在自然界中硫化氫的產(chǎn)生主要與火山活動(dòng)有關(guān)，此外也分散地產(chǎn)生于礦泉、湖泊、沼 澤、下水道及肥料坑等處，特別是蛋白質(zhì)腐爛時(shí)產(chǎn)生的硫化氫較多。在工業(yè)生產(chǎn)中，硫化氫 主要來(lái)自于天然氣凈化、石油精煉、煉焦及煤氣發(fā)生等能源加工過(guò)程；其中天然氣凈化、石 油精煉尾氣中所含濃度較高，總量最大。其次在硫化染料、人造纖維、二硫化碳等化工工 業(yè)，以及在醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙、制革等輕工業(yè)生產(chǎn)中也有產(chǎn)生，雖然總量較小，但濃度往往 很高，對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，危害身體健康，必須加以治理。對(duì)硫化氫的治理主要是依據(jù)其 弱酸性和強(qiáng)還原性進(jìn)行脫硫口②。目前國(guó)內(nèi)外所采用的方法很多，但歸納起來(lái)主要還是干法 和濕法兩類(lèi)，具體的方法應(yīng)根據(jù)廢氣的性質(zhì)、來(lái)源及具體情況而定。

干法脫硫

干法脫硫是利用H2S的還原性和可燃性，用固體氧化劑或吸附劑來(lái)脫硫，或者直接使 之燃燒。干法脫硫是以02使H2S氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱(chēng)為干式氧化法。 干法脫硫常用的有改進(jìn)的克勞斯法、氧化鐵法、活性炭吸附法、氧化鋅法和卡太蘇耳法。所 用的脫硫劑、催化劑有活性炭、氧化鐵、氧化鋅、二氧化鎰及鋁磯土，此外還有分子篩、離 子交換樹(shù)脂等。干法脫硫一般可回收硫、二氧化硫、硫酸和硫酸鹽。

1.改進(jìn)的克勞斯法口⑷

克勞斯法自1883年創(chuàng)立以來(lái)，幾經(jīng)改進(jìn)，其基本原理相似，僅在設(shè)備和布置方面有些 差別，該方法的基本化學(xué)反應(yīng)如下：

H2S+yO2— H20+S      (10-1)

H2S+jO2— H2O+SO2    (10-2)

2H2S+SO2 —> 2H2O+2S      (10-3)

其中反應(yīng)式(10-1)和反應(yīng)式(10-2)發(fā)生于加熱階段(反應(yīng)爐)，反應(yīng)式(10-3)發(fā)生于 催化階段(催化轉(zhuǎn)化器)。當(dāng)使用催化劑時(shí)，反應(yīng)可在較低的溫度(200?400°C)下發(fā)生，否 則需要1000°C以上的高溫。

催化劑一般采用做成丸形或球狀的天然磯土或氧化鋁，有時(shí)也用活性更大的硅酸鋁或鋁 硅酸鈣等。催化劑用量為反應(yīng)混合物的0.1%?0.2%,反應(yīng)器內(nèi)溫度應(yīng)V65O°C,以保護(hù)催 化劑不被損壞。當(dāng)有碳氧化合物存在時(shí)，溫度不宜超過(guò)480°C。

克勞斯法要求H2S的初始濃度應(yīng)＞15%,用以提供足夠的熱量以維持反應(yīng)所需的溫度。 克勞斯法脫硫的工藝流程見(jiàn)圖10-1

在該方法的工藝流程中，操作時(shí)應(yīng)控制H2S和SO2氣體物質(zhì)的量比為2：1,進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐后，在爐內(nèi)經(jīng)催化劑鋁磯土作用生成元素硫，而所需的SO2是通過(guò)燃燒1/3的H2S而獲 得的。該方法適合于H2S濃度較高的廢氣，其凈化的效率可以超過(guò)97%。

圖10-1克勞斯法脫硫工藝流程 1 —進(jìn)氣水封；2—氣柜；3—出氣水封；4—水分離器；5—燃燒爐；6—廢熱爐；7—轉(zhuǎn)化器；8—第一冷凝器；9—第二冷 凝器；10—泡罩金屬網(wǎng)捕集器；11—水洗塔；12—液硫貯槽；13—引風(fēng)機(jī)；14—熱水槽；15—熱水泵	圖10-2活性炭脫硫工藝流程 1—活性炭吸附器；2—廢氣進(jìn)口管；3—放空管; 4—凈氣出口管；5—氮?dú)夤埽?—再生蒸汽管； 7—排污管；8—充壓旁路

2.活性炭吸附法

該方法是20世紀(jì)20年代由德國(guó)染料工業(yè)公司提出的⑷?；钚蕴渴且环N常用的固體脫硫 劑，它在常溫下具有加速H2S氧化為S的催化作用并使硫被吸附。在活性炭上沉積的硫， 可用適當(dāng)?shù)娜軇蚧X(qián)）萃取而回收，活性炭則可以重復(fù)使用，直至炭粒大量磨細(xì)為止。 活性炭脫硫的工藝流程如圖10-2所示。

在吸附器中用活性炭吸附H2S,向吸附后的活性炭層通氧氣使H2S轉(zhuǎn)化成元素硫和水， 再用15%硫化胺水溶液洗去硫黃，活性炭可以繼續(xù)使用。兩個(gè)吸附器輪流吸附和再生。

活性炭塵埃適合于處理天然氣和其他不含焦油物質(zhì)的含H2S廢氣、糞便臭氣，其優(yōu)點(diǎn) 在于簡(jiǎn)單的操作可以得到很純的硫， 如果選擇合適的炭，還可以除去有機(jī) 硫化物。H2S與活性炭的反應(yīng)快、接 觸時(shí)間短、處理氣體量大。為完全除 去H2S廢氣，床溫應(yīng)保持V60°C,因 為H2S與活性炭的反應(yīng)熱效應(yīng)大，所 以該方法不宜處理H2S濃度＞900 g/ m3的氣體。

3.氧化鐵法

氧化鐵法采用的脫硫劑為氫氧化鐵，并添加石灰石、木屑和水等。氧化鐵法分箱式和塔 式兩種，箱式脫硫劑的厚度可取600mm,空速可取20?40「】；塔式占地面積小，脫硫劑 處理簡(jiǎn)單，其工藝流程如圖10-3所示。

脫硫是在脫硫塔中進(jìn)行的，使用后的脫硫劑在抽取器用全氯乙烯抽提，得到再生后的脫 硫劑可以循環(huán)使用。含硫全氯乙烯在分解塔中遇熱分解出硫，并熔融硫排出塔外，而全氯乙 烯冷卻后還可以循環(huán)使用。

氧化鐵法適合于處理焦?fàn)t煤氣和其他含H2S氣體，凈化H2S效果好，脫硫效率可達(dá) 99%；但該方法占地面積較大，阻力大，脫硫劑需定期再生或更換，總體上不是很經(jīng)濟(jì)。

4.氧化鋅法

氧化鋅法釆用氧化鋅作為脫硫劑，該方法適合于處理H2S濃度較低的氣體，脫硫效率 高，可達(dá)99%,但脫硫后一般不能用簡(jiǎn)單的辦法來(lái)恢復(fù)氧化鋅脫硫劑的脫硫性能。