PL186482B1 - Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu - Google Patents

Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu

Info

Publication number
PL186482B1
PL186482B1 PL97329723A PL32972397A PL186482B1 PL 186482 B1 PL186482 B1 PL 186482B1 PL 97329723 A PL97329723 A PL 97329723A PL 32972397 A PL32972397 A PL 32972397A PL 186482 B1 PL186482 B1 PL 186482B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bacteria
sulfide
oxidizing
oxidizing bacteria
gas
Prior art date
Application number
PL97329723A
Other languages
English (en)
Other versions
PL329723A1 (en
Inventor
Cees J.N. Buisman
Dimitri Y. Sorokin
Johannes G. Kuenen
Albert J.H. Janssen
Lesley A. Robertson
Original Assignee
Paques Bio Syst Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paques Bio Syst Bv filed Critical Paques Bio Syst Bv
Publication of PL329723A1 publication Critical patent/PL329723A1/xx
Publication of PL186482B1 publication Critical patent/PL186482B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1418Recovery of products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1468Removing hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/52Hydrogen sulfide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P3/00Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

1. Sposób oczyszczania gazów zawierajacych siarkowodór i/lub siarczek karbonylu, obejmujacy (a) plukanie gazu wodna ciecza pluczkowa; (b) biologiczne traktowanie zuzy- tej cieczy pluczkowej utleniajacymi siarczki bakteriami w obecnosci tlenu z wytworzeniem siarki elementarnej; (c) oddzielanie siarki elementarnej od biologicznie potraktowanej cieczy pluczkowej; oraz (d) zawracanie biologicznie potraktowanej cieczy pluczkowej do etapu plu- kania (a); znamienny tym, ze biologiczne traktowanie (b) prowadzi sie stosujac samozywne bakterie zdolne do utleniania siarczku przy pH powyzej 9. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania gazu zawierającego siarkowodór i/lub siarczek karbonylu i ewentualnie inne zanieczyszczenia, w którym to sposobie wykorzystuje się bakterie utleniające siarczki.
Międzynarodowe zgłoszenie patentowe nr WO 92/10270 ujawnia sposób oczyszczania gazu zawierającego siarkowodór, w którym gaz płucze się w gazowym skruberze zasadową cieczą płuczkową, użytą ciecz płuczkową traktuje się w tlenowym reaktorze tlenem w obecności bakterii utleniających siarczki, odciek z tlenowego reaktora stosuje się ponownie jako ciecz płuczkową i elementarną siarkę powstałą podczas działania tlenem oddziela się od odcieku. Sposób nadaje się do usuwania siarkowodoru (H2S) i innych zredukowanych związków siarki, takich jak merkaptany i dwusiarczek węgla, lub do usuwania dwutlenku siarki (SO2). Przy usuwaniu H2 odczyn pH utrzymuje się pomiędzy 8 i 9 przy pomocy związków buforujących.
186 482
Zastosowane utleniające siarczki bakterie obejmują rodzaje Thiobacillus i Thiomicrospira.
Wadą tego znanego sposobu są względnie duże ilości cieczy płuczkowej konieczne do skutecznego absorbowania siarkowodoru. Znany sposób jest także nieodpowiedni do usuwania innych zanieczyszczeń, które mogą być obecne poza H2S, takich jak siarczek karbonylu (COS).
Sposób usuwania siarkowodoru i/lub siarczku karbonylu z gazu, obejmujący (a) płukanie gazu wodną cieczą płuczkową; (b) biologiczne traktowanie zużytej cieczy płuczkowej utleniającymi siarczki bakteriami w obecności tlenu z wytworzeniem siarki elementarnej; (c) oddzielanie siarki elementarnej od biologicznie potraktowanej cieczy płuczkowej; oraz (d) zawracanie biologicznie potraktowanej cieczy płuczkowej do etapu płukania (a); według wynalazku polega na tym, że biologiczne traktowanie (b) prowadzi się stosując samozywne bakterie zdolne do utleniania siarczku przy pH powyżej 9.
W sposobie według wynalazku ciecz płuczkowa ma pH wyższe niż 9,0, a korzystnie co najmniej 9,5.
Traktowanie utleniającymi siarczki bakteriami prowadzi się, w sposobie według wynalazku, przy pH pomiędzy 9,2 i 10,5, przy czym korzystnie utleniające siarczki bakterie są bezwzględnie samozywnymi bakteriami, należącymi do podgrupy β lub γ Proteobacteria, zdolnymi do utleniania HS', S° i S203 2', mającymi optimum pH pomiędzy 9,0 i 10,4, w szczególności odpowiadającymi bakteriom AL-2 lub AL-3.
