kỹ thuật môi trường - công nghệ xử lý h2s

Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ H
2
S
Giới thiệu
Khí thải H
2
S là vấn đề đã được đề cập đến trong nhiều công trình nghiên cứu, xử lý
và tài liệu. Khí thải H
2
S là khí độc hại, không màu sắc nhưng có mùi khó chịu( mùi trứng
thối) được đưa vào khí quyển với những lượng rất lớn có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo.
Khí H
2
S xuất hiện trong khí thải của các quá trình tinh chế dầu mỏ, tái sinh sợi hoặc khu
vực chế biến thực phẩm, xử lý rác thải. Một phần H
2
S phát sinh trong tự nhiên bởi quá
trình thối rữa của các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi khuẩn từ rác thải, cống rãnh, bờ
biển, ao tù, hồ nước cạn, kể cả từ các hầm lò khai thác than, các vệt núi lửa. Vấn đề khí
thải H
2
S thực sự trở thành vấn đề mang tính cấp bách và cần có những giải pháp hiệu quả
nhằm kiểm soát và xử lý triệt để tránh gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người và ô
nhiễm môi trường .
Vấn đề phát thải khí H
2
S là một trong những vấn đề đang được quan tâm hiện nay
không chỉ ở Việt Nam mà ở nhiều quốc gia trên thế giới. Dưới đây nhóm thực hiện xin

phép được trình bày một số phương pháp xử lý H
2
S đã được nghiên cứu và sử dụng.
Trong khuôn khổ của một bài báo cáo nhóm thực hiện đã cố gắng tìm kiếm tài liệu từ các
nguồn khác nhau và đặc biệt là sự giúp đỡ và hướng dẫn của Thầy giáo TS. Phạm Xuân
Núi làm việc tại Bộ môn Lọc Hoá Dầu , Khoa Dầu Khí, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
Hà Nội. Tuy nhiên chắc chắn sẽ rất còn nhiều thiếu sót, rất mong Thầy giáo và các bạn sẽ
giành nhiều thời gian đọc kỹ bản thảo và đóng góp những ý kiến, cho những nhận xét quý
báu.
Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội tháng 11 năm 2011

Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 1
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S

MỤC LỤC:
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 2
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
A.Tổng quan về H
2
S:
1. Khái niệm:
• Hydro sunfua (H
2

S) là một chất khí không màu,có mùi thối khó chịu (mùi trứng
thối) .
• Cấu trúc phân tử của H
2
S tương tự cấu trúc phân tử nước, H
2
S bị phân cực khả năng
tạo thành liên kết Hydro ở H
2
S yếu hơn ở H
2
O.
• H
2
S ít tan trong nước nhưng lại tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Các chất điện li
không điện li trong H
2
S lỏng.
• H
2
S rất độc, nó độc không kém gì HCN.Ở trạng thái lỏng H
2
S bị oxy hóa một phần.
H
2
S … H
2
S => SH
3
+ SH

-
• Trong nước H
2
S bị oxy hóa nhiều hơn.
H
2
S … HOH => H
3
O
+
+ SH
-
• Trong dung dịch nước H
2
S là một axit yếu.
2. Tính chất hóa học :
Hydro sunfua có tính khử mạnh và tính axít yếu (tan trong dung dịch).
 Tính khử:

• Khí H
2
S là một hợp chất không bền lắm dễ bị phân hủy cho lưu huỳnh và Hydro ở
300
0
C
H
2
S => H
2
↑ + S

• Dung dịch H
2
S không bền,để trong không khí vẫn đục do có lưu huỳnh kết tủa.Quá
trình trên cho phép giải thích tại sao H
2
S không tích tụ trong không khí, mặc dù hằng
ngày có biết bao nhiêu nguồn phát sinh ra nó (như sự phân hủy anbumin trong các
động vật,sự phân hủy mọi thứ rác rưởi và bã thải nhà máy …)
• H
2
S là mật chất khử mạnh ngay ở dạng khí hay trong dung dịch
 Tính axit :
• Trong dung dịch H
2
S điện li theo 2 nấc:
H
2
S ==> H
+
+ HS
-
HS
-
==> H
+
+ S
-
• H
2
S cho hai loại muối: muối sunfua ( trung tính ) ; muối bisunfua (muối axit).

