Очистка воздуха от сероводорода: источники, методы, скрубберы газоочистки от H2S

Похожие темы:

Сероводород (H₂S) — токсичный газ с запахом тухлых яиц. Выбросы H2S опасны для здоровья и экологии. Наиболее подвержены его воздействию люди, которые проживают в непосредственной близости от ферм, резервуаров для хранения навоза либо целлюлозно-бумажных комбинатов. Но на производстве от воздействия этого газа люди страдают гораздо больше, чем от таких источников.

В окружающем пространстве сероводород может оставаться от 1 до 42 дней. Это зависит от сезона года. Зачастую сульфид водорода преобразуется в воздухе в сульфаты либо диоксид серы.

Очень сильный и неприятный запах сероводорода может спровоцировать слезоточивость, а также симптоматику, которая свидетельствует о чрезмерном воздействии на органы обоняния. Речь идет о головной боли, тошноте и рвоте. При незначительных концентрациях сероводород ощущается сразу. Тогда, как значительная его доля в газовоздушной смеси не обнаруживается человеком.

Сегодня существует более двадцати способов фильтрации воздуха от этого загрязнителя. Она может осуществляться как установками мокрого, так и сухого принципа действия. Рассмотрим самые востребованные методы очистки газа от сероводорода.

Очистка газа от сероводорода может проводиться скрубберными установками любого типа. Но наибольшую эффективность показывают насадочные скрубберы с неподвижной насадкой.

Очистка газа от сероводорода и углекислого газа в таком оборудовании осуществляется за счет насадочных тел. На их поверхности образуется псевдоподвижный слой, который и задерживает вредные примеси. В качестве орошающего реагента может использоваться обычная техническая вода. Это не повлияет на качество фильтрации и высокий показатель КПД, которые не могут быть достигнуты при использовании установок другого типа.

Скрубберные установки очистки газа от сероводорода обезвреживают выбросы на 99-100%. Также среди достоинств такого оборудования можно выделить:

• Приемлемую цену
• Компактность
• Надежность и безотказность
• Пневмогидродинамическую стабильность
• Фильтрацию высокотемпературных сред

Очистка от сероводорода скруббером может осуществляться параллельно с процессом пылеулавливания. При этом аппарат способен удерживать частицы дисперсностью от 0,5 мкм.

Сложность и дороговизна системы очистки (помимо абсорберов необходимы охлаждающие установки, регенераторы, ребойлеры, нагреватели сепараторы, пеногасители и прочее дополнительное оборудование).

В связи с такими недостатками аминовая очистка газа используется для фильтрации больших объемов газовоздушного потока. Это объясняется следующими причинами:

• реагенты легко достать в необходимом объеме;
• амины характеризуются отличной поглощаемостью (они способны удалить из газа до 99,9% сероводорода);
• аминовые растворы на воде характеризуются оптимальной вязкостью, плотностью паров, низкими показателями теплоемкости, термической и химической устойчивостью;
• аминовые растворы демонстрируют более качественный процесс абсорбции;
• реактивные вещества не токсичны, что играет немаловажную роль при выборе способа очистки;
• амины используются для селективной очистки, с помощью которой все необходимые реакции проходят в нужной последовательности и обеспечивают высокое качество очистки.

Аминовая очистка воздуха от сероводорода проводится с учетом характеристик легкого углеводородного сырья, а также синтез-газа и меркаптановых соединений. В процессе фильтрации могут применяться следующие виды аминов:

• Моноэтанолы
• Метилдиэтанолы
• Диэтанолы
• Дикликольамины
• Моноэтаноламины и прочее.

Последний реагент следует рассмотреть более подробно. Очистка газа моноэтаноламином (МЭА) востребована на предприятиях нефтепереработки. Этот вид аминов характеризуется высокой поглотительной способностью, в том числе при низком давлении. Никакие другие реагенты, кроме МЭА, не способны поглотить сероводород на 99,9%. В этом и заключается несомненный плюс МЭА. Вместе с тем, блок моноэтаноламиновой очистки газа имеет и свои недостатки. Они заключаются в значительных расходах тепла и воды, необходимой для регенерации раствора. Кроме того, в процессе очистки могут создаваться необратимые соединения с сероокисью углерода.

Если из загрязненной среды необходимо сразу удалить сероводород и углекислоту, то схема аминовой очистки газа должна быть основана на использовании моноэтаноламина и диэтаноламина. Эти растворы отличаются по концентрации и обеспечивают двухступенчатую очистку, которая показывает более высокую эффективность, чем одноступенчатая. Кроме того, первый вариант потребует гораздо меньше затрат.

