改性活性炭对硫化氢的去除方法简介
- 格式:doc
- 大小:77.00 KB
- 文档页数:5
官网地址:国内外利用活性炭处理硫化氢的原理!随着我国不断加大对环保绿色能源需求,天然气的开发力度越来越加大,同时伴随对高含硫化氢气田、含硫化氢气田的开发过程中硫化氢所引起的各种安全问题也越来越凸显。
在保证产量的同时不仅要保护人身财产安全还要减少对管道等腐蚀,所以研究如何安全有效地处理硫化氢越来越紧迫。
总结了国内外目前处理硫化氢的研究现状,以便为油气田的腐蚀防护和研究提供借鉴。
当前国内外处理硫化氢的方法大致分为三类:物理法、化学法和生物法。
物理吸收法,其通过物理吸收溶剂对硫化氢的选择吸收性从而实现。
以有机溶剂作为吸收溶剂较为常用。
以使用不同种类的吸收溶剂分为如下几种:(1) 冷甲醇法以低温甲醇为溶剂,该法的优点之一是在气体分压高的条件下,可取得高溶剂负荷。
此方法会吸收重烃类是其主要的缺点。
(2) N-2-甲基吡咯烷酮法采用物理溶剂N-2-甲基吡咯烷酮,H2S 经处理后的含量符合管道运输标准。
(3) 磷酸三丁脂法使用磷酸三丁脂(TBP) 为其吸收介质,TBP 可将含H2S 的气体处理至达到管输标准,还可脱除有机硫化物。
活性碳吸附法活性炭作为固体硫化氢处理剂,这种方法是在有氧的存在下进行脱硫,硫化氢被催化氧化成单质的硫在活性炭表面的醌酚基上,竟而吸附平衡被破坏,使其脱硫能力有大幅度的提升。
反应的过程如下:吸附: 2H2S+O→22S+2H2O再生: ( AMA4)2S+nS→( AMA4)2Sn+1官网地址: 多硫化铵溶液通过蒸汽加热从而重新分解为硫磺和硫化氢,但是如果将活性炭浸渍过渡金属中,活性炭催化活性被明显的加强。
同时活性炭法操作十分简单,回收得到的硫可以非常纯净,该法不会有再次污染,有大气零污染排放的优越性。
硫化氢废水处理工艺硫化氢废水是一种具有强烈恶臭和毒性的废水,对环境和人体健康都会造成严重的危害。
因此,对硫化氢废水进行有效处理是非常重要的。
本文将介绍一种常见的硫化氢废水处理工艺。
硫化氢废水处理工艺主要包括物理处理和化学处理两个方面。
物理处理主要是通过吸附、过滤和沉淀等方式将废水中的硫化氢物理分离出来,而化学处理则是通过添加化学药剂来使硫化氢发生化学反应,转化为无毒或低毒的物质。
一种常见的物理处理方法是利用活性炭吸附硫化氢。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,可以有效地吸附废水中的硫化氢。
通过将废水通过活性炭床层进行处理,硫化氢可以被吸附在活性炭表面,从而达到去除硫化氢的目的。
这种方法操作简单、效果好,但需要定期更换活性炭。
另一种常见的物理处理方法是利用化学吸收剂吸收硫化氢。
常用的化学吸收剂包括铁氧化物、氧化铜等。
这些吸收剂能够与硫化氢发生反应,生成不溶于水的硫化物沉淀。
通过将废水与化学吸收剂充分接触,硫化氢可以被吸收剂吸收并转化为硫化物沉淀,从而达到去除硫化氢的目的。
这种方法处理效果稳定,但需要定期更换吸收剂。
化学处理方法主要是通过添加氧化剂使硫化氢发生氧化反应,转化为无毒或低毒的物质。
常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾等。
通过将氧化剂加入硫化氢废水中,氧化剂与硫化氢发生反应,将硫化氢氧化为硫、硫酸等物质,从而达到去除硫化氢的目的。
这种方法处理效果较好,但需要控制好氧化剂的投加量以防止产生过多的废物。
除了上述常见的物理处理和化学处理方法外,还有一些其他的硫化氢废水处理工艺,如生物处理、膜分离等。
生物处理是利用硫化氢氧化细菌将硫化氢转化为硫酸盐等化合物,从而达到去除硫化氢的目的。
膜分离则是利用特殊的膜材料将废水中的硫化氢分离出来,达到去除硫化氢的目的。
硫化氢废水处理工艺的选择应根据具体情况进行。
不同的工艺有不同的适用范围和处理效果,需要根据废水的特性和要求选择合适的处理方法。