• Trong H
2
S hai nguyên tử Hydro cũng có thể lần lượt bị kim loại thay thế cho Bisunfua
và Sunfua.
Na - S - H và Na - S - Na
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 3
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
• Đa số các muối Sunfua ít tan hoặc không tan.Một số Sunfua không tan thường có màu
đặc trưng ( CuS,Bi
2
,S
3
màu đen,Sb
2
S
3
da cam …)
• Muối Bisunfua tan dễ dàng khi có các kim loại kiềm và kiềm thổ.
3. Tính chất vật lý:
• H
2
S là chất không màu,mùi trứng thối đặc trưng,nặng hơn
• Khối lượng riêng ρ.103( Kg/l) : 1,5392
• Khối lượng phân tử (Kg/Kmol) : 34,08
• Nhiệt độ nóng chảy :-85,6
0
C
• Nhiệt độ sôi: -60,75

0
C
• H
2
S có độ nhớt : 116 ở 0
0
C; 130 ở 20
0
C; 161 ở 100
0
C ( độ nhớt µ.107Ns/m
2
)
• Khả năng tạo liên kết hydro của H
2
S yếu hơn H
2
O
• H
2
S kém bền, dễ phân huỷ, ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi
4. Nguồn gốc:
a. Trong thiên nhiên:
• H
2
S sinh ra do chất hữu cơ thối rữa mà thành, đặc biệt là ở nơi nước cạn, bờ biển và
song hồ nông cạn, các vết nứt núi lửa, ở các suối, cống rãnh, hầm lò khai thác than.
Ứớc lượng từ mặt biển phát ra 30 triệu tấn H
2
S mỗi năm, và từ mặt đất phát ra khoảng

50-60 triệu tấn mỗi năm.
b. Trong sản xuất công nghiệp:
• H
2
S sinh ra là do quá trình sử dụng nhiên liệu có chứa lưu huỳnh. Ước lượng khí H
2
S
sinh ra từ sản xuất công nghiệp là 3 triệu mỗi năm.
5. Tác hại của H
2
S:
Trong các khu đô thị nồng độ khí H
2
S trong không khí thường dưới 0.001 ppm,
nhưng ở gần các khu công nghiệp nồng độ khí H
2
S có thể lên đến 0.13 ppm. Ngưỡng
nhận biết của H
2
S dao động trong khoảng 0.0005-0.13 ppm.
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 4
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
a.Tác hại đối với thực vật:
• Thương tổn lá cây
• Rụng lá
• Giảm sinh trưởng
b.Đối với con người:
 Nồng độ thấp

• Gây nhức đầu.
• Tinh thần mệt mỏi.
 Nồng độ cao
• Gây hôn mê , tử vong.
• Ở nồng độ 150 ppm hoặc lớn hơn gây tê liệt cơ quan khứu giác, đường hô hấp, niêm
mạc và giác mạc.

Bảng phân loại các ảnh hưởng của khí H
2
S theo nồng độ.
• Giá trị giới hạn của khí H
2
S là 10 ppm. Các hoạt động khi có sự tồn tại của khí H
2
S
với hàm lượng cao hơn không được phép kéo dài quá 8 giờ.
• Hầu hết những thông báo chỉ dẫn đều nhấn mạnh 6 - 7 ppm là hàm lượng tối đa mà
khí H
2
S được phép tồn tại, nhưng không quá 12 giờ.
• Trong ngành dầu khí , khí H
2
S ảnh hưởng rất nhiều đến công tác khoan.
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 5
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
c.Tác hại đối với vật liệu:
• Do có tính axit nên H
2

S là nguyên nhân gây ăn mòn nhanh chóng các loại máy móc và
đường ống dẫn, như ăn mòn đường ống trong hệ thống cấp thoát nước.
Chương II : CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ H
2
S HIỆN NAY
Trước kia hệ thống xử lý và thu hồi khí H
2
S chủ yếu phục vụ cho việc lọc sạch khí công
nghiệp như khí đốt thiên nhiên. Ngày nay các hệ thống này còn được phát triển mạnh cho
nhu cầu giảm thiểu ô nhiễm bầu khí quyển, bảo vệ môi trường. Khí H
2
S thu hồi từ các hệ
thống xử lý có thể trực tiếp biển đổi thành sản phẩm lưu huỳnh đơn chất hoặc khí S0
2
để
cung cấp nguyên liệu cho công đoạn sản xuất axit sunfuaric nối tiếp theo.
I. XỬ LÝ H
2
S BẰNG NATRI CARBONAT, AMONI CACBONAT HOẶC KALI
PHOTPHAT.
Quá trình xử lý H
2
S bằng Na
2
CO
3
được dựa trên cơ sở các phản ứng sau:
H
2
S + Na

