USUWANIE SIARKOWODORU Z POWIETRZA JAKO ELEMENT TECHNOLOGII DEZODORYZACJI

Transkrypt

1 siarkowodór, jonity włókniste, dezodoryzacja powietrza, katalityczne utlenianie Henryk WASĄG, Justyna KUJAWSKA * USUWANIE SIARKOWODORU Z POWIETRZA JAKO ELEMENT TECHNOLOGII DEZODORYZACJI Konieczność usuwania siarkowodoru wynikać może ze względów zdrowotnych, bezpieczeństwa, ochrony przed korozją bądź też z uwagi na zapachową jakość powietrza. Metoda usuwania siarkowodoru uzależniona jest głównie od stężenia tego gazu, rodzaju oczyszczanego medium oraz wymaganego stopnia oczyszczania. W kategoriach dezodoryzacji powietrza, poza uniwersalnymi biofiltrami, brak jest prostych i niezawodnych metod usuwania siarkowodoru, bądź konwersji tego gazu do obojętnych produktów. Problem może być rozwiązany na drodze selektywnego katalitycznego utleniania siarkowodoru tlenem z powietrza z wykorzystaniem znanego katalizatora Fe(III)-EDTA. Liczne niedogodności tego procesu mogą być wyeliminowane poprzez zastosowanie włóknistych materiałów jonowymiennych jako nośnika katalizatora. Poza technicznymi aspektami prowadzenia procesu oczyszczania, zastosowany jonit włóknisty usprawnia wymianę mas pomiędzy fazą gazową i ciekłą, buforuje roztwór sorbujący i katalizuje proces utleniania siarkowodoru do siarki elementarnej oraz żelaza(ii) do żelaza(iii). Przedstawione wyniki badań wstępnych dowodzą wyższości jonitów włóknistych w stosunku do materiałów obojętnych oraz wskazują na jonity włókniste Fiban A-6 i Fiban AK-22 jako na najbardziej obiecujące nośniki katalizatora Fe(III)-EDTA w procesach dezodoryzacji powietrza. 1. USUWANIE SIARKOWODORU Z POWIETRZA Zapachowa jakość otaczającego powietrza już od dawna postrzegana była jako najbardziej istotny czynnik związany z naturalnym środowiskiem człowieka, a w ostatnich latach nabiera ona szczególnego znaczenia [1, 6, 13, 24]. Mając na uwadze komfort życia ludności i bezpieczeństwo pracy człowieka ograniczanie emisji i usuwanie siarkowodoru z powietrza urastają do rangi problemu wymagającego pro- * Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, ul. Nadbystrzycka 40B, Lublin.

2 500 H. WASĄG, J. KUJAWSKA stych i skutecznych rozwiązań [2,3]. Niskie stężenia wyjściowe siarkowodoru i wymagany wysoki stopień jego usunięcia ograniczają możliwość wykorzystania wielu znanych metod usuwania siarkowodoru z mediów gazowych, jak chociażby proces Claus a. Proces ten jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod suchego usuwania siarkowodoru z mieszanin gazowych [18]. Bazuje on na patencie zarejestrowanym przez C. F. Claus a w 1883 roku. Metoda ta została wprowadzona do praktyki przemysłowej w 18 roku. W latach czterdziestych dwudziestego wieku zaczęła powoli wchodzić do przemysłu jako jedna z najbardziej uniwersalnych, prostych metod suchego usuwania siarkowodoru z gazu. Obecnie stosowanych jest wiele modyfikacji procesu Claus a, jednakże zawsze jednym z etapów jest katalityczne utlenianie siarkowodoru [16, 19, 20]. Proces jest tak realizowany aby końcowym produktem była siarka elementarna, która nie stanowi większego zagrożenia dla środowiska naturalnego, a wręcz jest cennym produktem handlowym [33]. Jednak proces Claus a jest procesem wysokotemperaturowym i przeznaczonym do dużych zawartości siarkowodoru minimum 5% tak aby proces przebiegał z zadowalającym stopniem konwersji [11]. Gwoli ścisłości stopień ten ze względów