CZ288659B6 - Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění Download PDF

Info

Publication number
CZ288659B6
CZ288659B6 CZ19972982A CZ298297A CZ288659B6 CZ 288659 B6 CZ288659 B6 CZ 288659B6 CZ 19972982 A CZ19972982 A CZ 19972982A CZ 298297 A CZ298297 A CZ 298297A CZ 288659 B6 CZ288659 B6 CZ 288659B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gas
scrubber
aerobic reactor
scrubbing liquid
reactor
Prior art date
Application number
CZ19972982A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ298297A3 (cs
Inventor
Cees Jan Nico Buisman
Original Assignee
Pagues Bio Systems B. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pagues Bio Systems B. V. filed Critical Pagues Bio Systems B. V.
Publication of CZ298297A3 publication Critical patent/CZ298297A3/cs
Publication of CZ288659B6 publication Critical patent/CZ288659B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/05—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Zp sob spo v v tom, e plyn (1) obsahuj c sirovod k se pere v pra ce (5) plynu alkalickou prac kapalinou a opot°ebovan prac kapalina (4) se zpracuje v aerobn m reaktoru (6) p soben m kysl ku v p° tomnosti bakteri oxiduj c ch sirn k a v²tok (9) z aerobn ho reaktoru (6) se znovu pou v jako prac kapalina (3) a element rn s ra vznikaj c b hem zpracov n kysl kem se odstra uje z v²toku (19). V²tok (13), z n ho se odstran s ra, se zpracuje v anaerobn m reaktoru (17) bakteriemi redukuj c mi s ran a vrac se do aerobn ho reaktoru (6). Za° zen je tvo°eno aerobn m reaktorem (6), anaerobn m reaktorem (17), separ torem (11), pra kou (5) plynu, prost°edky pro p°iv d n a odv d n kapaliny a p° sluÜn²mi spojovac mi prost°edky. Zp sob a za° zen lze pou vat tak k sou asn mu odstra ov n SO.sub.2.n., COS, CS.sub.2.n., NH.sub.3.n. a HCN.\

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění plynů obsahujících sirovodík a popřípadě jiné nečistoty, při němž se plyn pere v první pračce (skrubru) alkalickou prací kapalinou a opotřebovaná prací kapalina se zpracuje v prvním aerobním reaktoru kyslíkem v přítomnosti bakterií oxidujících simík a výtok z prvního aerobního reaktoru se znovu používá jako prací kapalina, přičemž elementární síra vznikající během působení kyslíku se z výtoku odstraňuje.
I
Dosavadní stav techniky
Způsob čištění tohoto typuje popsán v mezinárodní patentové přihlášce WO 92/10270. Tento postup je vhodný k odstraňování sirovodíku (HaS) a popřípadě jiných redukovaných simých sloučenin, jako jsou merkaptany a sirouhlík, nebo k odstraňování oxidu siřičitého (SO2).
Nevýhodou tohoto známého postupu je, že během biologické oxidace simíku vznikají malá množství síranu a že se nepoužívá žádný roztok k zamezení jeho nežádoucího hromadění. Známý postup se rovněž nehodí k odstraňování jiných nečistot, které mohou být přítomny kromě H2S, jako je amoniak (NH3), kyselina kyanovodíková (HCN), oxid siřičitý, karbonylsulfid (COS) a/nebo sirouhlík (CS2).
Uvedené nedostatky jsou z převážné části odstraněny u postupu čištění plynů prováděného způsobem podle tohoto vynálezu.
Podstata vynálezu
Byl nyní nalezen způsob čištění plynů, který umožňuje odstraňování sirovodíku bez znatelných zbytků a který také umožňuje odstraňování jiných nežádoucích často se vyskytujících plynných složek, jako je amoniak, kyselina kyanovodíková, oxid siřičitý, sirouhlík nebo karbonylsulfid, bez předchozího čištění nebo následného čištění a s tím spojených zařízení potřebných k tomuto účelu. Při postupu vzniká toliko elementární síra a obsahuje-li čištěný plyn také dusíkaté sloučeniny, jako je NH3 nebo HCN, molekulární dusík (N2), které lze zužitkovávat nebo odstraňovat bez jakýchkoliv překážek. Způsob je vhodný zejména pro čištění topných plynů (zemní plyn, plyn získávaný zplyňováním uhlí) a jiných plynů, které se obvykle používají po vyčištění. Způsob je rovněž vhodný k čištění plynů, které nebudou více používány a nakonec se odstraní, popřípadě po spálení, jako jsou kouřové plyny a průmyslové plyny, například Clausovy odplyny (plyny vznikající během reakce H2S s SO2 za vzniku elementární síry).