2
CO
3
= NaHS + NaHCO
3
(1)
Tiếp theo là phản ứng thu hồi lưu huỳnh có sự tham gia của Natri Vanadat NaVO
3
2NaHS + H
2
S + 4 NaVO
3
+ ½ O
2
= Na
2
V
4
O
9
+ NaOH + 3 S
(2)
Để hoàn nguyên Vanadat người ta dung chất xúc tác ADA ( Natri Amoni Vanadat và
Disunfonat)
Na
2
V
4
O
9

+ 2 NaOH + ½ O
2
+ 2 ADA = 4 NaVO
3
+ 2 ADA (3)
Phản ứng trên xảy ra trong tháp hấp thụ của 1 hệ thống xử lý, dung dịch bão hoà từ tháp hấp
thụ chảy ra được làm bốc hơi bằng không khí nóng trong tháp giải hấp thụ 2 để thu hồi lại
Na
2
CO
3
và chu trình làm việc của SEBURO cứ thế tiếp diễn. Khí H
2
S thu được từ tháp 2 sẽ
được đưa sang công đoạn tiếp theo để thu hồi sản phẩm cuối cùng là lưu huỳnh đơn chất
đồng thời để hoàn nguyên Natri Vanadat theo các phản ứng trên. Phương án thay thế cho
Natri cacbonat là người ta dùng photphat K
3
PO
4
và phản ứng khử H
2
S sẽ là:
K
3
PO
4
+ H
2
S = K

2
HPO
4
+ KHS(4)
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 6
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
Sơ đồ xử lý H
2
S bằng Na
2
CO
3
:

Trong đó : 1. Tháp hấp thụ 2. Tháp giải hấp thụ 3. Quạt 4. Sấy nóng không khí
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 7
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
5.Điều chỉnh nước dung dịch 6. Điều chỉnh lưu lượng dung dịch tưới
ƯU ĐIỂM:
• Tính chất bền vững của nó đồng thời phản ứng của nó với H
2
S mang tính chất chọn lựa khi
có mặt của khí SO
2
trong khí thải.Trong trường hợp này có thể dung hơi nước để làm bay
hơi và thu hồi H

2
S.
Ngoài ra ,người ta còn có thể Amoni Cacbonat và Kali Cacbonat làm dung dịch hấp thụ đối
với khí H
2
S.
Với Amoni Cacbonat,phản ứng xảy ra như sau :
(NH4)
2
CO
3
+ H
2
S = (NH4)
2
S + H
2
O + CO
2
(5)
Amoni sunfua (NH4)
2
S thu được trong dung dịch ra khỏi tháp hấp thụ sẽ được phân hủy
thành NH
3
và H
2
S.Dung dịch NH
3
quay trở lại chu trình để kết hợp với CO

2
và H
2
O có
trong khí thải tạo thành Amoni Cacbonat và phản ứng trên tiếp tục xảy ra theo sơ đồ hệ
thống xử lý khí H
2
S bằng Amoni Cacbonat
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 8
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
II. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ H
2
S BẰNG NaOH
Công nghệ của phương pháp này là khí H
2
S kết hớp với NaOH theo phản ứng sau đây:
H
2
S + NaOH = Na
2
S + 2H
2
O (6)
Na
2
S + H
2
S = 2NaHS (7)

Na
2
S + H
2
O = NaHS +NaOH (8)
Song phản ứng trên ,NaOH có tác dụng với CO
2
theo phương trình sau:
CO
2
+ NaOH = NaHCO
3
(9)
NaHCO
3
+ NaOH = Na
2
CO
3
+ H
2
O (10)
Ngoài ra phản ứng khử H
2
S trong dung dịch còn xảy ra quá trình oxy hóa Natrisunfua
thu được từ phản ứng (6) tạo thành Natri Hydrosunfua và Hydrosunfit.
Na
2
S + H
2

