处理气体流的方法技术

一种通过在第一接触区域（３）使包含硫化氢和二氧化碳的气体（１）与包含硫酸铵和亚硫酸氢铵的洗涤液（２）接触产生硫代硫酸铵的气体处理过程。洗涤液可以在第二接触区域（６）内通过使氨气（８）和硫化氢（７）与水溶剂接触而生成。第一接触区域废水的氧化电位可以通过调整提供给第二接触区域的二氧化硫的量来控制。或者，第一接触区域的硫含量可以通过红外线分析器测量以及响应来调整的提供给第二接触区域的二氧化硫的量。此外，提供给第二接触区域的氨的量可以响应第二接触区域的ｐＨ值调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将硫化氯转化为硫代硫酸铵实现从包含二氧化 碳的气体中除去硫化氢的处理。
技术介绍
在能源生产和化学工业中的气体和液体中，硫化氢(H2S)和二 氧化碳(C02)通常是共存的。这些气体包含从煤炭、石油焦、残留 油、页岩油、沥青砂、生物量和其它含碳物质中合成的碳氢化合物气 体。硫化氢是有毒的，并且被认为是产生酸雨的污染物。因此，必须 防止硫化氢泄露进入大气。从液体或气体中消除硫化氢的一般方法包 含利用物理溶剂如Sdexd,碱性溶剂如胺溶液或者无机碱如氢氧化 钠，和直接液体氧化技术如SuIFerox和LoCat。不幸的是在多数物理 溶剂中二氧化碳也是可溶性的，并且对于碱性溶剂二氧化碳比硫化氢 具有大的亲和性。二氧化碳与硫化氢竞争溶剂，需要增加溶剂循环速 度和再生温度以消除硫化氢。因此，从包含二氧化碳的混合物中消除 硫化氢的成本大大增加。除了二氧化碳和硫化氢，氨(NH3)也在能源生产和化学工业中 的气体和液体中被频繁发现。象硫化氢一样，氨也必须分离并吸收以 防止其泄露。从液体和气体中分离氨通常利用水进行水洗。然后在酸 性水汽提装置内从水中分离水中溶解的硫化氢和氨，产生包含氨的废 气。氨的处理既昂贵又危险。
技术实现思路
本专利技术提供一种在二氧化碳几乎为惰性的条件下通过将硫化氢 变为硫代硫酸铵来从包含二氧化碳的气体中有效去除硫化氢的处理6方法。处理产生的硫代硫酸铵产品具有经济价值。根据第6,534,030 号美国专利，硫代硫酸铵可以通过使包含氨和硫化氮的供给气体与包 含硫酸铵和亚硫酸氢铵的水流接触制造。有利的是，与使用物理或反 应溶剂相比，本专利技术的处理过程降低了去除硫化氪的成本。硫代硫酸 铵产品具有市场价值，可抵消处理成本。在一个实施例中，处理过程包括在第--接触区域内使包含二氧化 碳和硫化氢的第一气体与包含硫酸铰和亚硫酸氢铵的洗涤液接触。第 一接触区域生成包含硫代硫酸铵的第一接触区域废水和包含二氧化 碳的第一接触区域塔顶气。在第二接触区域内使氨和二氧化硫与水溶 液接触生成洗涤剂。通过调整提供给第二接触区域的二氧化硫的量， 可以控制第一接触区域废水的硫离子含量。调整提供给第二接触区域 的二氧化硫的量可以通过响应第一接触区域废水的氧化电位或红外 线分析器测量的第一接触区域废水的硫含量实现。在本专利技术处理过程的另一实施例中，包含二氧化碳的第一接触区 域塔顶气在第一溶剂洗涤塔内与溶剂接触以去除二氧化碳。然后溶剂 被再生以释放二氧化碳。如果第一接触区域塔顶气包含硫化氢，那么 可以使用第三接触区域使再生塔顶气与部分第二接触区域废水接触 以去除硫化氢。在又一实施例中，首先在第二溶剂洗涤塔内处理提供给第二接触 区域的二氧化硫，以减小二氧化硫的含量。可以调节提供给第二溶剂 再生器的热量以控制提供给第二接触区域的气体内残余的二氧化硫 的量。再一实施例中，在使用第一分镏塔去除酸性水中的硫化氢之后， 通过提取第二分馏塔内的酸性水制造提供给第二接触区域的氨气。另 一方面，提供给第二接触区域的氨的量可以响应第二接触区域的pH 值调整。附图说明图1为处理过程一个实施例的示意图；以及7图2为处理过程另-个实施例的示翁图。 具体实施例方式本专利技术提供一种经济有效的气体如碳裟化合物气体的处理过程， 其包含硫化氢和二氧化碳污染物。根据下述总反应化学式采用包含硫 酸铵和亚硫酸氢铵的洗涤液以与硫化氢反应形成硫代硫酸铵-6NH3+4S02+2H2S+H2043(NH4)2S2O3 硫代硫酸铵是易销产品，并且可以出售以降低气体处理的成本。此外， 硫化氢被转化成无害材料。有利的是，二氧化碳不与洗涤液内的硫酸铵和亚硫酸氢铵反应。 