termodynamicznych nie przekracza 95-97% [29]. W nowszych metodach usuwania siarkowodoru z gazów zawierających duże jego ilości zastosowanie jako utleniacza tlenu w obecności różnego rodzaju katalizatorów pozwoliło nie tylko na zwiększenie efektywności procesu lecz również na znaczne obniżenie temperatury [36]. Są to niezwykle istotne parametry, kiedy oczyszczaniu poddaje się duże objętości gazów o niewielkich koncentracjach siarkowodoru. Spośród dostępnych metod spełniających te kryteria wymienić należy metody oparte na skruberach mokrych, chemicznym utlenianiu, absorpcji, biofiltracji i utlenianiu katalitycznym [7, 9, 10, 12, 23, 25]. W praktyce znalazły one szerokie zastosowanie do usuwania siarkowodoru z biogazu, przemysłowych gazów wentylacyjnych lub oczyszczalniach ścieków [5]. W kategoriach procesu dezodoryzacji powietrza, poza uniwersalnymi biofiltrami, usuwanie siarkowodoru należy w światowej literaturze do rzadkości. Jednym z nielicznych przekładów jest metoda oparta na absorpcji siarkowodoru z gazu wysypiskowego w 2 molowym roztworze wodorotlenku sodu prowadzona w reaktorze ze złożem ociekowym [15]. Niski stopień usunięcia siarkowodoru, bo do poziomu zaledwie 10 ppm oraz straty wodorotlenku wywołane obecnością ditlenku węgla w oczyszczanym gazie nie rokują tej metodzie większego powodzenia. Specyfice problemów związanych z usuwaniem siarkowodoru jako elementu technologii dezodoryzacji powietrza może sprostać zastosowanie znanego procesu katalitycznego utleniania siarkowodoru do siarki elementarnej tlenem z powietrza w obecności kompleksu Fe(III) z EDTA w środowisku alkalicznym [17, 21]. Główną zaletą tego katalitycznego systemu jest to, że utlenianie siarkowodoru do siarki przebiega w sposób selektywny bez tworzenia wonnych produktów ubocznych takich jak tlenki siarki lub inne połączenia siarkowe. Schematycznie proces ten można zapisać w poniższy sposób:

3 Usuwanie siarkowodoru z powietrza jako element technologii dezodoryzacji 501 Н 2 S gaz Н 2 S roztwór Н 2 S + OH - = HS - + H 2 O 2 Fe 3+ + EDTA + HS - = S 0 + H Fe 2+ + EDTA 2 Fe 2+ + EDTA + Н 2 О + 1/2 О 2 = 2 Fe 3+ + EDTA + 2 OH - Warto w tym miejscu wspomnieć, że katalizator Fe(III)-EDTA w stanie suchym jest nieaktywny, a wykorzystanie jego możliwości związane jest z koniecznością stosowania alkalicznych roztworów. Fakt ten ogranicza w znacznym stopniu techniczne sposoby realizacji procesu do rozwiązań opartych o skrubery mokre. Niski stopień konwersji i duże nakłady energetyczne związane z koniecznością maksymalnego rozwinięcia powierzchni kontaktu na granicy ciecz-gaz to powszechnie znane niedogodności skruberów. Pomimo, że usuwanie siarkowodoru oparte na wykorzystaniu chelatowych kompleksów Fe(III) jest procesem często pojawiającym się w literaturze naukowej i szeroko stosowanym w praktyce to jednak na temat kinetyki reakcji trudno znaleźć dokładniejsze dane [9, 22]. Łatwo podejrzewać, że sprawność procesu zależy w głównej mierze od wymiany mas na granicy gaz-ciecz i jest to czynnik limitujący szybkość całego procesu. Z kolei szybkość absorpcji siarkowodoru w roztworach zależy od całego kompleksu czynników na które nie zawsze zwracano baczniejszą uwagę [4]. Usprawnienie tej wymiany można osiągnąć różnymi zabiegami. W znanej z literatury metodzie usuwania siarkowodoru szybkość jego absorpcji udaje się zwiększyć o 4, a nawet do 8 rzędów w stosunku do normalnej sorpcji fizycznej