铁基脱硫剂超重力法脱除硫化氢

用N₂和H₂S的混合气模拟含硫天然气, 以铁基脱硫剂为脱硫液, 采用超重力旋转填充床(RPB)进行脱除H₂S的集约化实验研究, 考察了原料气H₂S质量浓度、含硫原料气流量、脱硫液流量、温度及RPB转子转速对H₂S脱除率的影响。实验结果表明, 铁基脱硫剂超重力法脱除H₂S的较佳工艺条件为原料气H₂S含量14g/m³, 原料气流量0.45m³/h, 脱硫液流量13.5L/h, 脱硫液温度40℃, RPB转子转速1000r/min。在此条件下, H₂S脱除率稳定在99.98%以上, 脱硫后净化气H₂S含量小于2mg/m³。另外, 舍弃再生用RPB, 采用直接向脱硫富液储槽鼓空气的方法, 脱硫剂氧化再生良好, 脱硫效果保持不变, 且可长时间稳定运行。因此, 铁基脱硫剂超重力法脱硫工艺简单、效率高、设备体积小, 可实现海洋油气平台天然气或石油伴生气脱硫的集约化, 工业化应用前景广阔。     

高质高效利用硫酸钠资源的分析和探讨

随着我国工业用水循环利用率的提高,通过分盐结晶装置实现了废水近零排放,同时副产出大量工业Na₂SO₄,如何高质高效利用Na₂SO₄是工业水系统面临的问题。本文介绍了Na₂SO₄制纯碱的固相法工艺、湿法工艺及其工业化现状;分析了传统转炉法Na₂SO₄制Na₂S的缺点和流态化技术的革新情况,认为气相流态化还原Na₂SO₄是转炉法生产Na₂S的革新方向;结合冶金和石化行业的流态化技术应用,阐述了气相还原Na₂SO₄制Na₂S的研究进展,探讨了气相流态化还原Na₂SO₄的全流程工艺;提出气相流态化还原Na₂SO₄制Na₂S是Na₂SO     

餐厨厂除臭工程设计及应用

介绍了餐厨垃圾臭气的特点,将预处理的213 000 m³/h臭源分为2条高浓度点源和1条低浓度面源,高浓度线采用“酸洗+碱洗+生物滤池+碱洗+应急活性炭”的处理工艺,低浓度线采用“酸洗+碱洗+生物滤池+碱洗”的处理工艺,最终NH₃质量浓度<4.36 mg/m³、H₂S质量浓度<0.03 mg/m³、CH₄S质量浓度<0.01 mg/m³、臭气为浓度977,浓度排放及定量排放均满足上海地标。     

Al3+、Na+和Mg2+对二水硫酸钙结晶的影响

采用CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系模拟湿法磷酸生产过程,以磷矿浆成分为依据,在单因素条件下分别研究Al³⁺、Na⁺和Mg²⁺对结晶和CaSO₄·2H₂O水洗速率的影响。研究发现：添加Al³⁺有利于CaSO₄·2H₂O晶体粒径增加;添加Na⁺使得0.9% Na₂O含量的Na⁺引起CaSO₄·2H₂O晶体团聚,有利于水洗;Mg²⁺增加溶液黏度,严重影响晶体生长和水洗速率。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对CaSO₄·2H₂O进行表征,发现其晶体生长符合非完整光滑突变界面模型,杂质离子影响反应速率和晶面生长速度。     

生物法脱除含硫气体中硫化氢试验研究

进行了生物法脱除含硫气体中硫化氢的试验研究,在处理量约30 m³/h、原料气中φ(H₂S)为0.2%的条件下,考察了气液比等参数对脱硫效果和硫黄生成的影响,在氧硫比为1.5时,系统产生生物硫黄,脱硫液形成乳浊液,净化气中φ(H₂S)<20 mg/m³。     

含硫天然气脱硫工艺关键参数优化

为了提高含硫天然气的脱硫处理效率，以中国石油某天然气净化厂的原料气为研究对象，在分析了其组分及含量的基础上，采用Aspen HYSYS软件对MDEA法脱硫工艺的关键参数进行了优化，主要考察了吸收塔压力、贫胺溶液循环量、吸收塔塔板数、贫液温度、原料气温度以及再生塔回流比等参数对脱硫效果的影响。结果表明：吸收塔压力越高、贫胺溶液循环量越大、再生塔回流比越高，净化气中H₂S的含量就越低；而贫液温度和原料气温度越高，净化气中H₂S的含量就越高；随着吸收塔塔板数的逐渐增多，净化气中H₂S含量则呈现出“先降低后升高”的趋势。由此得出适合目标天然气的最佳脱硫工艺参数为：吸收塔压力为3.5MPa，贫胺溶液循环量为105m³·h^-1，吸收塔塔板数为20块，贫液温度为40℃，原料气温度为20℃，再生塔回流比为0.8。在此工艺参数条件下净化气中H₂S的含量低于6mg·m^-3，能够满足GB 17820-2018中的一类气标准。     