Způsob podle tohoto vynálezu je charakteristický tím, že výtok z prvního aerobního reaktoru, z něhož byla odstraněna síra, se zpracuje v anaerobním reaktoru působením bakterií redukujících síran a vrací se do prvního aerobního reaktoru. 4
V důsledku použití anaerobního reaktoru spojeného poproudně s aerobním reaktorem se síran, který opouští aerobní reaktor, redukuje na simík. Obsahuje-li čištěný plyn oxid siřičitý kromě sirovodíku, pak se oxid siřičitý (ve formě siřičitanu nebo simíku) redukuje rovněž na simík.
Bakterie, které jsou aktivní pro redukcí síranu a siřičitanu a jiných oxidovaných simých sloučenin v anaerobním reaktoru (označované zde jako síran redukující bakterie), jsou například bakterie rodu Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfomonas, Desulfobulbus, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema, Desulfosarcina, Desulfobacterium a Desulfuromonas. Bakterie
-1 CZ 288659 B6 tohoto typu lze získávat bez problémů z rozmanitých anaerobních kultur a/nebo spontánně v anaerobním reaktoru rostoucích kultur.
Redukční ekvivalenty (donory elektronů) jsou nutné pro biologickou redukci v anaerobním reaktoru. Vhodnými donory elektronů jsou mezi jiným vodík, oxid uhelnatý, nižší alkoholy (například methanol a ethanol) a jiné organické látky, které lze snadno oxidovat biologickými prostředky, jako je octan, propionát, glukóza, škrob apod.
Výtok za anaerobního reaktoru obsahující simík se recykluje do aerobního reaktoru, kde se simík zase přemění převážně na elementární síru.
Množství kyslíku přiváděného do aerobního reaktoru se reguluje tak, že je to hlavně elementární síra, která se produkuje oxidací absorbovaného simíku. Vhodné bakterie, které oxidují simík a jiné simé sloučeniny mající nízký stupeň oxidace na elementární síru v aerobním reaktoru v přítomnosti kyslíku (označované zde jako bakterie oxidující simík), jsou autotrofní aerobní kultury známé k tomuto účelu, jako jsou autotrofní aerobní kultury rodu Thiobacillus a Thiomikrospira.
Tvorbou síry v aerobním reaktoru vzniká suspenze síry, která se odtahuje. Síra se z této suspenze oddělí a zpracuje sušením a popřípadě čištěním a je připravena k použití.
Přibližně 90% alkálie použité v pračce plynu se znovu obnoví během oxidace v aerobním reaktoru. Obsah ostatních 10 % alkálie se znovu obnoví v anaerobním reaktoru.
Část výtoku z aerobního reaktoru se recykluje do pračky plynu jako prací kapalina. Uvedený výtok má s výhodou pH 7,5 až 9,5, zejména 8 až 9,2. Poměrně vysoké pH, jako je 9 až 9,5, má tu výhodu, že bikarbonát (CO2) zůstává lépe v roztoku a pufrovací účinek je takto vyšší. Elementární síra je stálejší pří nižším pH, například 8 až 8,5.
V případě potřeby se pH upraví přidáním louhu nebo uhličitanu sodného. Obsahuje-li čištěný plyn málo CO2, jako je tomu v případě zemního plynu (<5 % CO2), přidává se s výhodou CO2 nebo jeho ekvivalent, jako je (bi)karbonát, aby se upravilo pH a zvýšil pufrovací účinek. Toto přidání se může provést v aerobním reaktoru tak, že se pH upraví na požadovanou hodnotu v tomto reaktoru, neboje lze provést v (první) pračce plynu. Organický donor elektronů, jako je octan, cukry apod., lze rovněž přidávat do anaerobního reaktoru, kde se přemění v (bi)karbonát bakteriemi přítomnými v tomto reaktoru. Tímto způsobem se kombinuje přidávání elektronů, zvyšování pH a pufrovací funkce.
Obecně řečeno, neutralizačních činidel není zapotřebí ke snižování pH po proudu pračky a proto se v recirkulující prací kapalině stěží tvoří nějaké soli.
Jelikož výtok z aerobního reaktoru, z něhož elementární síra nebyla ještě odstraněna nebo nebyla zcela odstraněna, se výhodně používá jako prací kapalina, obsahuje prací voda elementární síru, která podporuje absorpci HaS ale také SO2 a HCN z čištěných plynů. Toto vede jednotlivě k tvorbě disulfidu a polysulfidu (HSn‘; n > 2), thiosulfátu (HS2O3') a thiokyanátu (SCN~). Prací kapalina obsahuje výhodně 1 až 50, zejména 10 až 50 g elementární síry v 1 litru.