Korzystnie biologicznie potraktowaną ciecz płuczkową traktuje się dodatkowo bakteriami utleniającymi tiosiarczan, przy czym korzystniej jako bakterie utleniające tiosiarczan stosuje się bakterie cudzożywne.
Jako cudzozywne bakterie najkorzystniej, w sposobie według wynalazku, stosuje się bakterie spokrewnione z Pseudomonas, w szczególności bakterie ChG3-3.
Traktowanie bakteriami utleniającymi tiosiarczan prowadzi się przy pH 9 lub wyższym, w szczególności 9,5 - 11, korzystnie po potraktowaniu utleniającymi siarczki bakteriami.
A ciecz płuczkową potraktowaną bakteriami utleniającymi tiosiarczan zawierającą co najmniej 100 pmol/1 tritionianu i/lub tetrationianu zawraca się do procesu.
Sposobem według wynalazku można oczyszczać gazy zawierające siarkowodór i/lub siarczek karbonylu i dodatkowo zawierające dwusiarczek węgla i/lub organiczne związki siarki.
Stwierdzono obecnie, że biologiczną konwersję siarczku do elementarnej siarki można prowadzić przy wysokim pH stosując wybrane samożywne utleniające siarczki bakterie. Dzięki wyższemu pH żądaną ilość cieczy płuczkowej zmniejsza się znacząco, a więc wymagany sprzęt może być mniejszy i tańszy. Nowe bakterie stosowane w sposobie według wynalazku są skuteczne przy pH powyżej 9 do około 11, w szczególności przy pH 9,2 do 10,5. Zastosowane bakterie mają szczególnie optimum pH powyżej 9,0.
Biologiczne utlenianie siarkowodoru i siarczku karbonylu z użyciem samozywnych zasadolubnych bakterii daje głównie siarkę elementarną, z pewną ilością tiosiarczanu jako produktu ubocznego.
Stwierdzono następnie, że tiosiarczan można przekształcić w pohtionian skutecznie i ze wzrostem pH w procesie w obecności tlenu lub tlenku azotu z użyciem bakterii utleniających tiosiarczan. Takie bakterie utleniające tiosiarczany mogą obejmować znane utleniacze siarki, takie jak te z rodzajów Thiobacillus i Thiomicrospira, lub bakterie cudzozywne. Termin „politionian” stosuje się tutaj dla tritionianu (S306 2‘), tetrationianu (S4062’) i ewentualnie wyzszych politionianów (Sn062’, n > 4). Absorpcję H2S, COS (siarczku karbonylu) i innych związków siarki w roztworze przepłukującym można polepszyć stosując roztwór zawierający jony politionianowe otrzymane w ten sposób, dzięki czemu te zanieczyszczenia można usuwać z gazów skuteczniej i mniejszą ilością cieczy płuczkowej. W sposobie otrzymuje się zasadniczo tylko stalą siarkę elementarną. Ewentualne traktowanie bakteriami utleniającymi tiosiarczany można przeprowadzać jednocześnie z utlenianiem siarczków jeśli stosuje się tlen jako utleniający tiosiarczan środek, lecz korzystnie utlenianie tiosiarczanu prowadzi się później w odrębnym etapie.
Sposób według wynalazku jest szczególnie odpowiedni do oczyszczania gazu opalowego, gazu węglowego, gazów wylotowych z instalacji Clausa, gazów chemicznych, gazów
186 482 procesowych i innych gazów zawierających COS, oraz gazów, które znajdują się pod ciśnieniem. Przykładami gazów, które znajdują się pod ciśnieniem, są gaz opałowy (np., 3 - 103 KPa) i gaz ziemny (np., 7 · 103KPa).
Wskutek względnie wysokiego pH, potrzeba mniej cieczy płuczkowej niz w znanych biologiczkuch procesach do usuwania związków siarki. Ilość potrzebnej cieczy płuczkowej można dalej zmniejszyć dzięki obecności pohrionicnu w cieczy płuczkowej, który OuOO poziom H2S/'HS7S27CoS w cioczy. Korzystno w przypadku oeczsccconia gaoów pod cOiOnieW jest takze to, ze w porówoaniu zo znanymi procesami potpzcbo wzg^dnie mziej wody pSuc00 coj i zuzywa się mniej ooosgii na podwyższanie ciśnienia wody płuczącej.
Tlenową obróbkę zawierającej słαrzcck cieczy roubzkowsj korzystnie prowada się w teki sposób, ze maksymalizuje się wytwarzanie siarki olemeujsł·nej. Mozna to osiągnąć tfo^ąc ograniczaną ilość tlenu, to j est w scccogólnoścj 0,5 - 0,8 mol O;, na mol H-jS/HS' lub COS.
