硫化氢催化氧化技术的研究进展
2020-05-19尹梦雪樊飞跃赵龙侯红
环境工程技术学报 2020年3期
尹梦雪,樊飞跃,赵龙,侯红
环境基准与风险评估国家重点实验室,中国环境科学研究院
硫化氢(H2S)是一种无色具有强烈气味、高腐蚀性和高毒性的化合物,是恶臭气体主要成分之一,其广泛存在于天然气、沼气和其他化石燃料加工的尾气中[1]。此外,许多行业,如垃圾填埋场、污水处理厂污泥消化区等也会生成大量的H2S,对人类健康和工业过程产生严重影响[2]。因此,必须优先将其去除,以降低维护成本[2],并避免其对人类健康和环境的威胁[1]。
目前H2S去除的方法主要包括吸附、吸收和催化氧化技术[1]。吸附技术具有快速吸附低浓度H2S、工艺简单、操作温度低等优点,但存在价格高、消耗量大、再生效果差等缺点;吸收技术虽具有设备简单、材料价格低等优点,但其吸收效率低,只能吸收高浓度H2S[3];催化氧化技术具有投资成本低、脱硫精度高(尾气浓度小于10-7molL)、无二次污染等优点,特别适用于低温、低浓度H2S的精脱除[4],受到广泛关注,该技术的核心在于高性能催化剂的开发。笔者综述了近10年H2S催化氧化技术的研究进展,总结了现有催化剂的优缺点,并对未来催化剂的研究方向进行展望,以期为后续研究提供基础资料和研究路径。
1 H2S催化氧化原理
1.1 炭基催化剂
据报道[5-6],在水汽存在的情况下活性炭(AC)材料的脱硫过程分为物理吸附、化学吸附和催化氧化。物理吸附是先将H2S气体吸附在催化剂的微孔中,再将H2S从本体转移到AC的孔或表面〔式(1)〕,最后将吸附的H2S溶解在水膜中〔式(2)〕。

(1)

(2)
化……
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