wykorzystując chemisorpcję w wodnych roztworach jodu [35]. W odniesieniu do układu z katalizatorem Fe(III)-EDTA dowiedziono, że obecność powstającej in situ siarki korzystnie wpływa na wzrost szybkości absorpcji siarkowodoru [8]. Utrzymanie siarki koloidalnej w fazie ciekłej łatwo można uzyskać stosując środki powierzchniowo czynne. Jednak jak to szybko zauważono obecność środków powierzchniowo czynnych prowadzi do zaniku dodatniego wpływu drobin siarki na szybkość sorpcji siarkowodoru [34]. Wiele prób przeciwdziałania tym niekorzystnym efektom, między innymi poprzez zastosowanie izopropanolu, nie przyniosło oczekiwanych rezultatów [4]. Biorąc pod uwagę powyższe trudności wydaje się, że problem może być rozwiązany na drodze katalitycznej konwersji siarkowodoru z użyciem jonitu włóknistego jako nośnika katalizatora. Jonity włókniste charakteryzują się doskonałą kinetyką procesów wymiany jonowej, również z fazy gazowej, realizowanej w odpowiednich warunkach. Zapewnić powinny one szybką i skuteczną sorpcję siarkowodoru z oczyszczanego powietrza. Obecny na nośniku katalizator Fe(III) EDTA utleni siarkowodór do nietoksycznych produktów, odtwarzając swoje zdolności w wyniku reakcji z tlenem zawartym w powietrzu. Spadek powinowactwa jonitu w stosunku do siarkowodoru wywołany konkurencyjną sorpcją jonowymienną obecnego w oczyszczanym powietrzu ditlenku węgla nie zakłóci przebiegu procesu, jako że nawet w stanie równowagi na jonicie zachodzą ciągłe procesy sorpcji i desorpcji wymienianych składni-

4 502 H. WASĄG, J. KUJAWSKA ków. Gwoli ścisłości znane są z literatury próby bezpośredniego zastosowania wymiany jonowej do usuwania siarkowodoru z powietrza. Z jego chemicznych właściwości można wnioskować, że będzie ulegał jonowymiennej sorpcji na anionicie w formie wodorotlenowej. Jednak w przypadku oczyszczania powietrza zawartość konkurencyjnego w procesie wymiany ditlenku węgla jest zazwyczaj o wiele wyższa, a dodatkowo jego stała dysocjacji pierwszego stopnia jest o kilka rzędów wyższa niż w przypadku siarkowodoru. Z tego względu tylko jonity selektywne mogą być brane tutaj pod uwagę. Jedynymi znanymi z literatury jonitami zdolnymi do selektywnej sorpcji siarkowodoru w obecności CO 2 są Amberlist XN-1007 i Amberlist A-27 [28]. Jednak trudno jest doszukać się w literaturze powodów dla których wymieniacze te nie znalazły praktycznych zastosowań. 2. BADANIA I WYNIKI Jonity włókniste użyte w przeprowadzonych badaniach zsyntetyzowane zostały w doświadczalnej instalacji produkcyjnej Instytutu Fizycznej Chemii Organicznej Akademii Nauk Republiki Białorusi w Mińsku. Jonity otrzymane zostały w wyniku chemicznej modyfikacji włókien poliakrylonitrylowych [27]. Użyto włókien o średnicy μm i długości 65 mm. Po procesie chemicznej obróbki z włókien uformowana została włóknina o grubości 5 mm i gęstości powierzchniowej 550 g/m 2. Jonit włóknisty Fiban K-5 otrzymano poprzez sieciowanie poliakrylonitrylu za pomocą hydrazyny z późniejszą hydrolizą w środowisku silnie alkalicznym w temperaturze 0 C. Hydroliza powoduje powstanie różnego rodzaju grup zawierających azot, głównie NH, =NH 2 i NH 2 =N oraz dominującej ilości karboksylowych grup funkcyjnych powstających w drugim etapie hydrolizy. Kationitowa pojemność wymienna i anionitowa pojemność wymienna użytej w badaniach próbki jonitu wynosiły odpowiednio 4,20 mval/g i 1,22 mval/g [27]. Fiban A-6 jest produktem