[发明专利]一种从高浓度H2S废气中回收和纯化单质硫的方法及装置

权利要求书

1.一种从高浓度H₂S废气中回收和纯化单质硫的方法，其特征在于，将高浓度H₂S废气通过碱性液吸收和生物脱硫处理后，采用萃取方法使生物脱硫过程产生的单质硫实现回收和纯化，萃取提硫后的萃余相液体部分作为脱硫处理液体外排，部分作为吸收液回用于H₂S废气吸收，萃取相通过再生回收萃取剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高浓度H₂S废气中H₂S的体积浓度为10～30%，优选为20～25%。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述碱性液吸收所使用的吸收液为碳酸盐溶液与萃余相液体的混合液；

优选地，所述萃余相液体在吸收液中的质量百分比为70～90%，优选为80%；

优选地，所述碳酸盐溶液中的碳酸盐为K₂CO₃和/或Na₂CO₃，优选为K₂CO₃；

优选地，所述碳酸盐溶液中碳酸盐的质量浓度为6～8%，优选为6.8%；

优选地，碱性液吸收时间为8～10min。

4.如权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，所述生物脱硫过程为好氧生物氧化过程；

优选地，所述好氧生物氧化处理的温度为30～32℃，进一步优选32℃；

优选地，所述好氧生物氧化处理的时间为1.5～2h，进一步优选1.5h；

优选地，所述好氧生物氧化过程采用以硫氧化细菌为主的好氧混合菌种；

优选地，所述硫氧化细菌为嗜盐嗜碱微生物。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述萃取方法的萃取剂为氯代烯烃或氯代芳香烃与石油烃的混合物；

优选地，所述氯代烯烃为三氯乙烯或四氯乙烯，氯代芳香烃为氯苯乙烯或2,3-二甲基氯苯；优选地，所述石油烃为重石脑油、石油醚或煤油；

优选地，所述氯代烯烃或氯代芳香烃与石油烃的体积比为3～8:1，进一步优选5:1；

优选地，所述萃取剂与好氧生物氧化处理出水体积比为1:10～50，进一步优选1:30。

6.如权利要1-5之一所述的方法，其特征在于，所述萃取时间为15～25min，优选20min；

优选地，所述萃取温度为80～90℃，进一步优选80℃；

优选地，萃取后进行萃取剂再生；

优选地，萃取剂再生时间为0.5～1.2h，优选1h；

优选地，萃取剂再生温度为15～25℃，优选15℃。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）H₂S废气碱性液吸收阶段：将萃取提硫后的萃余相液体部分回流与新鲜的碳酸盐溶液混合作为吸收液以吸收废气中的H₂S废气；

（2）好氧生物氧化阶段：采用以硫氧化细菌为主的好氧混合菌种对吸收后含硫废水进行好氧生物氧化处理；

（3）萃取阶段：采用氯代烯烃或氯代芳香烃与石油烃的混合物作为萃取剂对好氧生物氧化处理出水进行萃取处理；通过降低萃取后萃取相的温度，释放并提纯单质硫，回收萃取剂后循环使用。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）H₂S废气碱性液吸收阶段：将萃取提硫后的萃余相液体回流与碳酸盐溶液混合作为吸收液以吸收废气中的H₂S废气；回流废水在吸收液中的质量百分比为70～90%，碳酸盐溶液中碳酸盐的质量浓度为6～8%；

（2）好氧生物氧化阶段：采用以硫氧化细菌为主的好氧混合菌种对吸收后含硫废水进行好氧生物氧化处理；处理温度为30～32℃，处理时间为1.5～2h；

（3）萃取阶段：采用氯代烯烃或氯代芳香烃与石油烃的混合物作为萃取剂对好氧生物氧化处理出水进行萃取处理；通过降低萃取后萃取相的温度，释放并提纯单质硫，回收萃取剂后循环使用；萃取剂与好氧生物氧化处理出水体积比为1:10～50，萃取时间为15～25min，萃取温度为80～90℃，萃取剂再生时间为0.5～1.2h，萃取剂再生温度为15～25℃，萃取后将萃取液降低到20℃左右，完成硫磺释放。