-2CZ 288659 B6
Elementární síra v prací kapalině je užitečná zejména v případě, je-li HCN přítomný jako složka v plynu. Kyanid, který je toxický pro většinu bakterií, se mění elementární sírou v mnohem méně toxický thiokyanát, který se potom odbourává biologicky a/nebo chemicky, jak je patrné z následujících reakčních rovnic:
HCN + S°
SCN“ + H2O HCNO + H2O
Ηδ'+'ΛΟ,
SCN + Ff HCNO + HS“
CO2 + NH3
S° + OH
HCN + H2O + '/202
CO2 + NH3
HCN se tudíž nakonec přemění v oxid uhličitý a amoniak. Amoniak lze v případě potřeby uvádět dále v reakci, jak bude objasněno dále.
Když čištěný plyn obsahuje jiné těkavé simé sloučeniny, jako jsou merkaptany nižších alkylů nebo sirouhlík, kromě H2S, lze opotřebovanou prací kapalinu, která obsahuje simé sloučeniny, přivádět přímo do aerobního reaktoru obsahujícího bakterie, jež oxidují simík. Jsou-li redukované simé sloučeniny rozpuštěny, nazývají se „simíky“, ale tento termín znamená také jiné redukované simé sloučeniny, jako je rozpuštěný sirovodík (H2S nebo HS), disulfid, polysulfid, thiokarbonát, alkanthioláty apod.
Obsahuje-li plyn také CO2, absorbuje se tento také částečně v prací kapalině. Absorbovaný oxid uhličitý má ve formě bikarbonátu výhodný pufrovací účinek pro prací kapalinu. Kromě toho část CO2 se odstraní v aerobním reaktoru, čímž se pH zvýší.
Koncentrace símíku v opotřebované prací kapalině, která má pH asi 8,5, je obvykle, vyjádřeno jako síra, přibližně 80 až 800 mg/1, čistí-li se plyny pod přibližně atmosférickým tlakem. Toto je nižší koncentrace než koncentrace dosahovaná v obvyklé pračce H2S, která pracuje při pH 10 až 11. Pračka proto musí být větší než obvyklá pračka a používá se větší poměr proudu voda/plyn, například poměr proudu vody ku proudu plynu 0,1 až 0,25. V případě stlačených plynů, jako jsou topné plyny (pod tlakem například 20 bar) nebo přírodní (zemní) plyn (pod tlakem například 75 bar), může se koncentrace símíku zvýšit na 3 g/1 a požadavky na pračku a poměr voda/plyn jsou takto méně přísné.
Postup podle vynálezu má výhody zejména při čištění plynů, které obsahují značná množství jiných nežádoucích složek. Důležitou dodatečnou nečistotou je amoniak. Má-li se čistit plyn, který kromě H2S (a popřípadě SO2) obsahuje také amoniak, absorbuje se tento do jisté míry v pračce plynu a reaguje v aerobním reaktoru.
Je však výhodné, má-li se drasticky omezit množství odpouštěného amoniaku, používat druhou pračku plynu, spojenou protiproudně k první, a prát plyn v uvedené druhé pračce za použití prací kapaliny s nižším pH. V tomto případě se NH3 odstraní vypráním účinněji. V tomto uspořádání má prací kapalina v druhé pračce plynu výhodně pH 5 až 7,5, zejména pak 6 až 7. Plyn se s výhodou pere nejprve v druhé pračce plynu, v níž je nižší pH prací kapaliny, hlavně s ohledem na absorpci NH3, a potom se pere v prvně popsané pračce plynu, kde je vyšší pH, zejména s ohledem na absorpci H2S.
Opotřebovaná prací kapalina z druhé pračky plynu se může pak spojit s opotřebovanou prací kapalinou z první pračky plynu a podrobit postupně biologické oxidaci a redukci. Velká část amoniaku se nepřemění v aerobním reaktoru, kde se oxiduje síra. To je důvodem, proč se používá
-3CZ 288659 B6 s výhodou druhý aerobní reaktor, který se plní výtokem z prvního aerobního reaktoru, z něhož se elementární síra odstraní, jak je to jen možné.