O = NaOH + NaHS (11)
2NaHS + 2O
2
= Na
2
S
2
O
3
+ H
2
O (12)
Về mặt bảo vệ môi trường, các phản ứng phụ (11), (12) cũng góp phần làm giảm nhẹ
khâu xử lý dung dịch đã dùng xong khi thải ra hệ thống thoát nước.
Ngoài dung dịch NaOH người ta còn có thể dũng sữa vôi để thay thế.Lúc đó kết tủa
thu được của quá trình xử lý H
2
S một cách tương tự như trường hợp dùng NaOH,là chất
cặn nhão có chứa Canxi Sunfua CaS mà chất này cũng cần xử lý trước khi thải ra ngoài.
Dung dịch NaOH đã sử dụng cũng như chất bùn nhão thu được khi dùng vôi sữa thay thế
có thể được xử lý bằng cách dùng vôi Clorua ( hỗn hợp các chất Ca(ClO)
2
để oxy hóa cá
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 9
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
liên kết Sunfit). Lượng vôi Clorua dùng vào mục đích này là 6,3kg quy về 1kg lưu huỳnh
( với nồng độ Clorua vôi là 35%).
Sơ đồ xử lý khí H

2
S bằng NaOH và vôi sữa theo hình sau:
c
Trong đó:
1.Tháp hấp thụ
2.Thùng chứa dung dịch
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 10
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
3.Thùng xử lý dung dịch đã sử dụng trước khi thải ra môi trường
4. Bình chứa dung dịch mới ( xút hoặc vôi sữa )
5. Bình chứa vôi clorua
6. Bơm
Khí thải được xử lý trong tháp hấp thụ với lớp đệm là khâu sứ Raschig . Hệ thống được
thiết kế với một dung dịch đã sử dụng được thải liên tục ra ngoài sau khi đã xử lý bằng vôi
clorua . Nồng độ chất kiềm trong dung dịch hấp phụ đi vào SCRUBO được khống chế ở
mức 7 g/l .Vận tốc khí trong SCRUBO 0,6 m/s .Lượng NaOH hoặc CaO tiêu hao quy về
một kg lưu huỳnh là 8kg .Phương pháp này đẳm bảo khử được 100% H
2
S trong khí thải.Hệ
thống xử lý không đòi hỏi chế tạo bằng vật liệu chống axit.
III.XỬ LÝ H
2
S BẰNG AMONIAC :
Dung dịch amoniac để khử H
2
S trong khí thải là quá trình khá đơn giản và được áp dụng
rộng rãi.Trong tháp hấp thụ , H
2

S trong khí thải tiếp xức với dung dịch amoniac và chúng
kết hớp với nhau theo phản ứng :
NH
3
+ H
2
S = (NH
4
)
2
S (13)
Ở nhiệt độ và áp suất thích hợp amoniac sunfua (NH
4
)
2
S phân hủy thành NH
3
và H
2
S
.Amoniac quay lại quy trình làm việc ,còn H
2
S được đưa sang công đoạn điều chế axit hoặc
lưu huỳnh đơn chất.
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 11
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S

IV.XỬ LÝ KHÍ H

2
S BẰNG DUNG DỊCH NATRI THIOASENAT Na
2
As
2
S
5
O
2
:
Phản ứng hấp thụ khí H
2
S bằng dung dịch Natri Thioasenat xảy ra như sau :
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 12
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
H
2
S + Na
2
As
2
S
5
O
2
= Na
4
As

2
S
6
O + H
2
O (14)
Tiếp theo ,Natri Thioasenat được tái sinh theo phương trình phản ứng sau :
2Na
4
As
2
S
6
O + O
2
= 2Na
4
As
2
S
5
O
2
+2S ( 15 )
Hai phản ứng trên xảy ra rất nhanh và là các phản ứng chủ yếu trong hầu hết các điều kiện
vận hành .
Trường hợp khi nồng độ ban đầu của H
2
S trong khí thải rất cao hoặc thời gian tiếp xúc giữa
khí H

2
S và dung dịch hấp thụ kéo dài thì các phản ứng phụ chậm hơn sau đây có thể xảy ra :
2Na
4
As
2
S
5
O
2
+ H
2
S = Na
4
As
2
S
7
+ H
2
O (16)
2Na
4
As
2
S
7
+ O
2
= 2Na

4
As
2
S
6
O + 2S (17)
Dung dịch hấp thụ Natri Thiasenat được chuẩn bị bằng cách hòa tan As
2
O
3
và Natricacbonat
Na
2
CO
3
trong nước với tỉ lệ 1: 2 . Trong dung dịch sẽ có Natri Cacbonat và Bicacbonat ,
Natri Asenit và Axit Asenic , các chất trên sẽ phản ứng xen kẽ với H
2
S và oxy để tạo thành
Natri Thioasenat Na
4
As
2
S
5
O
2
.
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 13
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H