含硫酸亚铁废溶液的生物氧化过程中氮源对溶解性Fe（Ⅲ）生成量的影响

利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌将含硫酸亚铁废溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺后用于脱除H₂S,同时实现了含硫酸亚铁废溶液的循环利用和H₂S的脱除。而溶解性Fe³⁺较高的生成量是保证该处理系统连续高效运行的关键因素。但在充足氮源和K⁺条件下大量Fe³⁺以黄铁矾沉淀形式存在。因此,本文通过控制氮源种类及投加浓度,减少沉淀生成,增大溶解性Fe³⁺生成量,以期提高H₂S的去除效率。结果表明（NH₄）₂HPO₄可替代以往研究中的（NH₄）₂SO₄作为氮源,确定适宜菌体生长的氮源浓度范围为0.33～1 g·L^-1。在1 g·L^-1 （NH₄）₂HPO₄条件下细菌生长无明显停滞期、Fe²⁺平均氧化速率为0.221～0.229 g·（L·h） ^-1,Fe³⁺生成量为7.62～7.72 g·L^-1,沉淀量为1.17 g·L^-1,因此确定（NH₄）₂HPO₄为1 g·L^-1时最能保证H₂S的脱除效率。为降低工艺成本,最低可采用0.33 g·L^-1为运行浓度。该优化方案不仅保证了菌体的Fe²⁺氧化活性,而且有效地减少了菌体培养过程中沉淀的产生,获得了较高的Fe³⁺生成量和增速,为使用含硫酸亚铁废溶液处理H₂S的工艺条件优化提供了依据。     

高含有机硫天然气的净化研究与探索

在使用单一甲基二乙醇胺（MDEA）溶液脱除天然气中H₂S的过程中,随着有机硫含量不断地增加,常常造成出料气中H₂S和总硫含量均不能满足国家二类天然气质量要求。在改变关键参数后,脱硫效果仍然不能改善。因此,本文针对高含量的有机硫,开展了MDEA+DIPA、MDEA+DEA、环丁砜+MDEA、环丁砜+DIPA 4组高效脱硫剂的复配研究,通过对比H₂S及有机硫在溶液中的吸收分压,筛选出了吸收效果较优的脱硫剂组合为：环丁砜+MDEA。随后再利用BBD响应面分析法,以环丁砜、MDEA、H₂O的不同配比为变量,以H₂S和总硫脱除率最高为目标函数进行寻优,经过混料实验与复合优化,最终得出最优脱硫剂配比为：23.3%环丁砜+54.6%MDEA+22.1%H₂O。最优配比脱硫剂经现场装置使用后的效果表明,H₂S脱除率达到99.964%,总硫脱除率达到99.833%,出料气中H₂S含量为14.4mg/m³,总硫含量为78.5mg/m³,满足二类气标准。     

基于膜吸收法处理实际高浓度蚀刻废液的研究

为实现对印刷线路板生产领域高浓度蚀刻废液的高效处理,建立了“膜吸收+Na₂S破络+PAC混凝沉淀”工艺,考察其对实际高氨氮蚀刻废液的脱氨除铜效能,并优化了工艺条件。通过单因素实验探究了料液pH和流速、吸收液浓度和流速、膜组件级数与温度等因素对NH₄⁺-N去除率、传质系数和过膜通量的影响,并确定了最佳运行参数：料液pH=10.5、流速3.6 cm/s,吸收液浓度2.0 mol/L、流速1.1 cm/s,膜组件级数为18级,温度为40℃。在该最佳运行条件下,蚀刻废液NH₄⁺-N可由82 000 mg/L降至100 mg/L左右,去除率保持在99.8%以上,膜传质系数为3.38×10^-6 m/s,过膜通量为40.7 mg/(m²·s)。同时对Na₂S破络及混凝沉淀工艺条件进行了优化,以n(S₂^-)/n(Cu²⁺)=1.4投加Na₂S...     

粗乙炔中H2S、PH3同时脱除技术研究进展

综述了粗乙炔气净化处理硫化氢和磷化氢技术的研究进展,分别介绍了湿法工艺和干法工艺的具体方法以及存在的优缺点。湿法工艺相比干法更加成熟,兼具价格低廉和易于操作等优点,因而被广泛应用于粗乙炔气中硫磷的净化。然而,湿法工艺会产生大量废水,存在污染环境又浪费水资源的问题。同时溶解有乙炔气的废水排入下水管道,又存在严重的安全隐患。相比湿法工艺,干法工艺具有净化效率高、安全无污染的优点。研究表明,干法工艺经过改进,能有效地净化粗乙炔气中的H₂S和PH₃,并能有效克服湿法工艺存在的缺点,并且干法工艺的净化剂易于再生。因此,干法同时脱除粗乙炔气中的H₂S和PH₃具有较为广阔的应用前景。然而,干法工艺同时脱除H₂S和PH₃的相关机理还有待进一步研究。     

