Zn-Fe體系濕法催化氧化高效脫除沼氣中H-,2-S回收硫磺研究.pdf

1、隨著我國新能源開發(fā)的展開，沼氣作為一種新能源，其開發(fā)利用顯得日益重要，尤其是在廣泛的農(nóng)村地區(qū)，進(jìn)行沼氣能源的開發(fā)，對生態(tài)保護(hù)具有不可替代的重要意義。但沼氣中含有一定量的硫化氫氣體，而硫化氫氣體具有腐蝕性、毒性強(qiáng)、污染環(huán)境、腐蝕金屬、危及人類健康和生命，屬嚴(yán)格控制的危險氣體。目前對于廣大農(nóng)村眾多分散、小規(guī)模的家用沼氣系統(tǒng)，還沒有經(jīng)濟(jì)實用的脫硫系統(tǒng)。因此研究適合家用沼氣系統(tǒng)的脫硫工藝具有一定的現(xiàn)實意義。
　　 根據(jù)金屬離子M2+與S

2、2-生成低溶度積MS沉淀的原理，提出以Zn2+溶液吸收H2S生成ZnS沉淀實現(xiàn)高效脫硫，繼而利用吸收液中Fe3+的氧化性氧化ZnS制取硫磺實現(xiàn)硫資源的回收并同時釋放出脫硫沉淀劑Zn2+。然后用電解氧化的方法再生出吸收過程消耗的Fe3+，實現(xiàn)脫硫組分的再生循環(huán)。
　　 本文第一部分用含有ZnCl2、FeCl3和一定助劑的混合溶液作為吸收劑，在自制的篩板鼓泡吸收管中進(jìn)行吸收實驗?？疾炝烁鲉我蛩貙γ摿蛐实挠绊懀_定了Zn/Fe體系適

3、宜的反應(yīng)條件。在實驗室有限條件下，脫硫效率均達(dá)到了99.6％以上，脫硫后的沼氣中硫化氫含量低于20mg/m3，達(dá)到了國家煤氣中硫化氫含量標(biāo)準(zhǔn)。吸收液對H2S的選擇性高，生成的硫磺顆粒大、易分離、純度高。
　　 第二部分，對脫硫機(jī)理進(jìn)行了熱力學(xué)和電化學(xué)分析。熱力學(xué)分析表明，Zn2+可以快速、高效的脫除H2S,是一種理想的沉淀H2S的金屬離子；ZnS/S體系電化學(xué)分析表明，F(xiàn)e3+能夠有效氧化ZnS制取硫磺。而用雙膜理論對吸收的動力