2
S

Dung dịch bão hòa chảy ra từ đáy tháp hấp thụ 1 được bơm chảy qua thiết bị cấp nhiệt 3 để
hâm nóng đến nhiệt độ 45
0
C đi vào tháp oxy hóa 4 , trong đó dung dịch và không khí
chuyển động cùng chiều từ dưới lên trên.Không khí làm cho lưu huỳnh dạng bột sẽ nổi lên
trên bề mặt của dung dịch trong tháp oxy hóa rồi tràn qua vách ngăn trong thùng phân ly 5
để chảy vào thùng lắng 6 .Dung dịch đã được hoàn nguyên từ thùng phân ly 5 tự chảy vào
đỉnh tháp hấp thụ để tưới cho lớp đệm rỗng trong tháp.
Hiệu quả xử lý của hệ thống có thể đạt hiệu suất 80 – 90%.
V. XỬ LÝ H
2
S BẰNG CHẤT HẤP THỤ Fe
2
O
3
:
Đây là phương pháp cổ điển nhất được dựa trên cơ sở của các phản ứng sau:
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 14
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
Fe
2
O
3
+ 3 H
2

S => Fe
2
S
3
+ 3H
2
O ( 18 )
2Fe
2
S
3
+ 3O
2
=> 2Fe
2
O
3
+ 6S ( 19 )
Sau khi hòa tan H
2
S , oxit sắt được tái sinh lại bằng không khí (cấp oxy) để thu lưu huỳnh
.Tốc độ phản ứng hấp thụ H
2
S của oxit sắt phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc giữa khí và bề
mặt vật liệu hấp thụ.Do đó để nâng cao tốc độ phản ứng , độ rỗng của vật liệu hấp thụ phải
lớn.Độ rỗng của oxit sắt thường không nhỏ hơn 50%.
Điều kiện tốt nhất của quá trình hấp thụ khí H
2
S của oxit sắt là ở khoảng nhiệt độ nằm trong
khoảng 28 – 30

0
C.

Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 15
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
Hệ thống kiểu nhiều bình hấp thụ
Để hoàn nguyên có thể có các phương pháp khác nhau :
Oxy hóa nguyên liệu hấp thụ bằng oxy không khí.
• Thổi hỗn hợp khí có chứa 2 – 3% oxy qua lớp vật liệu hấp thụ.Nhiệt độ hoàn nguyên
600 – 800 0C.
• Hoàn nguyên liên tục khối vật liệu hấp thụ bằng cách bổ sung vào dòng khí cần xử lý một
thể tích không khí gấp 1,5 lần lượng oxy lý thuyết cần cho quá trình oxy hóa.Như vậy
quá trình hoàn nguyên sẽ xảy ra song song với quá trình hấp thụ.
Ngoài oxit sắt người ta còn có thể sử dụng quặng bùn có chữa (III) hydroxit để khử H
2
S
theo phản ứng sau :
3H
2
S + 2 Fe(OH)
3
= Fe
2
S
3
+ 6H
2
O + 62,5 KJ/mol (20)

Điều kiện tối ưu cho phản ứng trên là 28 – 30
0
C , độ ẩm vật liệu không dưới
30%.Quá trình này được áp dụng với khí thải có nồng độ H
2
S dưới 0,5% tức là 7,5 g/m
3
.
Sau khi bão hòa,vật liệu hấp thụ được hoàn nguyên bằng oxy của không khí với sự tham
gia của nước .Kết quả là sắt thu được sẽ chuyển thành dạng hydroxit và lưu huỳnh đơn
chất được tách ra:
2Fe
2
S
3
+ 3O
2
+ 6H
2
O = 4Fe(OH)
3
+ 6S + 606KJ/mol ( 21)
Thể tích không khí được cấp cho quá trình hoàn nguyên được điều chỉnh tùy theo nhiệt
độ và hàm lượng oxy trong hỗn hợp khí đi vào hệ thống lọc.
Vật liệu hấp thụ được coi là hết tác dụng khi hàm lượng lưu huỳnh chiếm 50% khối
lượng vật liệu.Lưu huỳnh tích tụ trong vật liệu dần dần bao bọc lấy các hạt Fe(OH)
3
và
gây cản trở cho sự thâm nhập của khí H
2