同时,处理过程中应注意控制处理参数,防止产生二次污染。
浸渍改性活性炭脱除低浓度H2S的研究①秦 悦,张永春,陈绍云(大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连 116012)摘要:研究了活性炭种类、浸渍剂种类及浓度、添加剂种类及浓度、反应温度六种因素对改性活性炭脱硫效果的影响,结果表明活性炭和浸渍剂种类是决定改性活性炭硫容量的关键因素。
最优的改性活性炭脱硫剂组成是光华GH216杏壳活性炭负载7%Na OH浸渍液,并以1%的MC M241分子筛作为添加剂,这样制得的改性活性炭硫容量可提高200%以上。
关键词:活性炭;浸渍;硫化氢;脱硫;添加剂中图分类号:T Q42411文献标识码:A文章编号:100727804(2009)0420020204 doi:1013969/j1issn1100727804120091041005Re m ova l of H2S of L ow Concen tra ti on by Im pregna ted CarbonQ IN Yue,Z HANG Yong2chun,CHE N Shao2yun(State Key Laborat ory of Fine Chem ical,Dalian University of Technol ogy,Dalian116012,China)Abstract:The effects of such six fact ors as the variety of activated carbon,the i m p regnant and its p r oporti on,the additive and its a mount,the temperature of reacti on on the sulfur capacity of the i m p regnated activated carbon have been investiga2 ted.It is concluded that the pore structure of activated carbon and variety of i m p regnant are the key fact ors t o deter m ine the sulfur capacity.The best desulfurizing agent is composed of GH216activated carbon,7%Na OH as i m p regnant and1% MC M241as additive,and its sulfur capacity may i m p r ove more200%than common one.Key W ords:activated carbon;i m p regnated;hydr ogen sulfide;desulfurizati on;additive 硫化氢是一种有毒有害气体,它不仅会危害人身健康,而且还会在湿热的环境下腐蚀金属管道和设备。
酸性官能团、中性官能团及碱性官能团。
此外,由于活性炭中80%~90%以上是碳,导致其具有非极性和疏水特性,对非极性物质和水中有机物具有较强的吸附能力[1-2]。
由于活性炭的亲/疏水特性和表面官能团的种类、数量对吸附和催化有重大影响,而纯活性炭的表面无法提供足够的活性位,因此根据吸附质的不同对活性炭进行表面改性具有非常重要的研究意义。
表面改性主要是通过引入或去除某些表面官能团来提高活性炭的亲水性和极性或改变酸碱性,从而具有特殊的吸附或催化性能。
目前,活性炭表面改性的研究集中在含氧官能团和含氮官能团的引入。
含氧官能团,包括羧基、酚羟基、醌型羰基等,可以提高表面酸性,吸附碱性物质。
含氮官能团,如氨气、尿素及三聚氰胺等,的引入不仅可以提高表面碱性,同时可以增强表面极性,有利于吸附极性物质[1]。