Bakterie zdolno do etleoisjca siajczUe przy pH powyżej 9 może op. otrzymać z jOziOP sodowych, znanymi sposobami wzbogacania i oczyszczania mikroorganizmów. Samożywne et/sniająbe siarczki bakterie do stosowania w sposobie według wyza/azku mają j.d^ lub więcej z nojjęąująuych cech:
- Gram-ujemoe bakterie z podgrupy β lub γ Protoobαbtoria;
- bezwzględne autotrofy;
- zSzIm dę ntleni^nra HS', S° i S2O3 2';
- zdrimo m put oowyaej S,0 , 0vykle poniżej 10,4, a w szczególności około 9,5;
- οΡεΓ^η.ph związkechH2 bib Cg
- nie danitrifikząą, zkoh^e ke uzymilacji NO2' i/lub NO3, lecz nie mocznika;
- opOrnoum tempc-ann-y pemi csza 20 c 37°O;
- o^leraucwi Ola NaCu i Na2WO3/NaHCO3do co najmniej 50 g/l każdego.
—onizsze Oaktcrie są r7prczomt7tsίwnel^lipjayZSćlżzmi t0ich samolo/wnych utleniających slorzki 0 ab^^r^l.
Szczep AL-O:
.Ιεευο Gram-ujemna bakteria, która może mieć postać czegokolwiek od krótkich pałeczek do praednkoGPÓw.Cow2Szzsto jio2oUO ροΟοΡυοοορ) biąguoowcSwtcj/No aozeue o πjinąISłOjyou do siazczaounbprąy' pio uO Oi-o 01112 0x^1^110. dcC zim ίηοίπ^ν, okogrieiWypsiklaireps/larae, Z ozsisem stają się biHo-όóttejCci ocilozonei si arO i. żzazep AI^Z muzegromadztć we\vgetazne ząsI^O^ó aiejl<i. Nię zowahra karOoksyaomów. Jcuo DNAzawacra 00,0% nwiz\vycbGC (T,). Wąsę^e wyriikiamzizy ROA iZO wskazuią, zeszazep ALzO nal^ay5ft%iΡο-^ ‘.—ΖοΙοοΟχτΟ. ria. lego roZcaj psóOrrzz narwano iWoUOaioo,ibsia.bpokI'rwmzisymi rodni-aim ry Thiomlazoćplra, MeiaylomicrąPizml MctbsOocooaus.
Sezroa AL-Z może uller/oć HcS/HS', S0, S2O32' i S4O6 2’. Dla S2O32' daje wydajność 8-9 mg suchej masy nr π-maj sout/scto. Nie może rosnaO na zwio-kecO H2 IubC.. wZd dcoitryfib-m^. McZe wykorzysta-wać NOs' i NO7, leaazSe adH4 +, mocbiikjob iHgaruzzne związki ηρζΐυ,ρ. Módla N.
Orczep AL-2 ma zakres pH wzrostu pomiędzy 8,0 i 10,4, z optimum przy około 9,5 Rośnizwzakrrsi7tempcratps OP-3 9°C, s eprimum zroy 0ko1o28 °C. Wakaauje zna-kną i9,t o raocio ow NaCl s0- 100 pOj i wę^-c^ sodu jP-1 0u οΟΡ·
Szcrro AL-2 01οζοπο w KolcZgo Kuhurw De)ft (filia Centraal Bureau voor SchimmelουΙόπ^χΟρΟΑ, Holanżóa, oo ąomerem dosuępu wMD 96,55, gdo.ie jesi dupScuny op waeuoWach UktePuBueapeoHańsniogo.
uzduep ALz3
Sosc Or rzeczka Gram-ujemna. Porusza się za pomocą 1-3 polarnych wici. Na agarze z minesalnyml Οϊο^ηγοżarami jsz. 0^ lOkoloniz mogąwaeć do C mm śroce iwrcOkrąołCiWyzużic i reozlome, rOPcwzwa i przezrkeryste,oez a0nmulocSr siar-i. Czered AL, 3 kią gsowiPui wewozirznzch c.z,ostek siarki, zawiera kazOcksyeamy. Jego DNAzawirra C9Cr% roalowycw GC ST„2. ćVstj^l^Ij^ wynijk anaiiąo RNA lOk wskazuj ąża serzrp Aąrs do po0yIzpy G ProtaobacjtzΊa. eygo rodacrpzZOai7 rarwano Thioalkzlodacter. ra2Crcwoizodml ozgpajami sąT0jomjOSOspieOi MρjZcicmicroblum z MerOyleooccus,
186 482
Szczep AL-3 może utleniać HS', S0 i S2O32'. Dla S2O3 2' daje wydajność 4-4,5 mg suchej masy na mmol substratu. Nie może rosnąć na związkach H2 lub C,. Nie denitryfikuje. Może asymilować NO2 i NO3. NH4 4' może także być (słabo) zastosowane jako źródło N, lecz nie mocznik lub organiczne związki azotu.
