Cork等(deng)已經(jing)研究了一種將 SO2 洗滌液(ye)中硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽 /亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽溶液(ye)轉(zhuan)化為單(dan)質(zhi)硫(liu)(liu)的(de)兩步(bu)法處理工(gong)藝(yi)。其生(sheng)化過(guo)程是利(li)用硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽還(huan)原(yuan)菌(jun)的(de)無氧(yang)呼(hu)吸作(zuo)用和和產硫(liu)(liu)菌(jun)的(de)光合作(zuo)用而(er)將硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽 /硫(liu)(liu)化物(wu)轉(zhuan)化為單(dan)質(zhi)硫(liu)(liu)。第一步(bu) , 在嚴格厭(yan)氧(yang)條件(jian)下(xia) , 通過(guo)利(li)用乙酸(suan)(suan)(suan)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽還(huan)原(yuan)菌(jun) (Desulfobacter postgateii) 使硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)根轉(zhuan)化為硫(liu)(liu)化氫 (式(shi) 3和式(shi) 4)。第二(er)步(bu) , 硫(liu)(liu)化氫通過(guo)嚴格厭(yan)氧(yang)光能自養微(wei)生(sheng)物(wu)泥生(sheng)綠菌(jun) (cblorbium li m icola) 轉(zhuan)化為單(dan)質(zhi)硫(liu)(liu) (式(shi) 5)。圖(tu)3為該工(gong)藝(yi)流程圖(tu)。

其反應式為:

第一步(bu)反應中所需要的 CH3 COOH大約有 25%來源于第二步(bu)的暗反應 , 即通過(guo)循(xun)環過(guo)程返回到(dao)第一步(bu) , 這意味著在穩定反應階段必須提供 75%的CH3 COOH。

對于第二步反(fan)(fan)應而(er)言 , 有(you)(you)人利用化能(neng)無(wu)機營養菌(jun)無(wu)色硫(liu)細菌(jun) ( T1biobacillus ferrooxidans) 來代替厭氧(yang)光合菌(jun)而(er)將(jiang) H2S轉化為(wei)單質硫(liu) , 即在(zai)有(you)(you)氧(yang)的(de)(de)條件下, 將(jiang) H2S轉化為(wei)單質硫(liu)。此外 , Abma和(he)Buisman還(huan)提出利用排硫(liu)桿菌(jun) ( T1thioparns ) ,多能(neng)硫(liu)桿菌(jun) (T1ver sutus )、 反(fan)(fan)硝化菌(jun)(T1denitrificans) 和(he)氧(yang)化硫(liu)硫(liu)桿菌(jun) (T1tbiooxidans)將(jiang)部(bu)分 H2S氧(yang)化成(cheng)硫(liu)元(yuan)素(su)的(de)(de)方法。Sublette和(he) Syl2vester進(jin)行了利用反(fan)(fan)硝化菌(jun) ( T1denitrif icans) 在(zai)厭氧(yang)攪拌反(fan)(fan)應器中脫硫(liu)研究 , H2S的(de)(de)去除率可(ke)高達(da)97%。

除(chu)(chu)了上面直接去除(chu)(chu) H2S的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫(liu)(liu)桿菌 (T.hbiobacillus) 方(fang)法(fa)外 , 還(huan)有一種類似 SO2的(de)間接生(sheng)物化(hua)(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)(hua)脫(tuo)硫(liu)(liu)的(de)方(fang)法(fa) , 即利用硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵溶液間接氧(yang)(yang)化(hua)(hua) H2S。在(zai)該工(gong)藝中(zhong) , H2S產生(sheng)于第一個生(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)過程 , 而生(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)還(huan)原(yuan) SO2 生(sheng)成(cheng) H2S后進入(ru)化(hua)(hua)學吸收單(dan)(dan)元(yuan)。在(zai)化(hua)(hua)學吸收單(dan)(dan)元(yuan)中(zhong) , 在(zai) pH =1.3條件下 , 硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)亞鐵氧(yang)(yang)化(hua)(hua) H2S產物為(wei)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)亞鐵 , 同時產生(sheng)單(dan)(dan)質硫(liu)(liu)。

H2S + Fe(SO4)3——>2FeSO4 +H2SO4 + SO(6)

