Sumber hidrogen sulfida
Hidrogen sulfida terutamanya berasal dari aspek berikut dalam sistem rawatan kumbahan:Persekitaran kerja loji kimia dan loji farmaseutikal: Tapak perindustrian ini sering menghasilkan air sisa yang mengandungi sebatian sulfur, termasuk hidrogen sulfida.
Bilik pam angkat masuk air loji rawatan kumbahan: Air sisa organik dan gas ekzos dalam bilik pam angkat masuk air selalunya mengandungi sejumlah besar hidrogen sulfida.
Proses pencernaan anaerobik enap cemar tangki pemendapan primer: Semasa proses pencernaan anaerobik enap cemar tangki pemendapan primer, bau seperti hidrogen sulfida juga akan dibebaskan.
Proses penghadaman dan penstabilan enap cemar: Ammonia yang terhasil semasa proses penghadaman dan penstabilan enap cemar juga boleh bertindak balas dengan sebatian lain untuk menghasilkan hidrogen sulfida.
Di samping itu, pembentukan hidrogen sulfida berkait rapat dengan sulfur organik dan sulfur bukan organik. Sulfur organik termasuk sebatian yang mengandungi unsur karbon, seperti merkaptan, tioeter, dsb.; manakala sulfur tak organik terutamanya merujuk kepada sebatian tak organik seperti H2S, SO2, SO3, dan lain-lain. Sulfur organik secara amnya sukar untuk dibuang, manakala sulfur tak organik agak mudah untuk dikeluarkan.
Prinsip karbon teraktif untuk penyingkiran hidrogen sulfida
Karbon teraktif ialah molekul bukan kutub, dan prinsipnya untuk mengeluarkan hidrogen sulfida terutamanya dicapai melalui tindak balas pengurangan oksigen. Reaksi khusus adalah seperti berikut:H2S + O2 → S (pepejal) + H2O + H2
Di samping itu, karbon teraktif yang diresapi, terutamanya karbon teraktif yang diresapi dengan kalium hidroksida (KOH) atau natrium hidroksida (NaOH), juga boleh mengeluarkan hidrogen sulfida dengan berkesan dalam tindak balas peneutralan. Formula tindak balas adalah seperti berikut:
H2S + 2KOH (jumlah penuh) → K2S + 2H2O
Apakah faktor yang mempengaruhi kecekapan penjerapan karbon teraktif?
Saiz, CTC, jumlah impregnasi
Saiz: Saiz zarah karbon teraktif mempengaruhi alirannya dalam sistem rawatan dan kecekapan penjerapannya.CTC: Semakin tinggi nilai CTC, semakin besar luas permukaan spesifik yang jelas, dan kecekapan penjerapan karbon teraktif biasanya akan lebih tinggi.
Jumlah impregnasi: Melaraskan jumlah impregnasi boleh mengubah prestasi penjerapan karbon teraktif, dan jumlah impregnasi yang sesuai boleh meningkatkan kecekapan penyingkiran hidrogen sulfida.
Kelembapan relatif
Apabila kelembapan relatif meningkat, filem cecair yang terbentuk pada desulfurizer menjadi lebih tebal, rintangan pemindahan jisim gas meningkat, pekali resapan berkesan berkurangan sedikit, dan cerun lengkung penembusan berkurangan. Sebaliknya, pekali penyahaktifan berkurangan dan kapasiti sulfur kerja meningkat. Oleh kerana kurang air tidak mencukupi untuk membentuk filem air dalam liang karbon teraktif, atau isipadu filem air lebih kecil, tapak aktif yang disediakan untuk tindak balas dikurangkan.Kandungan oksigen yang sesuai
Keadaan operasi untuk penjerap untuk menjerap H2S ialah kandungan oksigen 2%, suhu 95 darjah, dan kelajuan ruang 1000-2000h-1. (1000-2000 meter padu sejam)Di bawah kandungan oksigen yang rendah, kapasiti penjerapan bahan penjerap tidak tinggi. Apabila kandungan oksigen meningkat, kapasiti penjerapan meningkat. Selepas meningkat kepada 3.5%, meningkatkan kandungan oksigen mempunyai kesan yang semakin berkurangan ke atas kapasiti penjerapan; penjerapan fizikal adalah dominan antara 20 dan 70 darjah. , penjerapan kimia adalah dominan pada 70-95 darjah. Penjerapan fizikal berlaku pada suhu rendah. Apabila suhu meningkat, kesan penjerapan fizikal berkurangan, kesan penjerapan kimia secara beransur-ansur meningkat, dan kapasiti penjerapan mula-mula berkurangan dan kemudian meningkat; apabila halaju udara meningkat, kapasiti penjerapan bahan penjerap berkurangan.
