CN102658002A - 一种使用edta螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，它先将可溶性铁盐按照质量百分比1%~10%溶于去离子水中制得铁盐溶液，然后将可溶性铜盐、EDTA二钠盐按照铁盐、铜盐、EDTA二钠盐的质量比为1~5:1:1加入到所述铁盐溶液中，制得EDTA螯合铁铜复合吸收液，然后通入浓度为800ppm~4000ppm的硫化氢气体进行吸收反应，本发明方法具有去除效率高、操作简单、反应条件温和，吸收液成本低，原料消耗量小，去除效率高，应用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明属于大气治理技术领域，具体涉及一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法。
背景技术
目前，硫化氢（H2S）作为恶臭气体的主要成分之一，主要来源于石油化工行业、天然气行业、冶金业、硫酸制造业、垃圾处理厂和矿物加工行业等工业部门的生产过程。H2S的存在不仅会引起设备和管路的腐蚀、催化剂的中毒，而且能直接危害人体的健康，甚至危及生命。
国际上对H2S处理技术的研究十分活跃。目前国内外脱硫技术已比较成熟，脱硫方法及脱硫工艺众多，主要有干法和湿法。干法净化H2S方法主要包括：吸附法和膜分离法等，常用于低含硫气体的净化处理。较早对H2S的吸附主要采用的是活性炭。活性炭中的空腔对H2S的氧化起着重要的作用，另外，活性炭的表面特征如酸碱官能团的存在对氧化过程也很重要。湿法脱硫是利用某种溶液或溶剂脱出废气中的H2S，用于吸收的溶液或者溶剂再生后重复利用。根据作用机理又可分为物理吸收和化学吸收两种方法。常用的物理吸收溶剂有甲醇、丙烯碳酸酯等。作为物理吸收的溶剂一般具有吸收容量高、对不需要去除的气体溶解度小、操作温度下溶剂的稳定性好、不与气体成分反应、对环境和设备影响小等要求。化学吸收法是通过溶液中的有效成分与H2S发生化学反应，达到吸收去除H2S的目的，用于吸收的吸收液可再生使用。常见方法有：碱液吸收法、氨法、催化氧化法等。
无论是干法还是湿法脱硫，都存在一定的不足之处。干法脱硫效率不高，脱硫剂再生困难，硫容相对较低，主要适用于精细脱硫。湿法脱硫处理量大，脱硫效率高，可连续操作，但投资运行费用高，一般厂家难以承受。在湿法脱硫的新工艺中，络合铁法的开发是一个热点，该法具有吸收速度快、脱硫效率高、硫容量大、再生速度快、副反应少、成本低、无毒性等优点，但在实际应用中存在设备要求高，硫磺回收率不高，络合剂出现氧化降解等问题。
发明内容
本发明为解决现在技术中的问题，提供一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，它具有去除效率高，体系的原料消耗量小。
本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，它包括以下步骤；
a.制备EDTA螯合铁铜复合吸收液：在常温下，首先将可溶性铁盐按照质量百分比1%~10%溶于去离子水中制得铁盐溶液，然后将可溶性铜盐、EDTA二钠盐加入所述铁盐溶液中，所述可溶性铁盐、可溶性铜盐、EDTA二钠盐的质量比为1~5:1:1，在常温下搅拌至溶液中的固体全部溶解，或剩余固体不再溶解，静置30~120分钟后过滤，即得EDTA螯合铁铜复合吸收液；
b.吸收净化硫化氢：将步骤a所得的EDTA螯合铁铜复合吸收液加入到吸收装置中，然后将浓度为800ppm~4000ppm的硫化氢气体通入到吸收装置中进行吸收净化处理，反应体系在常温常压下进行，所述硫化氢气体以8L/min的流速通入吸收装置中，每隔30min测定一次出口浓度，直至出口浓度变化不明显或不变为止，残余的硫化氢尾气采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。
优选的，所述的可溶性铁盐为三氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的一种。
优选的，所述的可溶性铜盐包括氯化铜、硝酸铜或硫酸铜中的一种。
优选的，所述铁盐溶液浓度为5%。
优选的，所述搅拌的方式为机械搅拌。
优选的，所述过滤是真空抽滤。
优选的，所述硫化氢气体浓度为800ppm，其中硫化氢气体浓度小于1000ppm时，界定为低浓度；硫化氢气体浓度在1000ppm至2000ppm时，界定为中等浓度；硫化氢气体浓度大于2000ppm时，界定为高浓度。
本发明与现有技术相比具有以下显著的优点：
（1）本发明具有更为稳定的去除效率，同时体系的原料消耗量小。
（2）本发明去除硫化氢气体效率高、吸收液再生率高，去除率达80%~98%，吸收液再生率达65%~80%，产物硫的回收率较高，可达到90%~98%，纯度达到95%~99%。
（3）本发明对于H2S处理的浓度范围比较广泛，对于高、中、低三个浓度级别的H2S都有较好的去除效果。
总之，本发明方法具有操作简单、反应条件温和，吸收液成本低，原料消耗小，去除效率高，应用范围广等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
按照本发明方法，先制备出浓度为1%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐、铜盐、EDTA二钠盐质量比为1:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢气体浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为54.4ppm，去除率为93.2%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为218ppm，去除率为89.1%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为596ppm，去除率为85.1%。
实施例2
按照上述制备方法，先制备出浓度为1%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为4:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为28ppm，去除率为96.5%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为98ppm，去除率为95.1%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为500ppm，去除率为87.5%。
实施例3