aminolizy włókien poliakrylonitrylowych z dimetyloaminopropyloaminą z późniejszą reakcją konwersji do czwartorzędowych aminowych grup funkcyjnych za pomocą epichlorohydryny. Fiban A-6 zawierał słabe i mocne grupy funkcyjne o pojemnościach wymiennych odpowiednio 1, mval/g i 0,65 mval/g [26]. Fiban AK-22 jest poliamfolitem zawierającym pierwszo- i drugorzędowe grupy aminowe oraz grupy karboksylowe. Otrzymany został w wyniku chemicznej modyfikacji włókien poliakrylonitrylowych [27]. Dominującymi grupami funkcyjnymi jonitu są R-COOH i R-CO-NH 2 -CH 2 CH 2 NH-CH 2 CH 2 NH 2. Kationitowa pojemność wymienna jonitu wynosi 1,5 mval/g zaś anionitowa pojemność wymienna równa jest 4,0 mval/g. Katalizator selektywnego utleniania siarkowodoru tlenem z powietrza nanoszono na nośnik poprzez impregnację jonitów włóknistych, bądź też obojętnych materiałów włóknistych bawełna, poliakrylonitryl, włókno węglowe Carbapon. Roztwór impre-

5 Usuwanie siarkowodoru z powietrza jako element technologii dezodoryzacji 503 gnacyjny otrzymywano poprzez zmieszanie 0,3 molowego roztworu soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraooctowego i roztworu heksahydratu trichlorku żelaza- FeCl 3 6H 2 O w stosunku molowym 1:2. Zawartość żelaza(iii) w otrzymanym układzie katalizator-nośnik włóknisty wynosiła 0,3 mmol/g. Badania nad usuwaniem siarkowodoru z powietrza z użyciem katalizatora Fe(III)-EDTA na nośniku włóknistym przeprowadzone zostały na stanowisku badawczym schematycznie zilustrowanym na rys. 1. Siarkowodór dostarczany był poprzez reduktor z butli i po zmierzeniu przepływu dostarczany do komory mieszania. Za pomocą sprężarki poprzez wymiennik ciepła dostarczano powietrze, rozdzielając go za pomocą zaworów na dwa odpowiedniej wielkości strumienie jeden przepływający przez osuszacz, a drugi poprzez nawilżacz. Uzyskiwano w ten sposób powietrze o zadanej wilgotności względnej, którą wraz z temperaturą kontrolowano za pomocą termohigrometru. Tak otrzymany strumień powietrza kierowano do komory mieszania po której uzyskiwano powietrze zanieczyszczone siarkowodorem, przepływające następnie do celi sorpcyjnej zawierającej 5 mm warstwę nośnika włóknistego z katalizatorem Fe(III)-EDTA. Pomiary przeprowadzono dla początkowego stężenia siarkowodoru w oczyszczanym powietrzu wynoszącym mg/dm 3, przy prędkości filtracji wynoszącej 0,05 m/s, którą kontrolowano za pomocą przepływomierzy. Stężenie siarkowodoru w powietrzu przed oczyszczaniem, jak też po procesie katalitycznego utleniania mierzono za pomocą analizatora gazu GFM101 (Gas Data Ltd.). termostat wylot Rys. 1. Schemat laboratoryjnego stanowiska do badań nad usuwaniem siarkowodoru z powietrza z wykorzystaniem katalizatora Fe(III)-EDTA na nośnikach włóknistych ( 1 butla z siarkowodorem, 2 sprężarka, 3 zawór, 4 przepływomierz, 5 wymiennik ciepła, 6 nawilżacz, 7 osuszacz, 8 cela sorpcyjna, 9 zawór trójdrożny, 10 komora mieszania, 11 termohigrometr)