S và bề mặt của vật liệu hấp thụ.Lúc phải thay
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 16
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
lớp vật liệu mới , còn lớp vật liệu hết tác dụng được hoàn nguyên bằng phương pháp
nhiệt.
Hệ thống lọc đơn giản,thường bao gồm nhiều bình lọc lắp song song nhau theo chiều đi
của khí ,trong mỗi bình có nhều lớp vật liệu hấp thụ để khí lần lượt đi qua hết lớp này tới
lớp khác.Bề cao của mỗi lớp khoảng 0,3 – 0,5 m .Hệ thống van trên đường ống dẫn khí
cho phép cất bất kì bình hấp thụ đã bão hòa để thay mới lớp vật liệu hấp thụ khác hoặc
tiến hành hoàn nguyên.Nếu bình hấp thụ có 4 lớp thì hiệu quả khí H
2
S có thể đốt 90 -90,9
% ngoài hệ thống kiểu nhiều bình hấp thụ ,người ta còn chế tạo thiết bị hấp thụ kiểu
tháp.
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 17
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S

Hệ thống kiểu nhiều tháp gồm nhiều tầng hấp thụ
Ngoài oxit sắt người ta có thể dùng oxit kẽm làm chất hấp thụ để khử H
2
S theo phản ứng:
ZnO + H
2
S = ZnSW + H
2
O (22)

Để thực hiện quá trình nêu trên, trong công nghiệp oxit kẽm được sản xuất dưới dạng hạt
viên như viên thuốc đường kính 7 – 8 mm,khối lượng đơn vị đổ đống 1000 kg/m
3
,dung
lượng hấp thụ không dưới 15% khối lượng bản thân. Khi loại vật dụng hấp thụ này hết tác
dụng người ta thay mới chứ không hoàn nguyên vì quá trình hoang nguyên phức tạp,không
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 18
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
kinh tế. Vì vậy phương pháp này chỉ áp dụng để xứ lý một lượng khí thải nhỏ với nồng độ
ban đầu của khí H
2
S không lớn lắm.
VI.XỬ LÝ KHÍ H
2
S BẰNG THAN HOẠT TÍNH:
Quá trình hấp thụ khí H
2
S bằng than hoạt tính xảy ra nhờ hiện tượng oxy hóa khí H
2
S trên
bề mặt của than theo phản ứng:
H
2
S +
1
/
2
O

2
= H
2
O + S + 222 KJ/mol (23)
Để thúc đẩy quá trình oxy hóa người ta thêm vào khí cần lọc một lượng nhỏ Amoniac ( 0,2
g/m
3
)
Lưu huỳnh được giải phóng ra trong phản ứng oxy hóa nêu trên dần dần tích tụ trong lớp
than và làm cho vật liệu hấp thụ trở nên bão hòa,lúc đó cần tiến hành hoàn nguyên vật liệu
hấp thụ bằng Amoni sunfua (NH
4
)
2
S theo phản ứng :
2(NH
4
)
2
S + 6S = 2(NH
4
)
2
S
4
(24)
(NH
4
)
2

S + (n-1)S = (NH
4
)
2
S
n
(25)
Sau đó pha dung dịch được phân hủy bằng hơi ở nhiệt độ 125 – 130 và áp suất ( 1,7 – 2,0)
Pa để thu lại Amoni sunfua (NH
4
)
2
S 2 lưu huỳnh đơn chất:
(NH
4
)
2
S
n
→ (NH
4
)
2
S + (n-1)S (26)
Lưu huỳnh thu được có thể tách ra khỏi dung dịch nhờ sự khác nhau về khối lượng đơn vị.
Độ tinh khiết của lưu huỳnh có thể đạt được 99.9 % ,còn hơi ngưng tụ lại trong quá trình
phân hủy dung dịch là Amoni sunfua sạch.
Sau khi tách lưu huỳnh ra khỏi than bão hòa người ta rửa than bằng nước cho tới khi không
còn SO
2

trong nước mới thôi , sau đó than được sấy khô để dùng trở lại.
Kết quả nghiên cứu thực tế cho biết kích thước hạt than hoạt tính càng nhỏ thì độ ngậm H
2
S
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 19
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
của than càng lớn.
Thường người ta sản xuất than có cỡ hạt 1 – 2 mm.Ngoài ra để quá trình hấp phụ của than
hoạt tính xảy ra được triệt để, khí thái được lọc sạch bụi để đưa nồng độ bụi xuống còn 2 – 3
mg/m
3
trước khi đưa vào hệ thống hấp phụ.
Sơ đồ hệ thống xử lý khí H
2
S bằng than hoạt tính.

Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 20
Kỹ thuật môi trường - Công nghệ xử lý H
2
S
Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Page 21


Kỹ thuật môi trường Page 22