В целом, дигидросульфид фильтруется посредством амина с использованием сложной, масштабной, многоступенчатой технологической основы. А высокий уровень компьютеризации и синхронизации процесса требует проводить тщательный расчет стоимости газоочистки от сероводорода. Это позволит оптимизировать затраты с сохранением высокого качества очистки.

Аминовая установка очистки газа может нейтрализовать вредные включения следующими способами:

1. Сорбционным, который состоит в поглощении сероводорода твердыми (адсорбционная фильтрация) либо жидкими (абсорбционная очистка газов аминная) реагентами. Результатом фильтрации станет выделение серы и ее производных, которые подвергаются утилизации либо направляются на переработку.
2. Каталитическим, который приводит к окислению либо восстановлению сероводорода и его преобразованию в обычную серу. Очистка протекает с помощью катализаторов, стимулирующих химические реакции.

Рассмотрим каждый способ аминовой очистки более подробно.

В химической отрасли тоже может потребоваться очистка воздуха от сероводорода. Сорбционный фильтр в этом случае будет отличным решением. Такой способ фильтрации подходит для устранения любых вредных и токсичных примесей, которые растворены в воздухе, а также ядовитых аэрозолей. К последним могут относится:

• Различные кислоты
• Диоксид серы
• Аммиак
• Углеводороды и прочие элементы, фильтрация которых необходима для нормализации условий производственного процесса.

Схема очистки газа от сероводорода с помощью таких систем очень проста. А сами системы демонстрируют высокую надежность. Данные факторы делают сорбционный фильтр очистки воздуха универсальным. Он может использоваться, как встроенный компонент вытяжной либо приточной системы, а также системы рециркуляции воздуха.

Фильтры удаления сероводорода проводят процесс очистки за счет того, что между их молекулами и молекулами загрязненного газа, поступившего в систему, начинается активная реакция. Она запускается благодаря волокнистому материалу, из которого состоит фильтрующий элемент.

Фильтры сероводородные сорбционного типа показывают высокие показатели очистки при соблюдении следующих условий:

• Температура фильтруемого газа должна находиться в пределах от 1 до 40°С.
• Концентрация компонентов, не растворимых водой, не должна превышать 5 мг/м³.

Конструкция фильтрующей установки с одним модулем состоит из корпуса прямоугольной формы. В его внутренней полости в вертикальном положении установлены фильтрующие элементы с волокнистой основой. Верхняя часть состоит из механизма для распределения регенерирующего компонента, а в нижней части имеется коллектор для сбора регенерирующего раствора. Корпус установки выполняется из коррозионностойких материалов.

В процессе эксплуатации поры фильтрующих элементов забиваются загрязнителем. Для их очистки и восстановления пропускной способности установки периодически запускается их регенерация. Она проводится с использованием воды либо регенерирующей жидкости. Последняя заливается внутрь аппарата газоочистки и находится там до момента полного насыщения вредными примесями, от которых фильтруется газ. Далее отработанная жидкость удаляется из установки для последующей утилизации либо переработки.

Процесс регенерации в установках сорбционного типа может запускаться вручную либо автоматически. Ионообменные волокнистые фильтры могут служить до 3-х лет.

Какой фильтр от сероводорода лучше – адсорбционный или каталитический? Данным вопросом задаются многие наши клиенты. Ответить однозначно на него трудно, так как тяжело разделить данные способы очистки. Дело в том, что такие адсорбенты, как активированный уголь и цеолиты, выступают активными катализаторами во многих химических реакциях. Поэтому правильнее говорить об адсорбционно-каталитической очистке.

Такой способ очистки показывает большую эффективность благодаря возможности фильтрации газа даже с незначительным содержанием сероводорода. Отличия заключаются в методе утилизации соединений, полученных посредством каталитической и адсорбционной очистки.

Адсорбционно-каталитический способ очистки востребован для фильтрации промышленных выбросов от сероводорода, диоксида серы и серо-органики. Для окисления диоксида серы в триоксид и сероводорода в серу в качестве катализатора используется активированный уголь и прочие углеродные сорбенты, усовершенствованные добавками.

Под воздействием паров воды в результате окисления углекислого газа на поверхности угля образуется серная кислота. Ее концентрация в адсорбенте зависит от количества водяного пара в процессе регенерации угля и может варьироваться в пределах от 15 до 70%.