6 504 H. WASĄG, J. KUJAWSKA Badania przeprowadzono stosując różne włókniste nośniki katalizatora, dla różnych wartości względnej wilgotności oczyszczanego powietrza. Za miarodajne stężenie do oceny stopnia usunięcia siarkowodoru z powietrza przyjmowano zawartość siarkowodoru w strumieniu oczyszczonym po upływie 1 godziny od momentu rozpoczęcia procesu sorpcji. Wyniki przeprowadzonych badań zestawione zostały w tabeli 1. Jak widać z przedstawionych w tabeli 1 rezultatów przeprowadzonych badań wstępnych stopień usunięcia siarkowodoru z powietrza uzależniony jest głównie od rodzaju włóknistego nośnika katalizatora Fe(III)-EDTA, jak również od względnej wilgotności oczyszczanego powietrza. Tabela 1. Stopień usunięcia siarkowodoru z powietrza w trakcie filtracji przez 5 mm warstwę materiału włóknistego z naniesionym katalizatorem Fe(III)-EDTA w zależności od wilgotności względnej oczyszczanego powietrza (stężenie początkowe siarkowodoru - mg/m 3, prędkość filtracji 0,05 m/s) Nośnik katalizatora Fe(III)-EDTA (rodzaj materiału włóknistego) Bawełna PAN Włókno węglowe Carbapon Fiban K-5 (forma Na+) Fiban AK-22 (forma OH-) Fiban A-6 (forma OH-) Wilgotność względna oczyszczanego powietrza (%) Stopień usunięcia H 2 S (%) ~100 Generalnie rzecz biorąc warstwy filtracyjne sporządzone na bazie anionitów włóknistych wykazują o wiele wyższą skuteczność jako nośniki katalizatora selektywnego utleniania siarkowodoru w porównaniu do kationitów włóknistych i inertnych niejonowych materiałów włóknistych. Te ostatnie prawie zupełnie są nieaktywne przy

7 Usuwanie siarkowodoru z powietrza jako element technologii dezodoryzacji 505 wartościach względnej wilgotności oczyszczanego powietrza poniżej %. W miarę zauważalne i niewiele przekraczające 50% stopnie redukcji zawartości siarkowodoru w powietrzu uzyskuje się dla nośników katalizatora Fe(III)-EDTA sporządzonych na bazie bawełny, poliakrylonitrylu, czy też włókna węglowego dopiero przy wilgotności względnej oczyszczanego strumienia wynoszącej %. Nieco lepsze rezultaty uzyskać można nanosząc omawiany katalizator na kationit włóknisty Fiban K-5. Tego rodzaju warstwa filtracyjna zaczyna pracować przy niższych wilgotnościach powietrza pozwalając na usunięcie ponad 50% siarkowodoru w warunkach wilgotności względnej na poziomie %. Jednak dalszy wzrost wilgotności powietrza pozwala tylko w nieznacznym stopniu usprawnić przebieg procesu i usunąć około % siarkowodoru (tabela 1). Zauważalne usprawnienie usuwania siarkowodoru za pomocą katalizatora naniesionego na włóknisty anionit Fiban AK-22 lub Fiban A-6 wskazuje na wyraźnie wyższą aktywność katalizatora związanego z grupami funkcyjnymi anionitu w porównaniu do kompleksu wolnego. Szczególnie anionit włóknisty Fiban A-6 w formie wodorotlenowej zastosowany jako nośnik układu Fe(III)-EDTA pozwala osiągać ponad % stopnie redukcji zawartości siarkowodoru w powietrzu już dla względnych wilgotności powietrza wynoszących %. Dalszy wzrost wilgotności powietrza pozwala na praktycznie całkowite usunięcie siarkowodoru ze strumienia oczyszczanego powietrza. Zaobserwowane różnice pomiędzy nośnikami na bazie testowanych jonitów spowodowane są najprawdopodobniej różnicami w stopniach hydrofilności anionitów. Jonit Fiban A-6 jako bardziej hydrofilowy w porównaniu do jonitu Fiban AK-22 oznacza większą ilość dostępnej wody, przez co proces katalitycznej konwersji siarkowodoru przebiega sprawniej. Usunięta z powietrza ilość siarkowodoru już po 1 godzinie prowadzenia procesu znacznie przewyższa wartość pojemności wymiennej jonitu, przez co można stwierdzić, że proces usuwania siarkowodoru to głównie efekt jego katalitycznego utlenienia tlenem zawartym w oczyszczanym powietrzu. Otrzymane i zaprezentowane wyniki badań pozwalają z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że anionity włókniste zastosowane jako nośnik katalizatora Fe(III)-EDTA usprawniają wymianę mas pomiędzy fazą gazową i ciekłą, buforują roztwór sorbujący i najprawdopodobniej katalizują proces utleniania siarkowodoru do siarki elementarnej oraz żelaza(ii) do żelaza(iii). 