2 活性炭脱除H 2S活性炭具有比表面积较高、孔隙结构较发达、独特的化学特性等特点,使其在脱除H 2S 上具有重要作用。
当体系中无氧气存在时,其脱除机理为物理/化学吸附;当体系中氧气存在时,其脱除机理为吸附/氧化。
影响活性炭对H 2S 吸附的因素主要有活性炭孔结构和表面化学性质以及水含量等。
2.1 吸附/氧化机理活性炭对H 2S 的吸附/氧化机理:吸附的水在活性炭表面形成一层水膜,在水膜的作用下,吸附的H 2S 首先解离成HS-离子,并在O 2作用下氧化为元素硫。
2.2 孔结构H 2S 吸附中,微孔是一个重要因素,研究发现,活性炭的孔径分布均匀,微孔孔容较高时,H 2S 的吸附/氧化得到加强。
由于H 2S 的分子动力学直径为0.36nm ,活性炭的孔径应大于其分子动力学直径。
2.3 表面化学性质活性炭的表面化学性质对H 2S 吸附的影响主要是通过促进/抑制H 2S 解离来实现的,表面酸性抑制H 2S 解离,而表面碱性促进H 2S 解离。
研究证明,当活性炭表面pH 低于4.5时,仅发生物理吸附。
为了提高吸附H 2S 的能力,需要浸渍活性组分以提高表面碱性。
活性炭在含硫工业废气治理中的运用工业废气治理中脱除工业废气中的含恶臭有机硫化物和硫化氢有很多方法。
本文介绍的方法是把含硫化物气体和含氧气体与碳质吸附剂接触,通过控制接触时的相对湿度和接触温度的方法,来脱除有机硫化物和硫化氢气体。
在工业的实际生产中发现,某些有机硫化合物(主要是硫醇和二硫化物)和硫化氢,当初始接触相对湿度至少为70%和温度为27°—82℃时,把含硫化物气体的气流和含氧气体与活性炭催化吸附剂接触,可以完全而经济地从废气中脱除。
所关注的有机硫化物,即甲硫醇的氧化由反应(1)表示,硫化氢的氧化由反应(2)来表示。
(1)4CH3SH+O2 活性炭2CH3SSCH3+2H2O(2)2H2S+O2活性炭 2S+2H2O反应(1)生成的二烷基二硫醚和反应(2)生成的硫吸附到碳质吸附剂上,因而可将其作为被吸附物加以收集。
用这种方法氧化和吸附的有机硫化物主要有硫醇,特别是甲硫醇、乙硫醇和异丙硫醇。
其它一些有机硫化合物,例如硫化物和二硫化物,则直接物理吸附到碳吸附剂上。
含氧气体可以是纯氧,也可以是含游离氧的氧化气(例如空气)。
为有效地进行反应,必须有至少含20%体积的含氧量;但是,如果只存在化学计量反应物,则反应将发生。
虽然其理由尚不完全了解,但根据生产实践必须保持20%体积的含氧量。
因为反受速率或平衡控制。
在大多数废气流中,通常存在反应所需的足量氧,但是在氧含量少于20%体积的含氧量的气流中,则往其中加入补充氧,以保持有效的反应速率。
如果初始接触的相对湿度允许低于70%,那么全部硫醇都不能氧化为二硫化物,硫化氢不能氧化为硫,硫醇和硫化氢则通过碳质吸附剂而泄漏,从空气污染观点来看排放气流是不满意的。
当入口气流接触碳吸附剂床时,初始接触相对湿度则是入口气流的相对湿度。
所使用的绝对湿度在整个可用温度范围内相当于相对湿度70%。
可以认为,在入口气流中加入需要量的水蒸汽可使硫化物在催化反应中迅速地氧化和吸附。
唐山华能科技炭业有限公司
气体净化改性活性炭简介
恶臭气体的定义及主要来源
国家标准GB14554-93将恶臭定义为:一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质。
化工厂、制药厂、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等是恶臭气体、有毒有害气体的主要来源。
来源主要产生在生产过程、污水处理过程中的排污泵站、进水格栅、嚗气沉砂池、初沉池等处,污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等处,氰化氢、硫化氢气体是污水处理系统主要的异味源,金属与硫的化合物使水呈黑褐色,表明水中硫化氢气体的存在。
普通活性炭对诸如氰化氢、硫化氢、甲醛、氨气、醚类等特殊气体不具有吸附作用,通过改性的活性炭对这些物质具有良好的分解、综合作用(见对比表)。