V uvedeném druhém aerobním reaktoru se amoniak mění na dusičnan působením nitrifikačních bakterií v přítomnosti kyslíku. Část výtoku z nitrifikačního aerobního reaktoru se potom uvádí do aerobního reaktoru, o němž již byla zmínka, kde se dusičnan redukuje na dusík působením denitrifikačních bakterií v přítomnosti donoru elektronu, jako je vodík. Výtok z anaerobního reaktoru se recykluje do prvního aerobního reaktoru, jak již bylo popsáno shora. Probíhají následující reakce:
Reaktor:
(1) NH? + 2O2 —> NO3- + 2H* + H2O druhý aerobní
(2) 2NO3 + 5H2 —> N2 + 4H2O + 20H~ anaerobní
(3) 2NO3~ + 5HS” + H2O -> N2 + 5S° + 70H” první aerobní
Jelikož pH výtoku z druhého aerobního reaktoru se sníží v důsledku tvorby dusičnanu, použije se s výhodou část tohoto výtoku jako prací kapalina pro druhou pračku plynu. V případě potřeby lze 20 pH dále upravovat přidáním kyseliny nebo zásady nebo mícháním sjinými vytékajícími kapalinami (výtoky). Dusičnan lze potom částečně přeměnit na molekulární dusík [reakce (3)] v prvním aerobním reaktoru.
Způsob podle tohoto vynálezu je velmi vhodný pro použití k čištění plynu, který obsahuje také 25 kyanovodíkovou kyselinu kromě H2S (a popřípadě SO2 a/nebo NH3). Jak již bylo uvedeno, absorpci HCN lze podpořit působením elementární síry rozpuštěné nebo suspendované v prací kapalině. V případě dvou praček plynu, jak bylo popsáno shora, absorbuje se HCN hlavně v první, více alkalické pračce plynu (napojené poproudně k druhé pračce). Vznikající dusičnan se nakonec přemění na dusík kombinací anaerobního a aerobního reaktoru.
Čištěný plyn obsahuje sirouhlík a/nebo karbonylsulfid, který lze popřípadě účinně odstraňovat použitím způsobu podle tohoto vynálezu. V takovém případě se používá s výhodou více než jedna pračka plynu, jak bylo popsáno shora u odstraňování amoniaku. K naprostému odstranění COS se používají dvě pračky plynu alkalického typu zapojené v sérii, aby bylo možné použít 35 výtoku z prvního aerobního reaktoru jako prací kapaliny pro obě pračky. Absorbovaný COS a CS2 se přemění hlavně v uhličitan a síru v aerobním reaktoru.
Pračky plynu používané podle tohoto vynálezu mohou být obvyklého typu umožňující účinný styk proudu plynu s prací kapalinou.
Anaerobní a aerobní reaktor používaný při postupu podle vynálezu může být jakéhokoliv vhodného typu. S výhodou se používají reaktory vertikálního cirkulačního typu, jak jsou popsány například v mezinárodní patentové přihlášce WO 94/29227, v nichž používaný plyn (je to obvykle vzduch v aerobním reaktoru) může svisle cirkulovat, zejména v aerobních reaktorech.
Vynález se rovněž týká zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, popsaného shora. Jeho příklady jsou uvedeny na obrázcích 1 a 2.
-4CZ 288659 B6
Příklady provedení vynálezu a popis obrázků
Příklad 1
Odstraňování simých sloučenin v nepřítomnosti podstatných množství dusíkatých sloučenin
Clausův odplyn (přibližně 40% CO2, 45% H2O, 8%N2), obsahující H2S a SO2 jako hlavní nečistoty a obsahující kromě toho COS a CS2, se čistí v zařízení znázorněném na obrázku 1.
Znečištěný plyn vstupuje do pračky 5 plynu u dna potrubím L Vyčištěný plyn opouští pračku nahoře potrubím 2. Plyn se čistí za použití prací kapaliny, která se přivádí potrubím 3. Prací kapalina nasycená simíkem a popřípadě siřičitanem opouští pračku u dna potrubím 4 a vede se do aerobního reaktoru 6. V případě potřeby lze přidávat do potrubí 4 živiny pro biomasu.
V aerobním reaktoru 6 se simík obsažený v prací kapalině mění hlavně na síru působením bakterií a kyslíku. Do reaktoru se přivádí vzduch pomocí aeračního systému 7. Opotřebovaný vzduch se obvykle uvolňuje výpustí 8 do okolního vzduchu bez jakýchkoliv problémů.
Malé množství výtoku z aerobního reaktoru 6 se používá jako prací kapalina pro pračku 5 plynu. Zbytek se vede potrubím 10 do separátoru 11 síry, v němž se odstraní z něho síra. Oddělená simá břečka se odstraňuje výpustí 12, dehydratuje a v případě potřeby se čistí pro další použití.