适合高含硫天然气的脱硫脱碳工艺研究

在分析了目标高含硫天然气组分及含量的基础上,采用MDEA/DEA混合胺溶液对高含硫天然气进行脱硫脱碳处理,并对MDEA/DEA法脱硫脱碳工艺的主要参数进行了优化。确定最佳工艺参数为：MDEA/DEA混合胺溶液中MDEA和DEA的质量浓度分别为41.0%和5.0%、MDEA/DEA混合胺溶液循环量为105 m³·h^-1、吸收塔压力为4 MPa、吸收塔塔板数为20块、MDEA/DEA混合胺溶液温度为40℃,在此条件下,净化气中H₂S和CO₂的含量分别为10.69 mg·m^-3和2.74%,能够达到GB 17820-2018中二类天然气的质量要求。     

-15℃下Na+, K+, Mg2+// Cl-, SO4-2-H2O体系相平衡

采用等温溶解平衡法,研究了Na⁺, K⁺, Mg²⁺//Cl^-, SO₄^-2-H₂O, 五元水盐体系在-15℃下NaCl·2H₂O饱和时的相平衡关系,测定了溶解度和密度,并绘制出相应的相图。研究结果表明:该五元体系平衡相图中有3个四盐共饱点,7条单变量溶解度曲线及5个两盐结晶区,5个两盐结晶区分别对应于KCl+NaCl·2H₂O、Na₂SO₄·10H₂O+ NaCl·2H₂O、MgSO₄·7H₂O+NaCl·2H₂O、MgCl₂·8H₂O+NaCl·2H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O+ NaCl·2H₂O;所 得-15℃相图和25℃下相图相比,相图结构大为简化:K₂SO₄·MgSO₄·4H₂O、KCl·MgSO₄·3H₂O、Na₂SO₄·3K₂SO₄、Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O、MgSO₄·(4～6)H₂O、K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O结晶区均消失,Na₂SO₄结晶区转变为Na₂SO₄·10H₂O且结晶区扩大,KCl、MgSO₄·7H₂O、KCl·MgCl₂·6H₂O结晶区缩小,MgCl₂·6H₂O结晶区转变为MgCl₂·8H₂O。在此基础上研究了不同组成的盐湖卤水在降温过程中的结晶规律,为低温盐田工艺的开发提供了理论依据。     

生物滴滤塔去除高浓度H2S废气的模拟研究

以生物滴滤塔（BTF）去除高浓度H₂S废气为研究对象,建立了一维轴向扩散反应器模型和双基质生物降解反应动力学模型,通过比较单基质模型和双基质模型在不同H₂S入口浓度条件下的模拟结果和实验结果,验证了双基质模型的有效性和可行性,研究了生物膜中H₂S的动态去除过程,考察了BTF在不同液相H₂S浓度和空床停留时间条件下的除臭性能。研究表明,当生物膜表面H₂S浓度为7589.3 mg/m³ 时,生物膜中传质-生物降解过程需要0.75 s才能达到稳态;较厚的生物膜使得内扩散阻力增大,生物降解反应速率分布的不均匀性增大,O₂浓度对生物降解速率的影响将越来越显著;进气速度和喷淋浓度可显著影响BTF中H₂S的去除率。     

石蜡乳液中直接沉淀制备单分散性的纳米氧化镁

MgCl₂·6H₂O和Na₂CO₃在石蜡乳液中直接沉淀出碱式碳酸镁/石蜡前驱体,该前驱体在600℃条件下焙烧后获得MgO纳米粉体。采用TG-DTA、FTIR、XRD、BET和FESEM等手段对MgO粉体进行表征分析,并研究焙烧温度和物料比对纳米MgO的粒径及形貌的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,石蜡乳液体系中能够得到分散性好、晶粒呈六边形、颗粒均匀、平均粒径约60 nm和比表面积132.54 m²·g^-1的纳米MgO。其最佳工艺条件为:MgCl₂·6H₂O溶液浓度0.6 mol·L^-1、Na₂CO₃溶液浓度0.6 mol·L^-1、反应时间0.5 h、焙烧温度600℃和焙烧时间3 h。     