2. PODSUMOWANIE Przedstawione wyniki badań wstępnych wskazują na znaczne usprawnienie procesu selektywnego katalitycznego utleniania siarkowodoru w powietrzu poprzez zastosowanie jonitów włóknistych jako nośnika katalizatora Fe(III)-EDTA. Kontynuacja rozpoczętych badań pozwoli na ocenę wpływu najważniejszych parametrów na prze-

8 506 H. WASĄG, J. KUJAWSKA bieg procesu usuwania siarkowodoru z powietrza. Prace badawcze są tak ukierunkowane, aby w końcowym etapie możliwe było opracowanie założeń konstrukcyjnych modułów filtracyjnych filtrów do usuwania siarkowodoru z powietrza (procesy dezodoryzacji), jak również z mieszanin gazowych nie zawierających tlenu (ograniczenie uciążliwości zapachowej sieci kanalizacyjnych i oczyszczalni ścieków). Zastosowany w roli nośnika katalizatora jonit włóknisty, charakteryzujący się dużą powierzchnią właściwą, pozwala przy niskim nakładzie energetycznym na maksymalne rozwinięcie powierzchni kontaktu na granicy faz gaz-ciecz. Niewielkie opory przepływu oczyszczanego powietrza przez warstwę filtracyjną sporządzoną na bazie jonitu włóknistego i możliwość uzyskania dużych powierzchni filtracji (nawet do 50 m 2 /m 3 ) przy znanej niezawodności metod fizyko-chemicznych uczynić mogą tą metodę konkurencyjną w stosunku do znanych metod usuwania siarkowodoru z powietrza, w tym do metod opartych na biofiltracji [30, 31, 32]. Przedstawione rezultaty są wynikiem badań finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu 7549/B/T02/2011/40 Zastosowanie jonitów włóknistych jako nośnika katalizatora utleniania siarkowodoru w procesach dezodoryzacji powietrza objętych harmonogramem realizacji projektu oraz częściowo badań w ramach współpracy naukowej pomiędzy Politechniką Lubelską i Instytutem Fizycznej Chemii Organicznej Akademii Nauk Republiki Białorusi w Mińsku. LITERATURA [1] BOHOLT K., ANDREASEN K., DEN BERG F., HANSEN T., A new method for measuring emission of odour from a rendering plant using the Danish Odour Sensor System (DOSS) artificial nose, Sensors and Actuators B, 2005, No. 106, [2] BURGESS J. E., PARSONS S. A., STUETZ R. M., Developments in odour control and waste gas treatment biotechnology: a review, Biotechnology Advances, 2001, No. 19, [3] BUSCA G., PISTARINO C., Technologies for the abatement of sulphide compounds from gaseous streams: a comparative overview, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2003, No 16, [4] DEMMINK J.F., MEHRA A., BEENACKERS A.A.C.M., Absorption of hydrogen sulfide into aqueous solutions of ferric nitrilotriacetic acid: local auto-catalytic effect, Chemical Engineering Sciences, 2002, No. 57, [5] DENG L., CHEN H., CHEN Z., LIU X., PU X., SONG L., Process of simultaneous hydrogen sulfide removal from biogas and nitrogen removal from swine wastewater, Bioresource Technology, 2010, No. 100, [6] HENSHAW P., NICELL J., SIKDAR A., Parameters for the assessment of odour impact on communities, Atmospheric Environment, 2006, No 40, [7] ILIUTA I, LARACHI F., Concept of bifunctional redox iron-chelate process for H 2 S removal in pulp and paper atmospheric emissions, Chemical Engineering Sciences, 2003, No. 58,