Proud 13, který obsahuje síran/siřičitan, se vede do anaerobního reaktoru 17. Donor elektronů se přidává potrubím 15. V případě plynného donoru elektronů se opotřebovaný plyn vypouští výpustí 16 a popřípadě se částečně recykluje. V anaerobním reaktoru se síran a siřičitan přeměňují na simík. Výtok se recykluje potrubím 14 do aerobního reaktoru 6, kde se simík opět mění hlavně na síru. Vypouštění malých množství potrubím 18 je nutné, aby se zabránilo hromadění nečistot, neodbouratelných složek. Je-li výpusť umístěna poproudu anaerobního reaktoru, jak je tomu na obr. 1, obsahuje výtok simík a obvykle se musí podrobit dodatečnému zpracování. Je-li vypouštění malých koncentrací síranu přijatelné, může být výpusť umístěna v úrovni linky 13 a v tomto případě není zapotřebí žádného dodatečného zpracování.
V případě zde popisovaného Clausova odplynu obsahuje znečištěný plyn také COS a/nebo CS2 a zpracovaný plyn se dále nepoužívá (obvykle se spaluje). Plyn se potom podrobí dodatečnému zpracování poproudu v pračce 5 v biologickém sprchovém filtračním zařízení 19. Potrubím 21 se do filtračního zařízení 19 přivádí vzduch, přičemž zařízení obsahuje biomasu podobnou biomase v aerobním reaktoru 6. Zde se absorbují zbytky COS a CS2 a mění hlavně na síru a/nebo síran a CO2. Vyčištěný plyn se vypouští potrubím 20. Prací voda v biopračce pochází z aerobního reaktoru, odkud proudí potrubím 22 a vrací se do aerobního reaktoru 23. Výsledky čištění podle tohoto příkladu jsou shrnuty v následující tabulce.
-5CZ 288659 B6
Tabulka
Proud Příklad 1 Příklad 2 Příklad 3
1 rychlost proudu H2S, obj. % SO2, obj. % COS, ppm CS2, ppm NH3, ppm HCN, ppm 5000Nm3/h 0,4 0,2 500 280 13500 m3/h* 0,3 1500 m3/h* 0,3 400 150 150
2 H2S, ppm SO2, ppm <5 <5 <5
20 H2S, ppm COS, ppm CS2, ppm NH3, ppm HCN, ppm 0 125 140 n/a n/a n/a n/a n/a <5 100 <5 <5
33/34 rychlost proudu m3/h n/a n/a 85
3/4 rychlost proudu m3/h 85 1450 1530
22/23 rychlost proudu m3/h 20 n/a 85
12 10 % S břečka 0,4 10 10
13 rychlost proudu m3/h SO4 2, g/1 25 2 150 2
15 rychlost proudu H2 7 150 230
18 výpust, m3/h 1,4 3
Reaktor 6 objem, m3 200 4500 4500
Reaktor 36 objem, m3 n/a n/a 450
Reaktor 17 objem, m3 70 475 750
* při 20 bar
Příklad 2 ío Odstraňování simých sloučenin v nepřítomnosti podstatných množství dusíkatých sloučenin
Topný plyn obsahující H2 a CO jako hlavní složky a obsahující H2S jako hlavní nečistotu se čistí v zařízení znázorněném na obrázku 1, v němž však byl postrádán biologický filtr 19 spojený s možnostmi 20 až 23.
Výsledky čištění podle tohoto příkladu jsou uvedeny v hořejší tabulce.
Příklad 3
Odstraňování simých a dusíkatých sloučenin
Topný plyn (syntézní plyn) obsahující H2 a CO jako hlavní složky a H2S, COS, NH3 a HCN jako hlavní nečistoty se čistí v zařízení znázorněném na obrázku 2.
-6CZ 288659 Β6
Znečištěný plyn prochází potrubím 1 do spodní části pračky 31 plynu, kde se z plynu vypere hlavně NH3 prací kapalinou přiváděnou potrubím 33 z aerobního reaktoru. Částečně vyčištěný plyn opouští pračku nahoře a vede se potrubím 32 do pračky 5 plynu, kde se použitím prací kapaliny přiváděné potrubím 3 odstraní obsah H2S a HCN. Aby se odstranil COS a zbylý H2S a HCN, vede se plyn potrubím 2 do pračky 30, kde se plyn pere prací kapalinou přiváděnou potrubím 22. Prací kapalina pro pračky 5 a 30 pochází z aerobního reaktoru 6.
Nasycené prací kapaliny 34, 4 a 23 opouštějí pračky ve spodní části a vedou se do aerobního reaktoru 6. V aerobním reaktoru 6 se simík obsažený v prací kapalině mění hlavně na síru působením bakterií a kyslíku. Pouze malá část amoniaku se zde oxiduje na dusičnan. Do reaktoru se přivádí vzduch aerační soustavou 7. Opotřebovaný vzduch lze uvádět potrubím 8 do druhého aerobního reaktoru a znovu používat k oxidaci.