Szczep AL-3 ma zakres pH wzrostu pomiędzy 8,0 i 10,4, z optimum przy około 9,5. Rośnie w zakresie temperatur 12-41°C, z optimum przy około 33°C. Wykazuje znaczną tolerancję na NaCl (0-70 g/l) i węglany sodu (0-60 g/l).
Szczep aL-3 złożono w Kolekcji Kultur w Delft z numerem dostępu LMD 95.63, gdzie jest dostępny na warunkach Układu Budapeszteńskiego.
Inne szczepy niż AL-2 i AL-3 mające zasadniczo tę samą charakterystykę jak AL-2 lub AL-3 i przypuszczalnie należące do tych samych rodzajów wydzielono z różnych jezior sodowych.
Reprezentatywny przykład zasadolubnych cudzożywnych bakterii zdolnych do utleniania tiosiarczanu podano poniżej.
Szczep ChG 3-3
Szczep ChG 3-3 wydzielono z wody z Morza Czarnego. Jest bezwzględnym heterotrofem.
Szczep ChG 3-3 jest Gram-ujemną, katalazo-pozyty wną ruchliwą pałeczką. Wymaga NaCl do wzrostu. Szczep ChG 3-3 zbadano stosując standardowe testy taksonomiczne (API 20 NE), i porównano ze znanymi gatunkami stosując komputerową bazę danych. Spokrewnionymi rodzajami są Pseudomonas, Deleya i Halomonas. Najbliższym krewnym jest Pseudomonas stutzeri I w ścisłym sensie (84,3% podobieństwa). Jest to oczywiście nowy gatunek, który tymczasem będzie znany jako szczep ChG 3-3 Pseudomonas. Zawiera 57,3% molowych G+C.
Szczep ChG 3-3 Pseudomonas może rosnąć w zakresie pH pomiędzy 7,3 i 10,5, z optimum około 8. Rośnie w zakresie temperatur pomiędzy 15 i 40°C, z optimum około 20°C. Nie rośnie w temperaturze 50°C. Wymaga węglanu i rośnie w zakresie 0,2-0,8M.
Szczep ChG 3-3 Pseudomonas utlenia SjO/- do S4O62', nie uzyskując energii z reakcji. Wymaga w tym celu obecności organicznego substratu (np. octanu).
Szczep ChG 3-3 Pseudomonas złożono w Kolekcji Kultur w Delft z numerem dostępu LMD 96.32, gdzie jest dostępny na warunkach Układu Budapeszteńskiego.
W korzystnej konfiguracji procesu z użyciem utleniających tiosiarczan bakterii, ciecz płuczkowa ogólnie zawiera co najmniej 10 pmol/1 politionanu, korzystnie co najmniej 100 pmol/l i w szczególności co najmniej 1 mmol/l politionianu. Dla gazów pod ciśnieniem, to jest o ciśnieniu zwiększonym do co najmniej 1 · 103 KPa, w którym to przypadku ciecz płuczkowa ma także zwiększone ciśnienie, stężenie politionianu wynosi korzystnie co najmniej 1 mmol/l, w szczególności co najmniej 10 mmol/l i w szczególnych przypadkach (ciśnienia rzędu 10s KPa lub wyższe) 100 mmol/l lub więcej. Tam, gdzie mówi się o stężeniu politionianu, należy przez to rozumieć stężenie tritionianu i tetrationianu, w tym stężenie tiosiarczanu: [SnO62‘] + 1/2[S2O32'].
Tiosiarczan utlenia się ponownie do politionianu z pomocą bakterii zgodnie z następującą reakcją:
2S2O32 + 1/2 O2 + 2 H2O -> SA2- + 2 OH- + S4- (11
Powstaje więc cykliczny proces, który w zasadzie nie wymaga dopełniania tiosiarczanem/politionianem. Jeśli trzeba, można uzyskać początkowe stężenie tiosiarczanu łub zwiększyć stężenie tiosiarczanu przez utlenianie siarczku. Stężenie tiosiarczanu na początku lub w czasie procesu płuczkowego można więc zwiększać dodając tlen do cieczy płuczkowej w strumieniu gazu lub w inny sposób.