9 Usuwanie siarkowodoru z powietrza jako element technologii dezodoryzacji 507 [8] JANSSEN A.J.H., LETTINGA G., DE KEIZER A., Removal of hydrogen sulphide from wastewater and waste gases by biological conversion to element sulphur Colloidal and interfacial aspects of biologically produced sulphur particles, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1999, No. 151, [9] KARIMI A., TAVASSOLI A., NASSERNEJAD B., Kinetic studies and reactor modeling of single step H 2 S removal using chelated iron solution, Chemical Engineering Research and Design, 2010, No 88, [10] LI K.S., CHENG W-D., Selective oxidation of hydrogen sulfide over Bi-Mo catalyst, Applied Catalysis A, General, 1996, No. 142, [11] LI X. Z., WU J.S., SUN D.L., Hydrogen sulphide and volatile fatty acid removal from foul air in a fibrous red bioreactor, Water Science Technology, 1998, Vol. 38, No. 3, [12] MEEYOO V., LEE J.H., TRIMM D.L., CANT N.W., Hydrogen sulphide emission control by combined adsorption and catalytic combustion, Catalysis Today, 1998, No. 44, [13] NICELL J. A., Assessment and regulation of odour impacts, Atmospheric Environment, 2009, Vol. 43, [14] OH K. J., KIM D., LEE IN-HWA, Development and effective hydrogen sulphide removing equipment using thiobacillus sp. IW, Environmental Pollution, 1998, No. 99, [15] PANZA D., BELGIORNO V., Hydrogen sulphide removal from landfill gas, Process Safety and Environment Protection, 2010, accepted manuscript. [16] PATENT PL B1 z , Borowiec Z., Kurek W., Sposób katalitycznego utlenienia siarkowodoru do siarki elementarnej. [17] PATENT PL B1 z , Dowbor K., Pasynkiewicz J., Szelęgowski M., Sposób usuwania siarkowodoru z powietrza lub innych gazów zawierających tlen. [18] PATENT PL B1 z , Tomal S., Cieślar R., Figiel Z., Sposób rozkładu siarkowodoru pochodzącego z gazu koksowniczego metoda Claus a. [19] PATENT PL z dnia , Grams W., Rybicki Z., Bansik J., Sposób oczyszczania stężonych i rozcieńczonych gazów wentylacyjnych z dwusiarczku węgla i siarkowodoru w zakładach włókien wiskozowych. [20] PATENT PL z dnia , Borkowski B., Sposób usuwania siarkowodoru ze ścieków i odlotowych gazów zawierających siarkowodór. [21] PICHE S., LARACHI F., Dynamics of ph on the oxidation of HS - with iron(iii) chelates in anoxic conditions, Chemical Engineering Science, 2006, No. 61, [22] POULTON W.S., KROM M.D., RIJN VAN J., RAISWELL R., The use of hydrous iron (III) oxides for the removal of hydrogen sulphide in aqueous system, Water Research, 2002, No. 36, [23] RAKMAK N., WIYARATN W., BUNYAKAN C., CHUNGSIRIPORN J., Synthesis of Fe/MgO nano-crystal catalyst by sol-gel method for hydrogen sulfide removal, Chemical Engineering Journal, 2010, No. 162, 84-. [24] SIRONI S., CAPELLI L., CENTOLA P., DEL ROSSO R., IL GRANDE M., Odour emission factors for assessment and prediction of Italian rendering plants odour impact, Chemical Engineering Journal, 2007, No. 131, [25] SCHLEGELMILCH M., STREESE J., STEGMANN R., Odour management and treatment technologies: An overview, Waste Management, 2005, No. 25, [26] SHUNKEVICH A.A., MED JAK G.V., MARTSINKEVICH R.V., GRACHEK V.I., SOLDATOV V.S., Fibrous chelating carboxylic acid ion exchangers, Sorption & Chromatography Processes, 2001, No. 1, [27] SOLDATOV V.S., PAWŁOWSKI L., WASĄG H., SCHUNKEVICH A., New materials and technologies for environmental engineering. Part I Synthesis and structure of ion exchange fibers, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, Lublin 2004, No. 21,