Část výtokové kapaliny z aerobního reaktoru 6 se používá jako prací kapalina pro pračky 5 a 30 plynu. Zbývající část se vede potrubím 10 do separátoru 11 síry, kde se z něho odstraní síra. Oddělená simá břečka se vy pouští potrubím 12, dehydratuje se a v případě potřeby čistí pro zužitkování.
Výtok ze separátoru síry se vede potrubím 13 do druhého aerobního reaktoru 36. Působením bakterií a kyslíku se zbytkový amoniak přemění na dusičnan. Do reaktoru se přivádí vzduch přes aerační soustavu. Takto se odplyn 7 z prvního aerobního reaktoru doplní proudem vzduchu 35. Opotřebovaný vzduch lze obvykle vypouštět výpustí 37 do okolí bez jakýchkoliv problémů.
Výtok z aerobního reaktoru 36 se odčerpává linkou 38 a část se použije jako prací kapalina 33 pro pračku 31 plynu. Zbývající část se vede potrubím 39 do anaerobního reaktoru 17. Donor elektronů se přidává v místě 15. V případě plynného donoru elektronů se vypotřebovaný plyn vypouští výpustí 16 a popřípadě se část tohoto plynu recykluje. V anaerobním reaktoru 17 se síran mění na simík.
Výtok se vrací potrubím 14 do aerobního reaktoru 6, kde se simík zase mění hlavně na síru. Vyžaduje se vypouštění malého množství kapaliny potrubím 18, aby se zabránilo hromadění nečistot, nedegradovatelných složek. V případě potřeby musí se vypouštěná kapalina dodatečně čistit.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob čištění plynu obsahujícího sirovodík, při němž se plyn pere v první pračce (5) plynu alkalickou prací kapalinou a opotřebovaná prací kapalina se vystaví v prvním aerobním reaktoru (6) působení kyslíku v přítomnosti bakterií oxidujících simík a část výtoku z prvního aerobního reaktoru (6) se znovu používá jako prací kapalina a elementární síra se z části výtoku z prvního aerobního reaktoru odstraňuje, vyznačující se tím, že se výtok, z něhož se odstraní síra, zpracovává v anaerobním reaktoru (17) bakteriemi redukujícími síran a vrací se do prvního aerobního reaktoru (5).
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se v první pračce (5) plynu používá prací kapalina mající pH 8 až 9,5.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se do anaerobního reaktoru (17) přidává donor elektronů, jako je vodík nebo snadno oxidovatelný organická látka.
    -7CZ 288659 B6
  4. 4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se čistí plyn obsahující sirovodík a oxid siřičitý.
  5. 5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se čistí plyn obsahující
    5 sirovodík a amoniak a plyn se pere v druhé pračce (31) plynu prací kapalinou a opotřebovaná prací kapalina z druhé pračky (31) plynu se zpracovává s opotřebovanou prací kapalinou z první pračky (5) plynu.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se plyn nejprve pere v druhé 10 pračce (31) plynu prací kapalinou mající pH 6 až 8,5.
  7. 7. Způsob podle nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že se opotřebovaná prací kapalina, z níž se oddělí síra, vystaví působení nitrifíkačních bakterií v druhém aerobním reaktoru (36) před tím, než se zpracuje v anaerobním reaktoru.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se výtok z druhého aerobního reaktoru (36) používá jako prací kapalina v druhé pračce (31) plynu.
  9. 9. Způsob podle jednoho z předchozích nároků 1 až 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že se čistí
    20 plyn obsahující také kyanovodíkovou kyselinu a používá se alkalická prací kapalina obsahující 1 až 50 g elementární síry na litr.
  10. 10. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se plyn, obsahující také karbonylsulfid, čistí v další pračce plynu (19,30).
  11. 11. Způsob podle jednoho z předchozích nároků 1 až 10, vy zn ač u j í cí se tí m, že se čistí plyn obsahující méně než 5 % oxidu uhličitého a do prací kapaliny se přidává oxid uhličitý, karbonát nebo bikarbonát, nebo organická látka, reagující za vzniku karbonátu nebo bikarbonátu.
    30 12. Zařízení k provádění způsobu podle jednoho z předchozích nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že sestává z alespoň jedné pračky (5, 30, 31) plynu s přívodními aodváděcími potrubími (1, 2, 20, 32) pro plyn a prostředků pro přívod, distribuci, shromažďování a odstraňování prací kapaliny, přičemž uvedené pračky plynu jsou spojeny poproudně kapalinovými potrubími (4, 23, 34) s prvním z několika reaktorů (6, 36) potrubími 35 (7, 35) pro přívod plynu a potrubími (8, 37) pro odvádění plynu a jsou opatřeny prostředky pro přívod a odvod kapaliny, přičemž první aerobní reaktor (6) je spojen poproudně se separátorem (11) tuhých látek a kapaliny a separátor (11) je spojen poproudně s aerobním reaktorem (17) opatřeným přívodním potrubím (15) pro donor elektronů a prostředky k přivádění a odvádění kapaliny.