Reakcje grające rolę w usuwaniu H2S lub COS, odpowiednio, za pomocą politionianu, są następujące:
H,S + OH- -> SH- + H2O
SA2' + SH- + OH- -> S0+ 2 S2O32 + H2O
SA; + COS + 2 OH- -> S0 + 2 S.CA + H2O+ CO2 (2) (3) (44
186 482 (5)
W warunkach zasadowych tetrationian reaguje następnie jak następuje:
S4O6 2’ + 3 OH- -> 2 S3O62- + 5 S2O3 2- + 3 H+
Tritionian reaguje z H2S i COS:
S3O62- + HS- + OH- -> S° + S2O32- + SO,2 + H2O
SA2 + COS + 2 OH- —>S° + S2O32- + SO32- H- CO2 + H2O (6) (7)
Tiosiarczan może także powstawać przez chemiczne - autoutlenienie lub biologiczne utlenienie siarczku jak następuje:
SH- + 2 O2 -> H2O + S2O32(8)
Wskutek obecności politionianu w cieczy płuczkowej, H2S i COS są juz skutecznie zaabsorbowane i przekształcone w gazowym skruberze w reakcjach (2) i (3). Inne związki siarki, takie jak dwusiarczek węgla, alkilomerkaptany, siarczki dialkilu i disiarczki dialkilu, w szczególności dwusiarczek węgla i metylomerkaptan, można także z łatwością usunąć metodą płukania sposobem według wynalazku.
Samożywną bakteryjną konwersję siarczku do siarki korzystnie prowadzi się przy pH powyżej 9 do 11, szczególnie pomiędzy 9,2 i 10,5. Ewentualną cudzożywną bakteryjną konwersję tiosiarczanu do politionianu korzystnie prowadzi się przy pH 9 do 12, w szczególności przy pH 9,5 - 11 lub nawet 10-11. Jeśli to konieczne, pH ustawia się dodając kaustyczny ług lub sodę. Bakterie mogą także stosować tlenki azotu, takie jak azotany, zamiast tlenu w celu utlenienia tiosiarczanu. Zwykle pożywka zawiera źródło węgla, takie jak octan lub inny organiczny substrat, dla umożliwienia wzrostu bakterii.
Korzystnie ciecz płuczkowa ma pH 8 do 11, w szczególności powyżej 9 lub nawet 9,5 do 10,5, w chwili kontaktu z gazami. Odczyn pH można ustawiać, jeśli to konieczne, dodając strumień wody mającej niskie pH, np. zamknięty strumień cyklicznego procesu.
Tworzenie siarki przed i w tlenowym reaktorze daje zawiesinę siarki, którą się odciąga. Siarkę oddziela się od tej zawiesiny i przetwarza przez suszenie i końcowe oczyszczanie, i można ją zastosować ponownie.
Nawet jeśli gaz oczyszczany zawiera, poza H2S, inne lotne związki siarki, takie jak małe ilości alkilomerkaptanów lub dwusiarczek węgla, zużytą ciecz płuczkową zawierającą związki siarki można wprowadzić bezpośrednio do tlenowego reaktora z utleniającymi siarczki bakteriami. Jeśli wspomniane zredukowane związki siarki rozpuszcza się, określa się je jako „siarczek”, lecz ten termin ma także oznaczać inne zredukowane związki siarki, takie jak rozpuszczony siarkowodór (H2S lub HS-, disiarczek, polisiarczek, tiowęglany, alkanotiolany i tym podobne.
Jeśli gaz zawiera także CO2, będzie on także częściowo absorbowany w cieczy płuczkowej. Zaabsorbowany dwutlenek węgla w postaci wodorowęglanu będzie korzystnie działał buforująco na ciecz płuczkową.
Jeśli gaz oczyszczany zawiera także dwusiarczek węgla i/lub siarczek karbonylu, można go łatwo usunąć sposobem według wynalazku. Zaabsorbowane COS i CS2 są głównie przekształcane w węglan i siarkę w reaktorze tlenowym.
Skruber gazowy do realizacji sposobu wg wynalazku może być konwencjonalnego typu zapewniającego skuteczny kontakt pomiędzy strumieniem gazu i cieczą płuczkową w skruberze gazowym.
Tlenowe reaktory stosowane w sposobie według wynalazku mogą być dowolnego odpowiedniego typu. Korzystnie stosuje się reaktory z pionową cyrkulacją, takie jak opisane, np., w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr WO 94/29227, w których stosowany gaz (w tlenowym reaktorze zwykle powietrze) może zapewnić pionową cyrkulację.
Sposób oczyszczania gazów według wynalazku można prowadzić w urządzeniu opisanym poniżej Przykłady takich urządzeń pokazano na załączonych figurach.
