Впервые по этому способу была пущена в эксплуатацию установка в 1926 г. в Германии на 40 тыс. м3 газа в сутки, а затем на 5 млн. м3/сутки. Процесс состоит из трёх операций:
а) поглощение H2S,
б) окисление H2S до элементарной серы
в) экстракция серы из угля.
Способ этот наиболее эффективен при содержании сероводорода в газе не более 1%. Технологическая схема очистки следующая. Газ при входе на очистную установку пропускается через фильтр для освобождения от нефтяных частиц, затем к нему подмешивается воздух (в количестве 3—4% от газа) и аммиак (в количестве 0,3—0,5 г/м3 газа) и направляется в адсорберы. Число адсорберов различно (от 2 до 4) в зависимости от пропускаемого количества газа. После того как будет установлено, что уголь в том или ином адсорбере насыщен H2S этот адсорбер отключается, и уголь в нём подвергается регенерации. Обычно серу из пор угля извлекают промывкой его раствором сульфида аммония, но могут применяться и другие растворители (сероуглерод, хлористая сера и т. д.). Таким образом, часть адсорберов находится в насыщении часть — в регенерации. Регенерация угля заканчивается пропуском через него водяного пара при температуре около 100° С, и вся операция требует времени 10—12 час.
Постепенно раствор сульфида аммония обогащается серой, когда содержание серы дойдёт до 200—300 г/л раствора последний подвергается регенерации, при этом получают чистую серу.
Основные показатели очистки по этому способу 1.Степень очистки газа от H2S 100%.
2.Число адсорберов от 2 до 40 шт. Количество угля до 5м3 в каждом адсорбере.
3.Уголь до проскока сероводорода задерживает от 50 до 150% серы от собственного веса. В среднем 1 м3 угля поглощает 400 кг серы.
4.1 л раствора сульфида аммония извлекает до 0,3 кг серы. Концентрация раствора 15%.
5.Потеря давления в адсорбере 50—60 мм вод. столба.
6.Скорость газа, считая на полное сечение, 80 мм /сек.
7.Температура газа до адсорбера 35—40° С.
8.Возможное количество регенераций угля — 100.
9.Выход элементарной серы 95%.
10.Чистота серы 99—99,5%.
11.Расход активированного угля на 1 т серы 10 кг.
12.Расход пара на 1 т серы 5—6 т.
В применении к очистке естественных газов, содержащих газобензиновые углеводороды, этот способ нуждается еще в проведении дополнительных исследовательских работ по выявлению возможного совмещения очистки газа и его отбензинивания.
Регенерация угля Процесс извлечения серы из активного угля можно осуществлять экстракционным методом с помощью водного раствора сульфида аммония, жидкого сероуглерода и др. Применяются два варианта технологического оформления процесса – периодический процесс с выдержкой экстрагента в аппарате в течение определенного времени, а также непрерывная циркуляция свежего экстрагента. Выбор варианта определяют экономические показатели установок.
(NH4)2S + 2S → (NH4)2S3 (NH4)2S3 + 5O2 → N2 + 3SO2 + 4H2O
Комбинированный метод реактивации используется в особо трудных случаях, когда на поверхности угля оседают плохо растворимые вещества с высокой температурой кипения, например, терефталевая кислота и ее производные. Для этих условий эффективным оказывается выдержка угля при температуре около 100 °С в 10 – 15 %-ном растворе щелочи.
Достоинства и недостатки метода Плюсы:
-высокая степень улавливания(захвата)
-дешевизна адсорбента
-высокая степень улавливания(захвата)
Минусы:
-необходимость частой регенерации (или перезарядки) адсорбента
-неспособность обрабатывать сильно загрязненные
-сложность регенерации