按照上述制备方法，先制备出浓度为1%的硝酸铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为5:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为36.8ppm，去除率为95.4%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为218ppm，去除率为89.1%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为500ppm，去除率为87.5%。
实施例4
按照上述制备方法，先制备出浓度为5%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为1:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为21.6ppm，去除率为97.3%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为98ppm，去除率为95.1%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为604ppm，去除率为84.9%。
实施例5
按照上述制备方法，先制备出浓度为5%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为4:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为8.8ppm，去除率为98.9%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为92ppm，去除率为95.4%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为368ppm，去除率为90.8%。
实施例6
按照上述制备方法，先制备出浓度为5%的硝酸铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为5:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为36.8ppm，去除率为95.4%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为218ppm，去除率为89.1%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为368ppm，去除率为90.8%。
实施例7
按照上述制备方法，先制备出浓度为10%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA质量比为1:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为46.4ppm，去除率为94.2%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为168ppm，去除率为91.6%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为556ppm，去除率为86.1%。
实施例8
按照上述制备方法，先制备出浓度为10%的三氯化铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA质量比为4:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为15.2ppm，去除率为98.1%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为124ppm，去除率为93.8%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为368ppm，去除率为90.8%。
实施例9
按照上述制备方法，先制备出浓度为10%的硝酸铁溶液，然后制得铁盐：铜盐：EDTA二钠盐质量比为5:1:1的EDTA螯合铁铜复合吸收液，处理的硫化氢浓度为800ppm~4000ppm。经过8h常温下的反应，当处理硫化氢气体浓度为800ppm时，出口浓度为38.4ppm，去除率为95.2%；当处理硫化氢气体浓度为2000ppm时，出口浓度为120ppm，去除率为94.0%；当处理硫化氢气体浓度为4000ppm时，出口浓度为420ppm，去除率为89.5%。
Claims (7)
1.一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，它包括以下步骤；
a.制备EDTA螯合铁铜复合吸收液：在常温下，首先将可溶性铁盐按照质量百分比1%~10%溶于去离子水中制得铁盐溶液，然后将可溶性铜盐、EDTA二钠盐加入所述铁盐溶液中，所述可溶性铁盐、可溶性铜盐、EDTA二钠盐的质量比为1~5:1:1，在常温下搅拌至溶液中的固体全部溶解，或剩余固体不再溶解，静置30~120分钟后过滤，即得EDTA螯合铁铜复合吸收液；
b.吸收净化硫化氢：将步骤a所得的EDTA螯合铁铜复合吸收液加入到吸收装置中，然后将浓度为800ppm~4000ppm的硫化氢气体通入到吸收装置中进行吸收净化处理，反应体系在常温常压下进行，所述硫化氢气体以8L/min的流速通入吸收装置中，每隔30min测定一次出口浓度，直至出口浓度变化不明显或不变为止，残余的硫化氢尾气采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。
2.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述的可溶性铁盐为三氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的一种。
3.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述的可溶性铜盐为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜中的一种。
4.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述铁盐溶液浓度为5%。
5.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述搅拌的方式为机械搅拌。
6.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述过滤是真空抽滤。
7.如权利要求1所述的一种使用EDTA螯合铁铜复合体系吸收净化硫化氢的方法，其特征是，所述硫化氢气体浓度为800ppm。
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