10 508 H. WASĄG, J. KUJAWSKA [28] SOLDATOV V. S., PAWŁOWSKI L., WASĄG H., ELINSON I., SHUNKIEVICH A., Air pollution control with fibrous ion exchangers, [w:] Chemistry for the Protection of the Environment, 2, pod red. L. Pawłowski, Plenum Press, New York 1996, [29] SORIANO M.D., JIMENEZ-JIMENEZ J., CONCEPCION P., JIMENEZ-LOPEZ A., RODRIGUEZ-CASTELLON E., LOPEZ NIETO J.M., Selective oxidation of H 2 S to sulphur over vanadium supported on mesoporous zirconium phosphate heterostructure, Applied Catalysis B: Environmental, 2009, No. 92, [30] WASĄG H., Zastosowanie jonitów włóknistych do dezodoryzacji powietrza, [w:] Nowe metody i technologie dezodoryzacji w produkcji przemysłowej, rolnej i gospodarce komunalnej, pod. red. J. Zwoździak, I. Szynkowska, PWN, Warszawa [31] WASĄG H., Dwusekcyjny filtr z jonitem włóknistym do usuwania związków złowonnych z powietrza, Przemysł Chemiczny, 2010, No. 4, [32] WASĄG H., Perspektywy zastosowania jonitów włóknistych w procesach dezodoryzacji powietrza, Przemysł Chemiczny 2009, No. 5, [33] DE WILD P.J., NYQVIST R.G., DE BRUIJN F.A., STOBBE E.R., Removal of sulphur-containing odorants from fuel gases for fuel cell-based combined heat and power applications, Journal of Power Source, 2006, No. 159, [34] WUBS H.J., BEENACKERS A.A.C.M., Kinetics of absorption of hydrogen sulfide into solutions of ferric EDTA and HEDTA, A.I.Ch.E. Journal, 1994, Vol. 3, No. 40, [35] WUBS H.J., BEENACKERS A.A.C.M., KRISHANA R., Absorption of hydrogen sulphide in aqueous solutions of iodine-a critical review, Chemical Engineering Science, 1991, No 46, 3-6. [36] WU X., KERCHIEF A.K., SCHWARTZ V., OVERBUY H.S., ARMSTRONG R. T., Activated carbons for selective catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur, Carbon, 2005, No. 43, REMOVAL OF HYDROGEN SULPHIDE FROM AIR AS AN ELEMENT OF DEODORIZATION PROCESS The removal of hydrogen sulphide is required for reasons of health, odour problems, safety and corrosivity problems. The means of hydrogen sulphide removing mainly depend on its concentration and kind of medium to be purified. The paper deals with a method of hydrogen sulphide removal from the air by its catalytic oxidation to elemental sulphur with the use of Fe-EDTA complex. The possibility of obtaining fibrous filtering materials able to remove small concentrations of H 2 S from the air were described. The base of these materials is fibrous ion exchanger with Fe(III)-EDTA complex immobilized on their functional groups. The complex of trivalent iron converts hydrogen sulphide to elemental sulfur. Bivalent iron formed in the reaction is oxidized by the atmospheric oxygen, so complex of trivalent iron is continuously regenerated and the overall process can be accounted as pseudo-catalytic. In the present paper properties of several fibrous catalysts based on ion exchangers and inert materials were described. The data presented show that the filtering layers with anion exchange package are much more active in the catalytic processes of hydrogen sulphide removal than cation exchanger and inert materials. In the addition to the nature of the fiber relative air humidity is a critical factor determining efficiency of the material in the air purification from H2S. It was proved that the most promising carrier of the Fe-EDTA catalyst for hydrogen sulphide oxidation are Fiban A-6 and Fiban AK-22 fibers.