含硫页岩油伴生气脱硫工艺方案研究

高含硫页岩油伴生气中含有大量的H₂S，现有的脱硫处理工艺效果较差，成本较高，外输天然气及产出液中仍含有较多H₂S。基于现有的络合铁脱硫工艺，结合运行生产数据，通过HYSYS软件模拟实际操作情况，优化脱硫工艺中的关键参数，进行脱硫方案经济计算，形成一套适合高含硫页岩油伴生气脱硫工艺脱硫处理工艺方案。结果表明：当[Fe³⁺]=0.050～0.056 mol/L、[Ln^-]/[Fe³⁺]=1.4∶1，吸收液p H值取8.0～9.2，装置中停留时间为2.5～2.8 s，液气比8.0～8.2 L/m³脱硫效果最佳；改造后的工艺投资约2 199万元，产生的经济效益约317.5万元/年，投资回收期约6.92年。     

有色冶炼含重金属离子污酸处理新工艺

分析了硫化法处理有色冶炼制酸废酸存在的问题及原因，开发了高效硫化反应器，提出了一种有色冶炼含重金属离子污酸处理的新工艺，并进行了工业化试验。结果表明，硫化反应过程没有H₂S气体逸出，废酸中的Cu、As质量浓度分别可以从700,15 000 mg/L去除到0.5 mg/L左右；废酸中的Ni、Zn、Pb、Cd等重金属离子去除到接近达标值。采用高效硫化工艺处理冶炼废酸，具有流程短、硫化药剂消耗少、处理后液重金属离子残留量少、危废渣量少、H₂S气体逸出量极少以及石膏渣中砷含量能够满足国标等优点。     

H2S对铝基固态胺吸附剂吸附CO2性能的干扰机制

H₂S杂质对固态胺吸附剂吸附CO₂性能的干扰机制还缺少全面研究。以Al₂O₃为载体负载聚乙烯亚胺(PEI)制备铝基固态胺吸附剂(PEI@Al₂O₃),系统探究了H₂S对其CO₂吸附容量、吸附速率和循环吸附性能的影响规律。结果表明：H₂S与CO₂共存时,会相互抢占吸附剂上的胺基活性位点,从而发生竞争性吸附,但在模拟沼气条件(40%CO₂+59.5%CH₄+0.5%H₂S)下,H₂S的吸附竞争力远小于CO₂,H₂S吸附被抑制,且二者的最佳吸附温度不一致,在CO₂最佳吸附温度下,PEI@Al₂O₃的CO₂吸附容量和循环稳定性均不受H₂S干...     

添加剂改性Fenton体系中Fe2+再生过程及机制的对比

Fe²⁺的再生直接决定Fenton体系产生的能力。选取羟胺、对苯二酚、对苯醌、亚硫酸钠4种典型添加剂,通过分析不同改性Fenton体系中Fe²⁺浓度、H₂O₂浓度、氧化还原电极电位（ORP）,揭示了Fe²⁺再生机制的差异,并进一步分析了不同添加剂与体系中H₂O₂及·OH的反应情况。结果表明：NH₂OH能快速使Fe²⁺再生,但伴随其消耗,Fe²⁺浓度不断降低。对苯二酚、对苯醌具有相似效果,两者均可大大强化Fe²⁺的再生。与NH₂OH不同,两者在体系中可迅速建立醌循环,持续还原Fe³⁺,且以两种物质或其组合均可建立循环。与上述机理均不同,Na₂SO₃会先与·OH及H₂O₂反应,因而不能有效还原Fe³⁺。实验还发现添加剂均存在与·OH的反应,其中Na₂SO₃还会消耗H₂O₂。     

危废替代燃料对水泥熟料性能、重金属含量及节煤减碳影响的应用研究

本文系统研究了危废替代燃料对水泥熟料的力学性能、凝结时间、矿物组成、重金属含量及节煤减碳的影响规律。结果表明：危废替代燃料对熟料的力学性能产生一定的影响。随着危废投料量的增加，熟料的KH值依次增大，熟料中SiO₂被CaO饱和成C₃S的程度增加；熟料中C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF四种主要矿物含量受危废替代燃料的影响较小。重金属的含量随危废投料量的增加而增大，但均能满足GB 30760—2014的要求。危废替代燃料热值在7 500～8 600 kJ/kg范围时，最佳投料量范围在1.6～2.7 m³/h，此时最大节煤量达到1.59 kg/t.cl,CO₂最大减排量为4.39 kg/t.cl。     

Aspen Plus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化

以某炼化公司240万t/年的柴油加氢装置中循环氢脱硫系统的工艺为基础，进行Aspen Plus软件的工艺模拟，模拟参数与生产参数对比，其相对误差最大4.1%,在误差允许范围内，表明该模型能较好说明实际生产情况。通过该模型，对循环氢脱硫系统进行优化，研究了贫胺液进塔温度、吸收液浓度和溶剂流量等因素对脱硫效果的影响。结果表明：贫胺液进塔温度从生产时的48℃优化到44℃,循环氢出塔H₂S摩尔分数为1.544×10^-5;吸收液质量分数优化在30%,循环氢出塔H₂S摩尔分数为1.195×10^-5;溶剂流量增至原来的33%,循环氢出塔H₂S含量只减小2%。