因此，与多数物理和碱性溶剂相反，洗涤液选择性地吸收硫化氢并抵 制气体内的二氧化碳。如图1所示，为从包含硫化氢和二氧化碳的气体中消除含硫化合 物的处理过程的第一实施例。本实施例包含在第一接触区域3内使第 一气体1与洗涤液2接触。为了实现本专利技术的目的，接触区域一词包 含塔、柱、托盘、容器、泵、阀、控制系统以及本领域内实现气体与 液体接触所使用的任何其它装置的组合。第一气体1包含硫化氢和二 氧化碳。洗涤液2是含水的，包含硫酸铵和亚硫酸氢铵。本领域技术 人员易于理解的是在洗涤液内硫酸铵和亚硫酸氢铵是离子形式的。或 者，洗涤液2可以通过在第二接触区域6内使氨水和二氧化硫与液体 溶剂接触制成，或者由其它任何适合的供给源提供。在第一接触区域3内，硫化氢与硫酸铵和亚硫酸氢铵反应生成硫 代硫酸铵。第一接触区域3产生第一区域废水4和第一区域塔顶气5。 第一区域废水4包含硫代硫酸铵。第一区域塔顶气5包含二氧化碳。 部分第一区域的废水可以作为硫代硫酸铵产品29被移除。在从气体中消除含硫化合物的处理过程的第二实施例中，洗涤液 2可以通过在第二接触区域6内使氨水和二氧化硫与液体溶剂接触制 成。第二实施例包含在第一接触区域3使包含二氧化碳和硫化氢的第 一气体1与包含硫酸铵和亚硫酸氢铵的洗涤液2接触。反应结果产生硫代硫酸铵。洗涤液2可能还包括硫代硫酸铵。第--接触区域3产生 包含二氧化碳的第一接触区域塔顶气5以及包含硫代硫酸铵的第-接 触区域废水4。至少部分第一接触区域废水4可以作为硫代硫酸铵产 品29被移除。第二实施例还包含在第二接触区域6使包含二氧化硫的第:气体 7与包含氨的第三气体8以及包含至少部分第一接触区域废水4的供 给液接触。这将产生硫酸铵和亚硫酸氢铵。第二接触区域6产生第二 接触区域废水9,其包含硫酸铵和亚硫酸氢铵。第二接触区域废水9 可能还包含硫代硫酸铵。至少部分第二接触区域废水9作为洗涤液2 流回第一接触区域3。从化学计量上看，为了在第一接触区域3内每个硫化氢分子变为 硫代硫酸铵，两个二氧化硫分子必须在第二接触区域6内变为硫酸铵 和亚硫酸氢铵。进入第二接触区域6的供给液20内的硫酸铵和亚硫 酸氢铵的量决定必须进入第二接触区域6的二氧化硫的量。在第二接 触区域6内，氨和二氧化硫形成硫酸铵和亚硫酸氢铵。通常，从化学 计量上看，进入第一接触区域3内的洗涤液2中的硫酸铵和亚硫酸氢 铵的量保持在超过第一气体1中的硫化氢的水平上。在本专利技术的一个方面中，供给液20的硫含量可以控制。为了实 现本专利技术目的，"硫"包含二价硫离子、亚硫酸氢根离子、硫酸铵和 /或亚硫酸氢铵的任何组合。可与硫化氢反应生成硫代硫酸铵的硫的量 是硫浓度和液体的流速的乘积。供给液20的硫浓度可以利用红外线 分析器测量，通过调整藉由第二气体7提供给第二接触区域6的二氧 化硫的量，在第一接触区域废水4的硫浓度基础上控制。通常，红外 线分析器使用红外线光的吸收来测量溶剂中各种化学成本的浓度。或者，供给液20的硫酸铵和亚硫酸氢铵的浓度可以通过响应第 —接触区域废水4的氧化电位调整提供给第二接触区域6的二氧化硫 的量来控制。氧化电位是液体的电势，是硫酸铵、亚硫酸氢铵、硫代 硫酸铵及它们的离子形式的浓度的函数。通常，氧化电位通过氧化电 位表测量，其测量溶剂对标准参考电极的电势。可以实证确定本专利技术处理过程的每个独立应用的氧化电位的理想设置点。如图2所示，在本专利技术另--实施例中，在第一接触区域内的处理完成后，第---接触区域塔顶气5接触第--溶剂洗涤塔10内的溶剂14,以从第一接触区域塔顶气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从气体内选择性去除含硫化合物的方法，包括：　在第一接触区域内使包含二氧化碳和硫化氢的第一气体与包含硫酸铵和亚硫酸氢铵的洗涤液接触，生成包含硫代硫酸铵的第一接触区域废水和包含二氧化碳的第一接触区域塔顶气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德谢弗，马克C安德森，迈克尔F雷，
申请(专利权)人：赛欧所威有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]