CZ19972982A 1995-03-24 1996-03-25 Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění CZ288659B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9500577A NL9500577A (nl) 1995-03-24 1995-03-24 Werkwijze voor het reinigen van gassen.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ298297A3 CZ298297A3 (cs) 1998-04-15
CZ288659B6 true CZ288659B6 (cs) 2001-08-15

Family

ID=19865756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19972982A CZ288659B6 (cs) 1995-03-24 1996-03-25 Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5976868A (cs)
EP (1) EP0814894B1 (cs)
AU (1) AU691097B2 (cs)
CZ (1) CZ288659B6 (cs)
DE (1) DE69603838T2 (cs)
NL (1) NL9500577A (cs)
NO (1) NO309414B1 (cs)
NZ (1) NZ303302A (cs)
PL (1) PL184593B1 (cs)
RU (1) RU2164167C2 (cs)
TW (1) TW323237B (cs)
WO (1) WO1996030110A1 (cs)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845288A1 (en) * 1996-11-27 1998-06-03 Thiopaq Sulfur Systems B.V. Process for biological removal of sulphide
US6521201B1 (en) * 2001-02-14 2003-02-18 Uop Llc Process for recovery of high purity hydrophilic sulfur
US7097762B1 (en) 2002-03-29 2006-08-29 Icm, Inc. Modular waste water treatment system
AT411332B (de) * 2002-04-04 2003-12-29 Profactor Produktionsforschung Verfahren zur abtrennung einer komponente aus einem gasgemisch
WO2004091754A1 (en) * 2003-04-17 2004-10-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for the removal of h2s and mercaptans from a gas stream
ES2308194T3 (es) * 2003-05-29 2008-12-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Un proceso para la retirada de so2 hcn y h2s y opcionalmente cos, cs2 y nh3 de una corriente de gas.
WO2005044742A1 (en) * 2003-11-11 2005-05-19 Paques B.V. Process for the biological treatment of sulphur salts
CN100360212C (zh) * 2005-07-21 2008-01-09 四川大学 资源化脱除二氧化硫废气治理方法
US7520990B2 (en) * 2006-02-28 2009-04-21 Icm, Inc. Anaerobic wastewater treatment system and method
US7531159B2 (en) 2006-07-26 2009-05-12 National Tank Company Method for extracting H2S from sour gas
WO2008053421A2 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Sasol Technology (Proprietary) Limited Removal of hydrogen cyanide from synthesis gas
US20080190844A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Richard Alan Haase Methods, processes and apparatus for biological purification of a gas, liquid or solid; and hydrocarbon fuel from said processes
EP2030671A1 (de) * 2007-08-25 2009-03-04 Kopf Klärschlammverwertungs-GmbH & Co. KG Verfahren und Anlage zur Reinigung von Gas
ES2326062B1 (es) * 2007-12-04 2010-08-10 Universidad De Burgos Procedimiento fisico-quimico y biologico para la depuracion de liquidos residuales que contengan compuestos oxidados de azufre.
