Quá trình xử lý khí H2S bằng Na2CO3 đƣợc dựa trên cơ sở các phản ứng sau: H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3
Phản ứng này diễn ra trong tháp hấp thụ 1 của hệ thống xử lý. Dung dịch bão hòa từ tháp 1 chảy ra đƣợc làm bốc hơi bằng không khí nóng trong tháp giải hấp thụ
2 để thu hồi lại Na2CO3. và chu trình làm việc cứ thế tiếp diễn.
Khí H2S thu đƣợc từ tháp 2 sẽ đƣợc đƣa sang công đoạn tiếp theo để thu hồi lƣu huỳnh đơn chất và hoàn nguyên vanadat.
Phản ứng thu hồi lƣu huỳnh có sự tham gia của natri vanadat NaVO3: 2NaHS + H2S + 4NaVO3 + ½ O2 = Na2V4O9 + 4NaOH +3S
Để hoàn nguyên vanadat ngƣời ta dùng chất xúc tác ADA (natri-amoni vanadat và đisunfonat):
Na2V4O9 + 2NaOH + ½ O2 + 2ADA = 4NaVO3 + 2ADA
Ngƣời ta có thể thay thế natri cacbonat bằng kali photphat K3PO4 với những ƣu điểm là:
- Có tính chất bền vững
- Phản ứng của nó với H2S mang tính chất chọn lựa khi có mặt của khí SO2 trong khí thải.
- Sử dụng hơi nƣớc để làm bay hơi và thu hồi H2S. Phản ứng khử H2S xảy ra nhƣ sau:
K3PO4 + H2S = K2HPO4 + KHS
Ngoài ra, có thể dùng amoni cacbonat và kali cacbonat làm dung dịch hấp thụ đối với H2S:
(NH4)2CO3 + H2S = (NH4)2S + H2O + CO2 ↑
Amoni sunfua (NH4)2S thu đƣợc trong dung dịch ra khỏi tháp hấp thụ sẽ đƣợc phân huỷ thành NH3 và H2S. Dung dịch NH3 quay trở lại chu trình để kết hợp với CO2 và H2O trong khói thải để tạo thành amoni cacbonat và phản ứng trên tiếp tục xảy ra. Không khí Khí vào Khí sạch thoát ra 1 5
Hình 3.28: Sơ đồ hệ thống xử lý khí H2S bằng amoni cacbonat (NH4)2CO3
1. tháp hấp thụ, 2. tháp oxy hoa, 3. thùng phân ly, 4. thùng chứa lƣu huỳnh, 5. thùng rửa, 6. máy lọc ly tâm
6 4 2 3 Không khí Lƣu huỳnh