Kesan kepekatan gas ke atas penjerapan hidrogen sulfida
Kepekatan jisim adalah tinggi, kadar tindak balas makroskopik adalah cepat, dan kadar pemendapan produk adalah cepat. Oleh itu, ia cepat menghampiri ketepuan, supaya beberapa tapak aktif tidak digunakan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila kepekatan jisim rendah, tindak balas berjalan agak perlahan. Sulfur produk didepositkan secara beransur-ansur, supaya tapak aktif digunakan sepenuhnya, jadi kapasiti sulfur yang berfungsi adalah tinggi.Jenis karbon teraktif yang manakah paling berkesan untuk menyingkirkan H2S?
Karbon teraktif tiang juga merupakan pilihan biasa untuk penyingkiran hidrogen sulfida. Karbon teraktif tiang mempunyai luas permukaan khusus yang tinggi dan prestasi penjerapan yang baik, dan sesuai untuk merawat hidrogen sulfida dalam kumbahan. Parameternya biasanya seperti berikut:
| item | Pelet karbon aktif |
| Saiz | 3mm, 4mm, 5mm |
| Jumlah impregnasi | 8-15% |
| CTC | ≥50% |
Tetapi untuk karbon teraktif pelet yang tidak diresapi, kesan penjerapan H2S adalah terhad. Kebanyakan pelanggan akan memilih karbon teraktif terresapi KOH atau karbon terresapi KI.
Karbon terresapi KOH
Tindak balas kimia asas yang kuat menyingkirkan H₂S. Ia bertindak balas secara langsung dengan H₂S untuk membentuk kalium sulfida: 2KOH + H₂S → K₂S + 2H₂O
Ciri-cirinya:
• Tidak bergantung kepada oksigen.
• Tindak balas adalah pantas.
• Kapasiti ditentukan oleh kandungan KOH.
Karbon yang diresapi KI
Dengan adanya pemangkinan KI, oksigen dalam udara mengoksidakan H₂S kepada unsur sulfur:
H₂S + ½ O₂ → S + H₂O (mangkin KI)
Ciri-cirinya:
• Memerlukan oksigen (≥2 jumlah stoikiometrik)
• Ia boleh memproses H₂S + sulfur organik (methanethiol, thioether)
• Tindak balas berlaku dalam liang karbon, dengan sulfur termendap pada dinding liang.
Mengikut kos, karbon teraktif yang diresapi KOH sering dipilih.
Kes Pelanggan: Penyahsulfuran Biogas untuk Kepekatan H₂S Tinggi
Salah seorang pelanggan kami mengendalikan kemudahan pengeluaran biogas di mana kepekatan hidrogen sulfida (H₂S) dalam biogas mentah berjulat dari 4000 hingga 8000 ppm. Keperluan mereka adalah untuk mengurangkan tahap H₂S kepada di bawah 10 ppb untuk melindungi peralatan hiliran dan memenuhi piawaian alam sekitar dan operasi yang ketat.
Selepas menilai komposisi gas dan sasaran prestasi pelanggan, kami mengesahkan bahawa sistem karbon teraktif satu peringkat tidak akan mencukupi. Karbon teraktif sahaja tidak boleh mengendalikan beban sulfur yang tinggi dalam satu langkah. Sebaliknya, kami mengesyorkan proses penyahsulfuran dua peringkat untuk memastikan penyingkiran yang cekap dan hayat perkhidmatan yang panjang bagi penjerap.
Penyelesaian yang disyorkan termasuk dua peringkat berurutan:
Peringkat Pertama: Media penyahsulfuran oksida besi atau zink oksida untuk mengeluarkan sebahagian besar H₂S daripada 4000–8000 ppm turun ke tahap yang lebih rendah. Peringkat ini menyerap sebahagian besar beban sulfur dan menghalang lebihan beban media penggilap.
Peringkat Kedua: Karbon teraktif yang diresapi KI/KOH sebagai lapisan penggilap. Karbon pemangkin khusus ini dengan cekap menyerap dan mengoksidakan baki H₂S, membolehkan kepekatan alur keluar akhir mencapai di bawah 10 ppb.
Selepas melaksanakan sistem dua peringkat, pelanggan mencapai prestasi yang stabil, hayat media yang lebih lama, dan perlindungan yang boleh dipercayai untuk peralatan mereka. Hasilnya ialah penyelesaian yang kos efektif dan kukuh dari segi teknikal yang memenuhi semua keperluan operasi.