通(tong)過(guo)固液分(fen)離回收(shou)硫后(hou) , 硫酸亞鐵(tie)溶液進入微生(sheng)物(wu)(wu)氧化(hua)反應(ying)器 , 在(zai)反應(ying)器內 , 嗜酸微生(sheng)物(wu)(wu)T1ferrooxidans 將 Fe2+氧化(hua)為 Fe3+。

Pagella等指出(chu) , 與懸浮(fu)細胞反(fan)應器相比 ,利(li)用(yong)固(gu)定化(hua) T1ferroox idans, 使固(gu)定床(chuang)反(fan)應器的(de)氧化(hua)離(li)子(zi)速(su)率(lv)高(gao) 5倍 (3.6g/ (Lh)。在體積大約為 60m3的(de)反(fan)應器中 , 氣流(liu)流(liu)量為 120000m3/h, 在 0.5ppm的(de) H2S濃(nong)度(du)下 , pH起了關鍵性作(zuo)用(yong)。pH的(de)這(zhe)種(zhong)關鍵性作(zuo)用(yong)體現在控制氧化(hua)硫(liu)菌屬(shu) (T1biobacillussp.) 的(de)增長(chang)速(su)率(lv)和體系中物(wu)質的(de)溶解率(lv)。與傳統的(de) H2S去除過程 (如(ru) Claus工(gong)藝(yi) ) 相比 , 這(zhe)種(zhong)方(fang)法的(de)優點體現在適宜的(de)壓強(qiang) , 溫度(du)條件 (特別(bie)是生(sheng)化(hua)過程)。此外 , 運行費用(yong)低且(qie)反(fan)應過程處于封閉狀態 , 不需要化(hua)學物(wu)質的(de)輸(shu)入并且(qie)幾乎(hu)不產生(sheng)廢(fei)物(wu)。

Buisman和(he) Prins在此方法的(de)基礎(chu)上提出(chu)了一(yi)(yi)種(zhong)關于煙(yan)道(dao)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)的(de)改(gai)良(liang)工藝(yi)。這(zhe)(zhe)種(zhong)方法包括一(yi)(yi)步(bu)(bu)(bu) SO2吸(xi)收過程 , 兩(liang)步(bu)(bu)(bu)生物(wu)過程。第一(yi)(yi)步(bu)(bu)(bu)是一(yi)(yi)個化(hua)學過程 , 以(yi)硫(liu)(liu)(liu)酸鹽 /硫(liu)(liu)(liu)化(hua)物(wu) /亞硫(liu)(liu)(liu)酸氫(qing)鹽形式的(de)溶液吸(xi)收 SO2 , 然后通(tong)過生物(wu)方法轉(zhuan)化(hua)為 H2S。在第一(yi)(yi)步(bu)(bu)(bu)生物(wu)過程中(zhong) , 硫(liu)(liu)(liu)酸鹽轉(zhuan)化(hua)為硫(liu)(liu)(liu)化(hua)氫(qing)。第二步(bu)(bu)(bu)生物(wu)過程 , H2 S通(tong)過無色硫(liu)(liu)(liu)細菌轉(zhuan)化(hua)為硫(liu)(liu)(liu)。在這(zhe)(zhe)個過程比以(yi)前(qian)的(de)物(wu)理(li)化(hua)學方法成(cheng)本低 , 而且 SO2的(de)去除(chu)率(lv)達 98%。除(chu)了石(shi)膏或廢物(wu)吸(xi)附劑 , 產生的(de)硫(liu)(liu)(liu)還(huan)能被工廠再利用。

日(ri)本 Dowa礦業公司已經將此方法應用(yong)在日(ri)本卡薩(sa)卡的(de)(de)(de)關于硫化氫處(chu)理(li)的(de)(de)(de) Barite工(gong)(gong)廠(chang) , 總費用(yong)是(shi)Caustic Soda吸附法的(de)(de)(de)1/3。在印度 , Nagpur國家環境研(yan)究所 (NEER I) 對該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)進行了改進。他們利用(yong)循環固定 T1ferrooxodans 生物反應器(RBRC) , 能夠有效(xiao)地減少生物反應器中的(de)(de)(de)沉淀問題。該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)已經通(tong)過含 4.5%H2S的(de)(de)(de)天(tian)然氣(qi)處(chu)理(li)測試(shi) , 達到(dao)了99%的(de)(de)(de)H2S去除率(lv)。但是(shi)如果(guo)產生的(de)(de)(de)硫不能及時從系統中去除則會(hui)影響 H2S的(de)(de)(de)去除效(xiao)率(lv)。

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