[其他]气体的处理过程

说明书

本发明涉及的是气体的处理过程，特别是从受到污染的气体中除去硫化氢（H₂S）的过程。

天然气常常受到H₂S的污染，尤其是生成天然气的岩石层含有硫酸盐并且嗜硫细菌已经进入水浸岩层的地方。H₂S具有难闻的气味，有毒。并且在燃烧时产生硫的氧化物。这些因素使得购气者经常拒绝接受供给的H₂S大于5ppm（百万分之五）的天然气。

在常规的气体脱硫过程中，例如，可以用固态的氧化锌除去H₂S。虽然氧化锌可以再生，但这种再生方法典型地要包括在500℃加热，并有二氧化硫生成。

工业生产的气态产品也可能受到H₂S的污染。

日本公开的专利申请№58-152488提出了一种工艺过程，其中，被H₂S污染的气体在脱硫器中用含有硫酸铁的水溶液进行脱硫。硫酸铁转变成硫酸亚铁和硫酸，而且硫沉淀下来。硫酸铁的再生是在PH为1到3，最好是2或小于2的氧化罐中，用铁氧化细菌（即硫杆菌属铁氧化菌，Thiobaccilus ferrooxidans）处理硫酸亚铁实现的。含菌的被氧化了的溶液送到泥渣分离罐中，从那里某些沉淀了的泥渣重新回送到氧化罐中。浮在上层的再生液含有补充的水，将硫酸铁加到再生液中并回送到脱硫器中。没有公布特定的工作条件，而且在实际上，没有提供在采用成分的浓度方面（即硫酸铁的浓度方面）的数据。很明显，应用泥渣分离罐必将需要相当数量的溶液。

业已发现，选择某些特定的条件可以避免采用泥渣分离罐，同时，在采用水溶性铁离子溶液从受到污染的气体中除去硫化氢的循环工艺过程中，得到了很高的铁氧化速率。

根据本发明，提供了从污染的气体中除去硫化氢的工艺过程，该过程包括，在第一个反应器中使污染的气体与水性含铁离子溶液相接触，从获得的水性含铁溶液中除去沉淀的硫，在第二个反应器中，在铁氧化微生物存在时使水性含铁溶液氧化，再将得到的水性铁离子溶液与微生物分离开来，其特征在于，第二个反应器中的水性含铁溶液的PH值保持在1.2-1.9的范围内，最好是1.5-1.9，溶液中铁的总浓度至少是15公斤/米³，并且用超滤法将水溶性铁离子溶液与微生物分离开来。

装在第二个反应器里面或外面的超滤装量可以实现超滤作用。超滤膜是一种在市场上很方便地买到的膜，而且可以由例如聚砜，陶瓷，锆，石墨，玻璃纤维，烧结钢和烧结玻璃中选择的材料制造。例如，适用的聚砜超滤器就是以“Diaflo”，（美国，马萨诸塞州，Amicon公司）为商标的可买到的这类产品。

氧化铁微生物通常是硫杆菌属铁氧化菌（Thiohacillus    ferrooxidans）或者是硫化叶属菌（Sulpholobus）或钩端螺旋体属（Lepfospirillum）类微生物。硫杆菌属铁氧化菌的实例包括ATCC13598，ATCC19859和ATCC21834。

本领域的技术人员都将懂得，应该避免浓的阴离子（例如氯化物离子和硝酸盐离子）的水溶液出现，因为在浓溶液和本发明所用的PH值条件下，它们能够抑制铁氧化细菌的活性。举例来说，水溶液中的铁可以以硒酸盐（SeO^2-₄）的形式很方便地存在着。水溶液中的铁以硫酸盐的形式出现是比较好的。

水溶液中铁的浓度最好在20-30公斤/米³的范围内，非常方便的是约为25公斤/米³。

为了提高第二个反应器中铁氧化微生物的浓度，需要时，可将铁氧化微生物固定在惰性聚合材料上，例如，这样的聚合材料可从带有或不带有羟基或磺基的聚苯乙烯，二乙烯基苯聚苯乙烯，聚乙烯，聚四氟乙烯，尼龙和丙烯酸酯中选择。

第二个反应器中的混合作用可以很方便地用能够产生空气上升作用的内提升器实现。为了提高含铁溶液的吸氧力，内提升器可以填入隔开的网孔片。这类网孔片可以是膨胀金属，丝网，多孔的金属或多孔的塑料（例如聚甲基丙烯酸甲酯）。当内提升器是园筒形时，则网孔片是盘形，网孔片之间可以很方便地用惰性材料（如聚甲基丙烯酸甲酯）制成的环状隔片相互隔开。

从下面介绍的实例将会进一步了解本发明。例1：