US7927513B1 (en) * 2009-10-27 2011-04-19 Coskata, Inc. Method of treating a hot syngas stream for conversion to chemical products by removing ammonia and COS
CN101984026B (zh) * 2010-11-09 2013-05-01 浙江大学 一体化沼气生物脱硫装置
CN102068890B (zh) * 2010-12-24 2013-04-03 环境保护部华南环境科学研究所 复杂工业有机废气处理方法及装置
AU2012277494A1 (en) * 2011-06-29 2014-01-30 Kemetco Research Inc. Sulfide generation via biological reduction of divalent, tetravalent or pentavalent sulfur containing combustion flue gas or liquor
US9011578B2 (en) * 2012-04-05 2015-04-21 Coskata, Inc. Integrated processes for refining syngas and bioconversion to oxygenated organic compound
TWI478762B (zh) * 2012-09-19 2015-04-01 Univ Nat Chiao Tung 降低氣體中硫化氫之系統與方法
CN102989280B (zh) * 2012-11-19 2015-09-02 高玉宗 一种烟气净化方法及净化装置
RU2518307C1 (ru) * 2013-02-18 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр новых энергетических технологий" (ООО "ЦНЭТ") Анаэробный реактор
US9034617B2 (en) 2013-03-14 2015-05-19 Coskata, Inc. Processes for the anaerobic bioconverison of syngas to oxygenated organic compound with in situ protection from hydrogen cyanide
CN103342443B (zh) * 2013-08-01 2014-09-24 哈尔滨工业大学 一种提高煤气化废水处理效果的装置及利用该装置处理煤气化废水的方法
RU2556935C2 (ru) * 2013-09-20 2015-07-20 Открытое акционерное общество "Гипрогазоочистка" Способ утилизации кислых газов, содержащих сероводород и аммиак
KR102394301B1 (ko) 2014-02-03 2022-05-03 파?? 비.브이. 이황화물의 원소 황으로의 생물학적 전환 방법
EP3034157A1 (en) * 2015-02-19 2016-06-22 Paqell B.V. Process for treating a hydrogen sulphide and mercaptans comprising gas
JP6789777B2 (ja) * 2016-11-22 2020-11-25 三菱重工エンジニアリング株式会社 ガス精製装置及びガス精製方法
FR3061030A1 (fr) * 2016-12-28 2018-06-29 Engie Ensemble de depollution, installation comprenant un tel ensemble, procede correspondant
RU2647737C1 (ru) * 2017-04-26 2018-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "ИТЦМ МЕТАЛЛУРГ" ООО "ИТЦМ МЕТАЛЛУРГ" Устройство очистки отходящих газов
EP3409642A1 (en) 2017-06-01 2018-12-05 Paqell B.V. A process to convert bisulphide to elemental sulphur
EP3409641A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-05 Paqell B.V. A process to prepare elemental sulphur
CN109276982A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中国石油化工股份有限公司 一种燃料气厌氧生物脱硫的方法
CN111542661B (zh) 2017-12-29 2023-07-18 维美德技术有限公司 用于调节浆厂的S/Na平衡的方法和***
NL2024456B1 (en) 2019-12-13 2021-09-01 Paqell B V A continuous process to treat a hydrogen sulphide comprising gas
CN111056631B (zh) * 2019-12-16 2022-04-19 福建农林大学 一种应用裂解气厌氧反硝化的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5827619A (ja) * 1981-08-07 1983-02-18 Ebara Infilco Co Ltd 脱臭方法
US5269929A (en) * 1988-05-13 1993-12-14 Abb Environmental Services Inc. Microbial process for the reduction of sulfur dioxide
CA2057861C (en) * 1990-04-12 1998-11-10 Cees J. N. Buisman Process for the treatment of water containing sulphur compounds
NL9002661A (nl) * 1990-12-04 1992-07-01 Pacques Bv Werkwijze voor de verwijdering van h2s uit gas.
NL9200927A (nl) * 1992-05-26 1993-12-16 Pacques Bv Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69603838D1 (de) 1999-09-23
NO974378L (no) 1997-11-20
RU2164167C2 (ru) 2001-03-20
PL184593B1 (pl) 2002-11-29
PL322381A1 (en) 1998-01-19
MX9707277A (es) 1998-06-30
WO1996030110A1 (en) 1996-10-03
NO309414B1 (no) 2001-01-29
NL9500577A (nl) 1996-11-01
US5976868A (en) 1999-11-02
AU4958096A (en) 1996-10-16
CZ298297A3 (cs) 1998-04-15
NO974378D0 (no) 1997-09-23
EP0814894A1 (en) 1998-01-07
DE69603838T2 (de) 2000-01-20
EP0814894B1 (en) 1999-08-18
NZ303302A (en) 2000-01-28
TW323237B (cs) 1997-12-21
AU691097B2 (en) 1998-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ288659B6 (cs) Způsob čištění plynu a zařízení k jeho provádění
FI109525B (fi) Menetelmä, jolla poistetaan rikkiyhdisteet kaasuista
US6221652B1 (en) Process for biological removal of sulphide
RU2162729C2 (ru) Способ удаления сероводорода и/или карбонилсульфида из газа
CZ284751B6 (cs) Způsob úpravy vod obsahujících sloučeniny síry
CS277304B6 (en) Process of microbiological conversion of sulfur-containing noxious substances in waste gases
SK279922B6 (sk) Spôsob odstraňovania zlúčenín síry z vody
JP2799247B2 (ja) 水から硫黄化合物を除去する方法
CA2216461C (en) Process for the treatment of gases
MXPA97007277A (en) Process for the treatment of ga
GB2155453A (en) Treatment of &#34;Stretford&#34; redox solutions
CS230233B1 (cs) Způsob biologického čišíční odpadních vod s obsahem sirných sloučenin
JPS58122093A (ja) 硫化ソ−ダおよび／または水硫化ソ−ダを含有する排水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20150325