186 482
Opis figur
Figura 1 pokazuje urządzenie stosowane w sposobie według wynalazku do oczyszczania gazów zawierających H2S i/lub COS z użyciem kombinowanej obróbki tlenowej samożywnej i cudzozywnej. Skruber gazowy 1 jest wyposażony w linię wlotową 2 dla zanieczyszczonego gazu i wylotową 3 dla oczyszczonego gazu. Skruber gazowy zawiera urządzenie dystrybujące 4 ciecz płuczkową, która jest podawana linią recyklu 5, oraz strefę reakcji 6, która zapewnia intensywny kontakt pomiędzy gazem i cieczą. Linia 7 podaje dostarczaną ciecz płuczkową do tlenowego reaktora 8, który otrzymuje powietrze z dołu w kontrolowany sposób przez wlot gazu 9. W tlenowym reaktorze 8 siarczek utlenia się do siarki elementarnej dzięki utleniającej siarczki biomasie. Zużyte powietrze usuwa się przez wylot gazu 10. Odciek z tlenowego reaktora przesyła się do separatora siarki 12 linią 11. Oddzieloną zawiesinę siarki usuwa się przez otwór 13, a potraktowany odciek opuszcza separator linią 14 i pewna jego ilość może być podana bezpośrednio do linii recyklu 5. Co najmniej część odcieku w linii 14 jest podawana linią 15 do tlenowego reaktora 16, który ma także wlot powietrza 17 i wylot gazu 18. W tlenowym reaktorze 16 tiosiarczan utlenia się do politionianu dzięki utleniającej tiosiarczan biomasie. Występuje także linia wlotowa 19 źródła pożywki (np., octanu). Odciek z reaktora podaje się linią 20 i linią recyklu 5 znów do skrubera gazowego 1.
Figura 2 pokazuje wariant tego urządzenia, w którym występuje tylko jeden tlenowy reaktor. To urządzenie można stosować w sposobie, w którym gaz oczyszczany zawiera względnie mało związków siarki i/lub w którym tlenowa obróbka samożywnymi utleniającymi siarczki bakteriami daje tylko niewiele tiosiarczanu. Konstrukcja tego urządzenia jest taka sama, jak na fig. 1, nie ma jedynie drugiego tlenowego reaktora zawierającego bakterie utleniające tiosiarczan. Część cieczy płuczkowej może być podawana z powrotem bezpośrednio do skrubera gazowego krótkim połączeniem 21.
Urządzenie z fig. 2 może także być użyte w sposobie, w którym reaktor tiosiarczanowy jest zintegrowany z reaktorem siarczkowym tworząc reaktor 8. W tym przypadku, resztkowy siarczek utlenia się do siarki i tiosiarczan utlenia się do politionianu. Wybrane pH będzie wynosiło, np. 9-10.
186 482
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu, obejmujący (a) płukanie gazu wodną cieczą płuczkową; (b) biologiczne traktowanie zużytej cieczy płuczkowej utleniającymi siarczki bakteriami w obecności tlenu z wytworzeniem siarki elementarnej; (c) oddzielanie siarki elementarnej od biologicznie potraktowanej cieczy płuczkowej; oraz (d) zawracanie biologicznie potraktowanej cieczy płuczkowej do etapu płukania (a); znamienny tym, że biologiczne traktowanie (b) prowadzi się stosując samożywne bakterie zdolne do utleniania siarczku przy pH powyżej 9.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze ciecz płuczkowa ma pH wyzsze niż 9,0, korzystnie co najmniej 9,5.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że traktowanie utleniającymi siarczki bakteriami prowadzi się przy pH pomiędzy 9,2 i 10,5.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że utleniające siarczki bakterie są bezwzględnie samozywnymi bakteriami, należącymi do podgrupy β lub γ Proteobacteria, zdolnymi do utleniania HS', S° i S203 2', mającymi optimum pH pomiędzy 9,0 i 10,4, w szczególności odpowiadającymi bakteriom AL-2 lub AL-3.
  5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że biologicznie potraktowaną ciecz płuczkową traktuje się dodatkowo bakteriami utleniającymi tiosiarczan.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako bakterie utleniające tiosiarczan stosuje się bakterie cudzozywne.
  7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako cudzoży wne bakterie stosuje się bakterie spokrewnione z Pseudomonas, w szczególności bakterie ChG3-3.
  8. 8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ze traktowanie bakteriami utleniającymi tiosiarczan prowadzi się przy pH 9 lub wyższym, w szczególności 9,5 - 11, korzystnie po potraktowaniu utleniającymi siarczki bakteriami.
  9. 9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, ze zawraca się do procesu ciecz płuczkową potraktowaną bakteriami utleniającymi tiosiarczan zawierającą co najmniej 100 jimoH tntionianu i/lub tetrationianu.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, ze gaz zawierający siarkowodór i/lub siarczek karbonylu zawiera dodatkowo dwusiarczek węgla i/lub organiczne związki siarki.
