含硫煤层气净化技术

含硫煤层气净化技术

煤层气(煤矿俗称瓦斯)是赋存于煤层中以为主的气体，是一种新型洁净能源，各国政府和企业非常重视煤层气的勘探与开发。煤层气作为一种新型的洁净能源，其开发利用不但可以解决煤炭开采中的瓦斯灾害问题，加强煤矿的安全管理，同时可以有效缓解国民经济发展中的能源供需矛盾，改善我国能源消耗结构现状，提高不可再生能源的利用率，还可以改善大气质量，保护环境，促进我国社会与经济的协调持续发展，符合国家关于“开发新能源，实现能源利用与环境保护同步，保证可持续发展”的战略目标要求。即便煤层气是很好的化石能源，但也避免不了其中所含硫化物的存在，特别是硫化氢。H2S 是一种无色的有臭鸡蛋味的有毒气体。当空气中含有 0.1  %  H2S 时，会引起人们头疼、晕眩。当吸入大量 

H2S 时，会造成昏迷，引起慢性中毒甚至死亡，因此在使用前必须进行脱硫处理。

1  干法脱硫

常见的干法脱硫主要有活性炭法、氧化铁法、氧化锌法。

1.1  

活性炭法

活性炭是较好的固体脱硫剂，该方法通常用于低浓度的硫化物，其原理是在有氧的条件下，活性炭表面的醌酚基氧化成单质硫，破坏吸附平衡，大大提高活性炭的脱硫能力。通过研究浸渍活性炭脱除 H2S 的反应动力学，认为该过程主要是 

H2S在活性炭的吸附水膜内离解后被活化的氧分子以及活性氧原子生成单质硫逐渐沉积在炭表面，这样便可以达到脱除硫化氢的作用。此法工艺简单、效果好、成本低等优点。

1.2  

氧化铁法

该方法原理是氧化铁脱硫剂是条状多孔结构固体，对硫化氢能快速的不可逆化学吸附，数秒内可将其脱除到 1 ppm 

以下。该过程氧化铁转化为硫化铁，当与氧接触时，硫化铁被氧化成单质硫和氧化铁，并且可循环多次，直至脱硫剂中毛孔被硫堵塞而失活。此方法资源丰富、价格低廉、较经济。

1.3  

氧化锌法

氧化锌是一种有效的脱硫剂，通常以球形的形式填充于固定床中，氧化锌与 H2S 反应生成硫化锌和水，该反应不可逆，故难以提高吸收效率。该反应是放热反应，故可以采用降低温度来提高脱硫率。但该法不能再生，需频繁更换吸附剂，重复性差，使用成本高。