專利名稱：一種處理混合氣的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混合氣體的處理方法背景技術一些化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含有硫化氫等成分的多組分混合氣體。混合氣中的硫化氫是毒性很強的氣體，不能直接放空。通常的處理方法是采用化學選擇性轉(zhuǎn)化法，即在化學反應時只選擇硫化氫，在化學反應過程中把混合氣中硫化氫予以轉(zhuǎn)化，其他組分則予以放空。具體方法是，使用克勞斯法把混合氣中的硫化氫轉(zhuǎn)化成硫磺。這種方法的缺點是，1.硫化氫制取硫磺，在經(jīng)濟上是不合算的，一個分子的硫化氫理論上最多可生成一個分子的硫磺，硫磺的分子量又小于硫化氫，而硫化氫的價值(以質(zhì)量單位計)是硫磺的數(shù)倍以上。2.把混合氣中其他無毒氣體放空，一是一些無毒氣體如二氧化碳也是有利用價值的氣體，放空是可惜的；二是把這種無毒氣體放空，對大氣也是一種污染。例如，二氧化碳是溫室氣體，二氧化硫、三氧化硫是酸性氣體，等等。
發(fā)明目的本發(fā)明就是要提供一種環(huán)境效益和經(jīng)濟效益均較好的處理含有硫化氫等成分的多組分混合氣體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明與現(xiàn)有技術不同之處在于，本發(fā)明處理混合氣體是采用物理方法而非化學選擇性轉(zhuǎn)化法。具體方法就是把混合氣中各組分進行分離操作，即把混合氣中含量比較高且有價值的組分從混合氣中分離出來或把其他無利用價值且含量較低的組分從混合氣中除去，使有利用價值的組分的純度達到自己使用或向市場出售的要求。使放空的氣體達到放空要求，盡量不含或少含二氧化碳這種溫室氣體以及二氧化硫、三氧化硫這類酸性氣體，提高環(huán)境效益。根據(jù)混合氣組分的數(shù)量、種類、各組分濃度或含量以及所要求的分離產(chǎn)物的種類、濃度或純度，選取萃取操作方式、吸收操作方式、蒸餾操作方式、比重差分離操作方式之中的任意一種或這些操作方式的任意組合。
舉例說明混合氣中含有二氧化硫、二氧化碳、氮氣、硫化氫等組分，若只為除去混合氣中的二氧化硫，可采用水進行吸收的操作；若混合氣中二氧化碳和二氧化硫含量較少，且對分離后的產(chǎn)物純度要求又不十分嚴格，可采用有機溶劑或溶液進行吸收操作；若對分離產(chǎn)物的純度要求不十分嚴格，可以只采用比重差分離方式；若對分離產(chǎn)物的純度要求比較嚴格，則要在前幾種操作的基礎上引入蒸餾操作；若蒸餾操作仍難以達到分離純度要求，就需要蒸餾結合萃取操作或單獨使用萃取操作。
對混合氣中各組分進行分離時，要控制混合氣的溫度和壓力兩個條件或兩個條件中的任意一個，以便分離的順利進行。除吸收操作以外，其他幾種操作均需要使混合氣中一種或一種以上的組分相變?yōu)橐后w或固體，使混合氣變成如下任意一種狀態(tài)a.液態(tài)、b.固態(tài)、c.氣——液混合物、d.氣——固混合物、e.氣——液——固三態(tài)混合物。比重差分離操作方式指如下兩種方式1.把混合氣內(nèi)的某些物質(zhì)由氣態(tài)相變成液態(tài)或固態(tài)，然后把混合物的氣相和液相(包括固相)靠比重差進行簡單分離的操作方式；2.如果液相內(nèi)的各種物質(zhì)能夠按其物質(zhì)比重的不同而分層，把各層進行簡單分離的操作方式。使用萃取操作時僅使用液——液萃取方式。對于蒸餾操作，可使用多種蒸餾方法，如簡單蒸餾、平衡蒸餾、加壓蒸餾、精餾、特殊精餾、萃取精餾、恒沸精餾、分子蒸餾等。對于吸收，可采用物理吸收和化學吸收。
經(jīng)過實驗、試產(chǎn)，進行分離操作按下列壓力和溫度進行控制，分離效果較好溫度(K) 壓力(MPa)60～168 0～0.2161～2730～1.8206～3253～8.1253～3731.8～15273～4234.5～22323～4837.8～28373～55810～32因此，建議把混合氣的溫度控制在60～558K，壓力控制在0～32MPa(表壓)。
本發(fā)明產(chǎn)生的效果與背景技術相比，經(jīng)濟效益可提高數(shù)倍，環(huán)境效益也是十分顯著的，排出的有毒有害氣體的濃度均可控制在0.1％以下。
實施例化工產(chǎn)品碳酸鋇、碳酸鍶及合成氨生產(chǎn)中，均產(chǎn)生大量含有硫化氫、氮氣、二氧化碳、二氧化硫等數(shù)種組分的混合氣。可以采用本發(fā)明方法把各組分進行分離操作。把混合氣溫度和壓力(或二者之一)控制在，溫度60～558K、壓力0～32MPa，使混合氣中的一部分組分液化，利用氣體和液體的比重差，把氣體和液體進行分離。如果分離產(chǎn)物的純度達不到要求，則可把分離產(chǎn)物進行蒸餾或萃取。也可不經(jīng)過比重差分離操作，直接把發(fā)生相變的混合液或氣液混合物引入蒸餾或萃取。
權利要求
1.一種處理含有硫化氫等成分的多組分混合氣的方法，其特征是把混合氣中各組分進行分離，根據(jù)混合氣組分的數(shù)量、種類、各組分含量以及所要求的分離產(chǎn)物種類、濃度或純度，選取萃取操作方式、吸收操作方式、蒸餾操作方式、比重差分離操作方式之中的任意一種或任意組合。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理混合氣的方法，萃取操作方式、蒸餾操作方式、比重差分離操作方式的特征是，這些操作進行前或進行中，需要控制操作條件，使混合氣中一種或一種以上的組分發(fā)生相變。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的處理混合氣的方法，分離操作時，需要控制茶件的特征是，控制混合氣的壓力和溫度兩個條件或兩個條件之中的任意一個，把壓力控制在0～32MPa，溫度控制在63～558K。
4.根據(jù)權利要求1所述的處理混合氣的方法，混合氣的特征是碳酸鋇、碳酸鍶、合成氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有硫化氫的混合氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理含有硫化氫等成分的多組分混合氣的方法，本方法與現(xiàn)有技術對比，可以提高環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。具體方法是采用分離操作，根據(jù)混合氣組分的數(shù)量、種類、各組分濃度或含量以及所要求的分離產(chǎn)物的種類、濃度或純度，選取萃取操作方式、吸收操作方式、蒸餾操作方式、比重差分離操作方式之中的任意一種或這些操作方式的任意組合。
文檔編號C01B17/16GK1546203SQ20031012003
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月1日 優(yōu)先權日2003年12月1日
發(fā)明者楊永利 申請人:楊永利