3.5 高PH溶劑清洗法
??? 使用專門配置的高PH溶劑清洗廢脫硫劑,這些化學(xué)藥品能有效地溶解FeS,并使大量的H2S停留在溶液之中。這種方法有幾個優(yōu)點:非常有效,H2S的排放量小,而且不會生成沉淀物。但是,盡管H2S的排放量少,但仍然需要輔助的處理系統(tǒng)。另外,配制高pH值溶劑費用相對來說較高。
3.6 氧化劑法
??? 利用氧化劑將FeS氧化為FeO并伴隨H2S氣體生成,必要時再配合酸洗清除H2S。用于氧化劑清洗的化學(xué)品包括:次氯酸鈉、雙氧水和高錳酸鉀,這些化學(xué)藥品都很有效,但均有不足之處。
??? 使用次氯酸鈉價格不貴,但會產(chǎn)生大量的副作用,與附著在廢脫硫劑上的其它化學(xué)組分反應(yīng)可伴隨芥子氣生成。此外,次氯酸鈉的特性是一種刺激人體皮膚和肺的化學(xué)品,因此需要采取相應(yīng)的安全措施。
??? 與氯相比,雙氧水和廢脫硫劑的反應(yīng)要弱得多,因此就能明顯地減少生成多余有機副產(chǎn)品的機會。由于雙氧水與自燃性硫化鐵的反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此釋放出大量的氧。如果不能充分控制反應(yīng)的話,就可能會演變成處于一種爆炸性的狀態(tài)。另外,由于所用的雙氧水濃度很高,因此,也需要用特殊結(jié)構(gòu)材料制成的貯罐來貯存,同時還要采取一系列相應(yīng)的安全措施。
??? 高錳酸鉀在所列出的幾種氧化劑中別具一格,它能氧化自燃性硫化鐵和其它硫他物,而且使用起來既安全又簡單。在正常條件下,使用1~4%的高錳酸鉀溶液,即使觸及到皮膚,相對而言也是無害的。它既無需特殊的結(jié)拇材料來貯存,也不會生成有害的或可能引起爆炸的副產(chǎn)品。反應(yīng)后生成的紫色副產(chǎn)物為二氧化錳,這種物質(zhì)是不活潑的,可以直接排放到污水處理裝置中。
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方法 | 優(yōu)點 | 缺點 |
酸洗 | 價格便宜,清除速度快,有效 | H2S釋放量大,需要清除H2S |
酸洗+添加劑 | 價格適中,清除速度快,有效 | 需要清除多余H2S |
高PH值溶劑 | 有效;H2S釋放量?。粺o沉淀物 | 需要清除多余H2S;費用較高 |
氧化劑法 | 價格適中,清除速度快,有效 | 需另外清洗,而且還有潛在處理問題 |
3.7 中和法
3.7.1 傳統(tǒng)安全處置方法
??? 此方法是用堿性氧化物與FeS相反應(yīng),生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、對環(huán)境無毒害的物質(zhì),以達到安全處理的目的。目前,天然氣處理站每年檢修更換脫硫劑后對廢脫硫劑采取的是加CaO即生石灰的安全處理方法,其基本原理如下:
??? 目前,在天然氣處理站火炬西側(cè)修建有專門處理廢脫硫劑的脫硫池,更換下來的廢脫硫劑用水沖洗保持表面有溶液,與一定量的生石灰混合,攪拌均勻,深埋于脫硫池底。從理論上看這種方法是可行的,其原理由上述反應(yīng)式可知為CaO與FeS反應(yīng)生成FeO及CaS的沉淀,而CaS能迅速與空氣中的水及O2反應(yīng)生成穩(wěn)定的CaSO4物質(zhì)。但實際反應(yīng)過程中此化學(xué)反應(yīng)式為可逆反應(yīng),隨著FeO含量的增多反應(yīng)又朝著有利于FeS生成的方面發(fā)展,而CaO極易吸水潮解為Ca(OH)2不能繼續(xù)進行上述反應(yīng),導(dǎo)致廢脫硫劑埋于脫硫池底部,其表面未反應(yīng)完畢的FeS與空氣接觸緩慢進行氧化反應(yīng),生成SO2氣體。而且脫硫劑的處理池是敞開式的,如遇暴雨等天氣時池內(nèi)未處理好的脫硫劑就會溢出,造成環(huán)境污染。因此需在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)安全處置方法進行改良。
3.7.2 改良后的安全處置方法
??? 更換下來的廢脫硫劑用水沖洗保持表面有溶液,與一定量的生石灰、碳粉混合,攪拌均勻后深埋于脫硫池底,其中碳粉的存在起到抑制逆反應(yīng)的作用,促使反應(yīng)朝著有利于CaS生成的方向進行,最終FeS被轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì);新建管線通到脫硫池底,此新建管線能在上述反應(yīng)效果不良好的情況下實施對廢脫硫劑的另一種安全處理,一方面可通風(fēng),促使FeS的氧化,避免CaO潮解變質(zhì);另一方面SO2生成量多,有明顯的氣味時可從此管線往池底注水,使CaO反應(yīng)為石灰漿,吸收反應(yīng)中生成的SO2氣體。
4 結(jié)語
??? 采用化學(xué)反應(yīng)的方法處理廢脫硫劑一方面解決了廢脫硫劑長期露天堆放有礙觀瞻和二次污染環(huán)境的問題,另一方面操作簡便處理量大,有效節(jié)約了成本,而且反應(yīng)過程較為徹底,能夠有效消除自燃性FeS的危害。
參考文獻
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