生物脫硫技術(shù)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-07 13:44本頁面
【正文】 堿液吸收氣 ? 體中的 H2S, 并在產(chǎn)生元素硫的過程中得到再生。同時(shí) , 在元素硫的產(chǎn)生過程中堿液得到再生。吸收后富液中的可溶性硫化物 HS 隨后進(jìn)入生物反應(yīng)器內(nèi) , 在空氣和自然界微生物的共同作用下被 氧化 生成元素硫。 ? 脫硫過程分為 吸收 和 生物反應(yīng) 兩步進(jìn)行 , 在最高可達(dá) 10MPa 的壓力下 , 吸收塔內(nèi)的弱堿性 溶液與含 H2S的酸性氣逆向接觸。作為該技術(shù)的核心 , 突破了使用傳統(tǒng)催化劑脫硫的不足 , 所使用的 脫氮硫桿菌 為無機(jī)化能自養(yǎng)菌 , 可從 自然環(huán)境 中分離并進(jìn)行純化而獲得 , 其 生長速度 很快 , 每 2 h其數(shù)量就可以翻倍 , 對于多變的工藝環(huán)境具有很強(qiáng)的 抵抗力 , 硫化物氧化過程所產(chǎn)生的 能量即可滿足其生長的能量需求。下面主要介紹天然氣的脫硫過程。 硫酸鹽還原作用機(jī)理 ? 硫酸鹽 → 硫化氫的過程： ? 首先，穩(wěn)定的硫酸鹽被 ATP激活并吸入到 ATP硫酸化酶上，進(jìn)而形成腺苷 5‘磷酰硫酸（ APS），接著在異化硫酸鹽還原中， APS的硫酸根部分直接還原成亞硫酸；在同化過程中，通過 APS激酶催化作用，在 APS上加成一個(gè) P而形成 3’磷酸腺苷 5‘磷酰硫酸，然后硫酸鹽部分被還原為亞硫酸鹽，最后硫酸鹽還原菌在利用質(zhì)子動(dòng)力形成的 ATP和電子的相互作用進(jìn)一步形成硫化物。 ? （ 2）酶生物催化劑的脫硫機(jī)理 ? 紅球菌屬 ECRD1能將大部分 DBT中的硫脫出，且它的脫硫酶對底物特異性比較寬可以把烷基或芳香族替代基團(tuán)的DBT衍生物脫硫?yàn)橄鄳?yīng)的單酚， 但是 原始的紅球菌屬IGTS8脫硫酶對噻吩和苯并噻吩幾乎沒有活性，因此研制能降解不同組分的生物催化劑意義重要。紅球菌屬 IGTS8是典型的有工業(yè)運(yùn)用情景的微生物。 紅球菌屬 的氧化降解過程中產(chǎn)生了 2羥二苯基 亞磺酸苯鹽，然后脫硫酶斷裂該物質(zhì)產(chǎn)生硫化物，接著硫化物再轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。 ? DBT是煤中的主要的有機(jī)硫化合物，能降解它的微生物有紅球菌屬、假單胞菌屬、短細(xì)菌屬和黑霉曲屬。大多數(shù)為生物對脫出無機(jī)硫及非雜環(huán)硫較有效，對脫出雜環(huán)硫的效果甚微，主要是依靠微生物中的酶對 CS鍵的斷裂作用利用這種方法不會(huì)使酶降解，熱值也不損失。為提高反應(yīng)的速率，可利用嗜熱的硫化裂片菌屬，該菌屬能夠在 65~80℃ 條件下進(jìn)行培養(yǎng)。 ? 直接脫硫過程： ? 2FeS2+7O2+2H2O → 2FeSO 4+2H2SO4 ? 然后進(jìn)一步氧化成硫酸鐵： ? 4FeSO4+O2+2H2SO4 →Fe 2（ SO4） 3+2H2O ? 微生物也可以直接將硫化物轉(zhuǎn)化為硫元素： ? 2S+3O2+2H2O → 2H 2SO4 ? FeS2+ Fe2（ SO4） 3 →3FeSO 4 +2S ? 2S+3O2+2H2O → 2H 2SO4 ? 間接過程：是用硫酸亞鐵將二硫化鐵氧化成硫酸，該過程是非生物過程，但他有保持 PH值很低的優(yōu)點(diǎn)。這些菌有直接或間接作用兩種機(jī)理： 解的 Fe2+轉(zhuǎn)變成 Fe3+ ，生成強(qiáng)氧化劑 Fe3+ 再將硫化物氧化成單質(zhì)硫，經(jīng)多次氧化直至沉積在煤和石油中的硫轉(zhuǎn)化成水溶性的硫酸鹽。通常存在于缺氧的水體環(huán)境中，一把情況下都是專性厭氧。最重要的化能自養(yǎng)無色硫細(xì)菌是多種硫桿菌。通常有紅色非硫黃菌、紅色硫磺菌、綠色硫磺菌、以及滑行絲狀綠色硫磺菌四個(gè)科。如下表： ? 表 1 三類典型煤炭脫硫微生物的作用于脫硫特性 微生物類型 典型微生物種類 作用 脫硫特性 專性自養(yǎng)微生物（嗜酸） 氧化亞鐵硫桿菌 氧化
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