PL97329723A 1996-05-10 1997-05-12 Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu PL186482B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96201286 1996-05-10
PCT/NL1997/000265 WO1997043033A1 (en) 1996-05-10 1997-05-12 Process for the purification of gases containing hydrogen sulphide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL329723A1 PL329723A1 (en) 1999-04-12
PL186482B1 true PL186482B1 (pl) 2004-01-30

Family

ID=8223972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97329723A PL186482B1 (pl) 1996-05-10 1997-05-12 Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6156205A (pl)
EP (1) EP0914192B1 (pl)
CN (1) CN1098117C (pl)
AU (1) AU713082B2 (pl)
BR (1) BR9708944A (pl)
CA (1) CA2253936C (pl)
DE (1) DE69706179T2 (pl)
DK (1) DK0914192T3 (pl)
EE (1) EE9800391A (pl)
ES (1) ES2161461T3 (pl)
NO (1) NO319756B1 (pl)
PL (1) PL186482B1 (pl)
RU (1) RU2162729C2 (pl)
TW (1) TW345498B (pl)
UA (1) UA54423C2 (pl)
WO (1) WO1997043033A1 (pl)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1011490C2 (nl) * 1999-03-08 2000-09-12 Paques Bio Syst Bv Werkwijze voor het ontzwavelen van gassen.
US7097762B1 (en) 2002-03-29 2006-08-29 Icm, Inc. Modular waste water treatment system
AT411332B (de) * 2002-04-04 2003-12-29 Profactor Produktionsforschung Verfahren zur abtrennung einer komponente aus einem gasgemisch
RU2210430C1 (ru) * 2002-11-11 2003-08-20 Закрытое акционерное общество "Биоамид" Способ очистки газовых выбросов от нитрила акриловой кислоты
US7655205B2 (en) * 2003-05-29 2010-02-02 Shell Oil Company Process for the removal of SO2, HCN and H2S and Optionally COS, CS2 and NH3 from a gas stream
WO2005044742A1 (en) * 2003-11-11 2005-05-19 Paques B.V. Process for the biological treatment of sulphur salts
EP1720635B1 (en) * 2004-03-03 2013-09-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream
CA2626076C (en) * 2005-11-04 2014-05-13 Shell Canada Limited Process for producing a purified gas stream
US7520990B2 (en) * 2006-02-28 2009-04-21 Icm, Inc. Anaerobic wastewater treatment system and method
DE102006050610B3 (de) * 2006-10-26 2007-10-25 Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh Verfahren zur biologischen Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas
US20080190844A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Richard Alan Haase Methods, processes and apparatus for biological purification of a gas, liquid or solid; and hydrocarbon fuel from said processes
CA2713265A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for biological treatment of spent caustic
TWI385126B (zh) * 2008-12-17 2013-02-11 Univ Nat Kaohsiung 1St Univ Sc 污泥無害化及安定化之生物處理方法及其裝置
DE102009014221B4 (de) * 2009-03-25 2013-01-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur biologischen Entschwefelung von Gasen
CN102371109A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 北京思践通科技发展有限公司 一种脱除含还原性硫的气体中的硫的方法
KR101352198B1 (ko) * 2011-12-27 2014-01-16 포스코에너지 주식회사 연료전지 하이브리드 시스템
DK3049367T3 (en) * 2013-09-26 2018-12-17 Paques Ip Bv Process for removing sulfide from an aqueous solution
CN106582258B (zh) * 2016-12-23 2019-05-14 山东大学 一种利用异养微生物去除硫化氢的方法
EP3732326A1 (en) * 2017-12-29 2020-11-04 Valmet Technologies Oy A method and a system for adjusting s/na -balance of a pulp mill
CN108342346B (zh) * 2018-05-14 2019-12-17 中国科学院生态环境研究中心 一株蒙氏假单胞菌及其应用
CN112533875B (zh) * 2018-07-19 2022-11-29 斯道拉恩索公司 工业碱性料流的生物处理
CN111170553A (zh) * 2018-11-13 2020-05-19 帕克环保技术(上海)有限公司 废水脱硫系统
CN110157639B (zh) * 2019-05-14 2022-04-22 清华大学 一种耐受高盐的反硝化菌及其菌剂的制备方法与应用
CN110523223B (zh) * 2019-09-04 2021-10-29 石泰山 一种含生物难降解有机物废气的高级氧化方法
CN110652864A (zh) * 2019-10-10 2020-01-07 南京清源生物工程有限公司 一种用于处理h2s的生物脱硫处理装置及其工艺
CN111676176B (zh) * 2020-07-22 2022-05-13 中国科学院过程工程研究所 一种嗜盐嗜碱性硫微螺菌及其培养方法和在生物脱硫中的应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1832325A (en) * 1928-07-16 1931-11-17 Rosenstein Ludwig Process for removing hydrogen sulphide
AT388313B (de) * 1987-10-19 1989-06-12 Waagner Biro Ag Verfahren zur mikrobiologischen umwandlung von schwefelhaltigen schadstoffen in abgasen
NL8801009A (nl) * 1988-04-19 1989-11-16 Rijkslandbouwuniversiteit Werkwijze voor de verwijdering van sulfide uit afvalwater.