主要成分及危害
不同的处理设施及过程会产生各种不同的有害和恶臭气体。
化工厂、药厂的作业环境、污水处理厂的进水提升泵房产生的主要臭气为硫化氢、氰化氢,初沉淀池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其它含硫气体为主,污泥消化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发物质。
垃圾堆肥过程中会产生氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。
改性活性炭的作用机理
本方法主要根据活性炭的吸附浓缩(效率高、吸附容量大)和热蒸汽脱附再生原理,依靠活性炭自身的吸附性能以及改性后的催化分解作用(化学稳定性)对某些有机类有害气体具有很强的去除能力,废气通过活性炭层时被炭表面存在的未平衡分子吸引力或化学键力吸附在活性炭上,同时进行化学催化和分解作用,从而达到对有害气体的净化目的。
改性活性炭的生产工艺成熟,效果可靠,因此被广泛地应用于环保、化工、喷漆、印刷、轻工等行业的有机废气治理。
改性活性炭的规格和性能指标
浸渍类活性炭
HN-M49
改性活性炭的基本特性
基本用途
本产品通常被应用于去除气相和液相中的特殊污染物,如氰化氢、H2S 气、甲烷气、乙醚、甲醛、二甲苯、苯酚、氨气、胺、含硫化合物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等有毒有害气体。
粒径GB/T7702-97
Φ3.0mm(或Φ1.5mm)-3.0mm(或-1.5mm)95
-
-
5
典型特性
外观与现状
活性组分载持量,wt%黑色圆柱状
5.0 8.0 企业标准
PH值
堆积密度,g/l
比表面积, m2/g
燃点(︒C,明火)熔点(︒C)
溶解性
7.0
560
900
3000
不溶
11.0
640
450
GB/T7702-97
GB/T7702-97
GB/T7702-97
GB/T7702-97
GB/T7702-97
失效
当改性活性炭的作用能力接近饱和时,采用蒸汽加热活性炭,使有机溶剂从活性炭中挥发出来,再经过冷凝器冷凝成液体,进入分离筒,分离回收有机溶剂,残液进入曝气筒,经曝气后排出。
改性活性炭填料的使用周期取决于吸附质的浓度和使用现场的环境条
件,如温度、压力以及对填料的置换方式和再生的次数等,活性炭使用寿命通常约3000小时以上,必要的情况下,应对其进行再生和改性处理。
备注
1. 表内各项指标、规格可根据用户需要进行调整。
2. 试验方法为GB/T7702-97;国外标准参照ASTM或JIS/K 1474。
3. 包装标准: 25公斤/袋(PP/PE),或根据用户需要另定.
安全需知
湿的活性炭需要从空气中除去氧,在安全密闭的容器内氧的消耗会造成有毒的环境,假如工人进到含有活性炭的容器内适当取样或低含氧空间作业,应遵守国家相关标准及作业规范。
This product is Made to Order
THIS PRODUCT IS NOT INCLUDED IN THE SCOPE OF QUALITY SYSTEM CERTIFIED TO
ISO 9002.
NOTE: Quality System elements are applied whenever possible.
活性炭对各种有机蒸气的吸附能力对照表:
备注:
4--吸附能力为活性炭重量的20-50%.
3--吸附能力为活性炭重量的10-25%.
2--随条件改变决定吸附量.
1--平常条件下不太会吸.
改性活性炭对各种有机蒸气的去除能力对照表:
备注:
6—去除能力为改性活性炭重量的65-90%
5--去除能力为改性活性炭重量的45-70%.
4--去除能力为改性活性炭重量的20-50%.
3--去除能力为改性活性炭重量的10-25%.。