一、脱硫的必要性
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保护后续催化剂
生物制氢的原料气(如沼气、生物质气化气)常含硫化氢(H₂S)及有机硫化物(如噻吩)。这些硫化物会毒化制氢过程中使用的催化剂(如甲烷重整、变换反应催化剂),导致催化剂永久失活并中断反应链13。
例如:天然气制氢明确要求原料气脱硫至0.1ppm以下,否则转化催化剂将失效3。 -
避免设备腐蚀
H₂S在潮湿环境中生成酸性物质,会严重腐蚀管道、反应器等设备,增加维护成本和安全隐患4。
二、脱硫工艺的选择
针对生物制氢的气源特性(如沼气含硫量波动大、含有机硫),需采用组合技术:
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预处理脱除H₂S
- 湿法脱硫:碱性溶液(如胺法)或氧化剂(栲胶法)高效吸收H₂S,适合高硫负荷14。
- 生物脱硫:利用硫杆菌等微生物将H₂S氧化为单质硫,绿色低碳但需控制反应条件1。
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深度脱除有机硫
- 水解转化:将有机硫(如COS、硫醇)催化水解为H₂S,再统一脱除1。
- 吸附精脱:氧化锌等固体吸附剂可深度脱硫至ppb级,满足敏感催化剂要求3。
三、对比其他制氢工艺的脱硫逻辑
四、总结
生物制氢需通过前置脱硫确保原料气洁净:
- 优先脱除H₂S保护设备和催化剂;
- 针对有机硫采用水解+吸附组合工艺;
- 技术选择需匹配原料硫含量与经济性13。