PL168378B1 (pl) * 1990-04-12 1996-02-29 Pacques Bv Sposób oczyszczania wody zawierajacej siarczki PL PL PL PL
US5401657A (en) * 1990-08-06 1995-03-28 Gist-Brocades, N.V. Gram-positive alkaliphilic microorganisms
NL9002661A (nl) * 1990-12-04 1992-07-01 Pacques Bv Werkwijze voor de verwijdering van h2s uit gas.
NL9301000A (nl) * 1993-06-10 1995-01-02 Pacques Bv Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater.
US5508014A (en) * 1993-10-05 1996-04-16 Gas Research Institute, Inc. Regeneration of liquid redox systems using Thiobacillus ferrooxidans
FR2711922B1 (fr) * 1993-11-02 1996-01-05 Omnium Traitement Valorisa Procédé d'épuration et de biodésodorisation d'un effluent gazeux et installation pour la mise en Óoeuvre d'un tel procédé.
US5747331A (en) * 1994-03-16 1998-05-05 Vapo Oy Process and apparatus for the purification of gases
US5480550A (en) * 1994-05-05 1996-01-02 Abb Environmental Services, Inc. Biotreatment process for caustics containing inorganic sulfides

Also Published As

Publication number Publication date
EP0914192A1 (en) 1999-05-12
UA54423C2 (uk) 2003-03-17
NO319756B1 (no) 2005-09-12
NO985151D0 (no) 1998-11-05
CA2253936C (en) 2006-01-31
CN1218421A (zh) 1999-06-02
EE9800391A (et) 1999-06-15
AU2714197A (en) 1997-12-05
CN1098117C (zh) 2003-01-08
DE69706179D1 (de) 2001-09-20
CA2253936A1 (en) 1997-11-20
WO1997043033A1 (en) 1997-11-20
NO985151L (no) 1999-01-06
RU2162729C2 (ru) 2001-02-10
ES2161461T3 (es) 2001-12-01
PL329723A1 (en) 1999-04-12
AU713082B2 (en) 1999-11-25
EP0914192B1 (en) 2001-08-16
US6156205A (en) 2000-12-05
TW345498B (en) 1998-11-21
DK0914192T3 (da) 2001-10-08
BR9708944A (pt) 1999-08-03
DE69706179T2 (de) 2002-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL186482B1 (pl) Sposób oczyszczania gazów zawierających siarkowodór i/lub siarczek karbonylu
AU691097B2 (en) Process for the treatment of gases
Syed et al. Removal of hydrogen sulfide from gas streams using biological processes• a review
US6221652B1 (en) Process for biological removal of sulphide
KR960010378B1 (ko) 가스로부터 황 화합물을 제거하는 방법
CN106310890B (zh) 一种生物法脱除酸性气体的方法
Kuenen et al. The use of natural bacterial populations for the treatment of sulphur-containing wastewater
JP2001508285A (ja) 硫黄還元細菌及び生物的脱硫黄プロセスにおけるその使用
CN110743333A (zh) 一种高含硫化氢臭气的处理系统及方法
CN100418614C (zh) 从气流中脱除h2s和硫醇的方法
WO2003014262A3 (en) Method and system for desulfurizing gasoline or diesel fuel for use in a fuel cell power plant
López et al. Biogas upgrading
Khanongnuch Hydrogen sulfide removal from synthetic biogas using anoxic biofilm reactors
CN105420139B (zh) 一种嗜盐脱硫菌株及其应用
CA2216461C (en) Process for the treatment of gases
van Leerdam Anaerobic degradation of methanethiol in a process for liquefied petroleum gas (LPG) biodesulfurization
MXPA97007277A (en) Process for the treatment of ga
Khanongnuch Tesi di Dottorato–Thèse–PhD thesis–Väitöskirja
Katehis et al. Chemical and Biological Hydrogen Sulfide Controls for Anaerobic Biogas
RU99103213A (ru) Серовосстанавливающие бактерии и их применение в способах биологической десульфуризации