分离 器。