Мышьяково-содовый процесс
В этом процессе в качестве поглотителя применяют нейтральные или слабощелочные растворы тиоарсената натрия или аммония, т.е. со- ли пятивалентного мышьяка.
Достоинством метода является селективность поглощения H2S в присутствии больших количеств СО2 и обеспечение тонкой очистки газов, требующейся при их использовании для бытовых нужд.
Абсорбцию и регенерацию H2S проводят при температуре 40 оС:
абсорбцию - в скрубберах с хордовой насадкой, регенерацию - в полых скрубберах, заполненных раствором, через который продувается воз- дух. Сера, выделяющаяся при регенерации, флотируется воздухом и стекает в сборники в виде пены. Пена фильтруется на барабанных ва- куум-фильтрах и в виде серной пасты поступает в плавильники для производства комовой серы или используется для получения коллоид- ной серы.
Na4As2S5O2 + H2S Na4As2S6O + H2O; 2Na4As2S6O + O2 2Na4As2S5O2 + 2 S .
Щелочно-гидрохиноновый метод
По данному методу окисление H2S до элементной серы ведут уже на стадии поглощения, причем передатчик кислорода сосредоточен в самом реагенте:
O O
+
H2S HO OH
+S.
Регенерацию раствора проводят кислородом воздуха:
2
HO OH
+ O2 2
O O + 2 H2O.
Удачное аппаратурное оформление этого процесса позволило решить задачу обезвреживания вентиляционного воздуха, отсасываемого в ат- мосферу из рабочих помещений производств химических волокон.
Специфика газовых выбросов в этой отрасли промышленности связана с необходимостью очищать очень большие объемы газа (до 1 млн.м3 в час и выше на одном предприятии) при относительно невысокой на- чальной концентрации H2S в присутствии другого загрязнителя - серо- углерода, который должен быть уловлен и возвращен в процесс в сле- дующей ступени. При этом должна быть обеспечена очень глубокая очистка: остаточное содержание H2S не должно превышать 20 мг/м3.
Железо-содовый процесс
Процесс осуществляют на предприятиях химических волокон; он предусматривает применение суспензии гидрата оксида железа в рас- творе соды, имеющем рН = 8,5–9,0.
Абсорбция H2S характеризуется следующими реакциями: H2S + Na2CO3 NaHS + NaHCO3;
3NaHS + 2Fe(OH)3 Fe2S3 + 3NaOH + 3H2O;
3NaHS + 2Fe(OH)3 2FeS + S + 3NaOH + 3H2O.
Регенерация поглотительной суспензии описывается реакциями: 2Fe2S3 + 6H2O + 3O2 4Fe(OH)3 + 6S;
4FeS + 6H2O + 3O2 4Fe(OH)3 + 4S.
При большом начальном содержании H2S “авторегенерацию” - окисление раствора кислородом воздуха - приходится дополнять реге- нерацией свежим воздухом, которую проводят в вертикальных полых аппаратах. Одновременно в них происходит флотация серы. Выделив- шаяся сера, загрязненная гидроксидом железа, отделяется от поглоти- тельной суспензии на центрифугах.
Фосфатный метод
Фосфатный метод очистки газа от H2S разработан фирмой “Шелл дивелопмен”. В качестве сорбента в нем используется трикалийфос- фат. В абсорбере протекает реакция:
H2S + K3PO4 = K2HPO4 + KHS.
Основные преимущества процесса - нелетучесть активного ком- понента раствора, его нерастворимость в жидких УВ, инертность по отношении к сероокиси углерода и др. микропримесям, возможность работы при повышенных температурах. Как и в других процессах очи- стки газов растворами солей щелочных металлов, в фосфатном процес- се достигается некоторая избирательность извлечения H2S в присутст- вии СО2. Такая избирательность обуславливает экономические пре- имущества фосфатного процесса по сравнению с МЭА очисткой в тех случаях, когда необходимо удалить из газовых потоков H2S с соотно- шением СО2:Н2S более 4:1 при минимальной степени извлечения СО2.
Для очистки газов, не содержащих СО2, обычно используют рас- твор концентрацией 40-50 % К3РО4; в присутствии СО2, чтобы не до- пустить осаждение бикарбоната, применяют 35 % раствор. Схема про- цесса в основном аналогична схеме этаноламиновой очистки. Поглоти- тельная способность раствора достигает 0,5–0,7 моль кислых газов на 1 моль соли. Степень очистки газов от H2S фосфатным методом ниже, чем при использовании этаноламинов: остаточное содержание H2S
около 1,5 г/м3.