沼气脱硫是什么,德远净能的小编带您了解一下
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www.sxdyjn.cn | 发布时间:2022年09月26日
沼气脱硫是什么,
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一、沼气脱硫原理
1.干沼气脱硫
干沼气脱硫是一种简单、高效、成本相对较低的脱硫方法,一般适用于沼气量小、硫化氢浓度低的沼气脱硫。干去除沼气中的硫化氢(H2S)机器的基本原理是O2使H2S一种氧化成硫或硫氧化物的方法,也可以称为干试氧化法。干燥设备的组成是将填料放入容器中,填料层含有活性炭、氧化铁等脱硫剂。气体以低流速从一端通过容器内的填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫后,残留在填料层中,净化后气体从容器的另一端排出。附着在填料层上的硫和硫氧化物达到一定程度,出口气体H2S如果超过指标,需要再生更换新的脱硫剂。
干试沼气脱硫主要包括主钢结构、脱硫剂填料、窗户、气压表、温度表等部件。脱硫塔一般设计为一用一备,交替使用,即脱硫和再生。它含有硫化氢(H2S)沼气进入脱硫塔底部,通过脱硫填料层到达顶部,H2S脱硫剂内的化学变化:
第一步:
Fe2O3·H2O3H2S=Fe2S34H2O(脱硫)
第二步:
Fe2S33/2O23H2O=Fe2O3·H2O2H2O3S(再生)
含硫化氢的沼气从塔底进入,通过脱硫剂填料层从顶部进入主管。通过设计良好的沼气速度、脱硫剂填充高度和工艺操作指标控制,可达到良好的精细脱硫效果。
沼气进入干试脱硫塔前,应设置冷凝罐或沼气颗粒过滤器。该设备能去除沼气中的颗粒杂质,并在进入脱硫前促进沼气含有一定的湿度。
当脱硫剂变色或系统压差过大时,出口H2S超标时,应交替使用另一个脱硫塔,可与系统断开。脱硫塔内沼气排空后,进行空气循环和蒸汽,再生脱硫剂。当再生效果不易判断故障时,应从塔底排除废弃脱硫剂,同时在相同体积的新鲜脱硫填料中加入反应器。或设置多级串联生产,更方便安全稳定运行。
2.湿法沼气脱硫
湿法脱硫可分为循环法和氧化法。氧化法以碱性溶液为吸附剂,加入载氧催化剂吸收H2S反应生成HS—,湿式氧化法是将脱硫剂溶解在水中,液体进入设备,与沼气混合,沼气中的硫化氢(H2S)与液体发生中和反应,产生反应HS—然后催化氧化成单硫分离系统,吸收硫化氢的液体包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。脱硫效率可达99.5%以上。
在大型脱硫工程中,一般采用湿法进行粗脱硫,然后通过干法进行精脱硫。
湿沼气脱硫工艺主体包括洗涤塔、脱硫塔、再生槽、硫化氢取样监测系统、碱液配备槽、供水软水设备、液位控制系统、支撑件、连接件等,脱硫系统根据出气硫化氢浓度监测和碱催化剂浓度和反应温度操作监测,完成沼气H2S去除。沼气自下而上通过脱硫塔,Na2CO3溶液(或NaOH溶液)从顶部向下喷洒,促使溶液从顶部向下喷洒H2S气体和碱液有充分的化学变化。
http://baike.baidu.com/picture/2393825/2393825/16182027/72f082025aafa40f74864b15a964034f79f019b1.html?fr=lemma&ct=cover
选择碳酸钠(Na2CO3)脱硫时,主要发生以下反应:
H2SNa2CO3=NaHSNaHCO3(1)
CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3(2)
NaHS1/2O2=S↓NaOH(3)
NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O(4)
因为沼气中含有大量的沼气CO2成分,也会消耗碱液。应设置最好反应条件,尽量减少碱液的消耗。
3.生物沼气脱硫
生物沼气脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法。这三个系统都是开放系统,其微生物种群随着环境的变化而变化。在生物脱硫过程中,氧化硫污染物必须通过生物还原产生硫酸盐或H2S然后通过生物氧化过程产生单质硫,可以去除。在大多数生物反应器中,微生物主要是细菌,真菌第二,酵母很少。常用的细菌是氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌和脱硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌,它生长得最好pH值为2.0~2.2。
沼气生物脱硫是20世纪90年代发展起来的一项新技术,在国外得到了广泛的研究,在应用方面取得了很大的进展。国外沼气生物脱硫集成技术较为完善,主要包括荷兰帕克公司的壳牌帕克技术(shell-PAQ工艺),奥地利英环(EnvironTec)生物过滤器脱硫技术等,这些技术在中国也得到了广泛的应用。国内生物脱硫技术仍处于研究阶段。以下是奥地利英环EnvironTec以生物脱硫技术为例,介绍沼气生物脱硫技术。EnvironTec到目前为止,世界上已经完成了400多个工程案例,中国也有许多工程案例。该技术已被证明是沼气脱硫的实用技术。典型案例表明,生物脱硫的综合运行成本低于每立方沼气2美分。
工艺描述:
将一定量的气体引入含硫化氢的沼气中,混合物通过含硫化氢的沼气进行混合EnvironTec生物脱硫塔去除硫化氢。反应器内安装了特殊的塑料填料,为脱硫细菌的繁殖提供了充足的空间。培养液的循环使填料保持湿润,补充脱硫细菌生长繁殖所需的营养。专属菌种(如丝硫菌或硫杆菌)在填料的帮助下繁殖。在这种情况下,它们从混合沼气中吸收硫化氢,并将其转化为单质硫,从而转化为稀硫酸,
化学反应如下:
H2S2O2=H2SO4
H2SO2=2S2H2OSH2O1.5O2=H2SO4
在培养液和自来水的缓冲作用下,稀硫酸一起排出系统,这个过程是循环的。
沼气(3)进入反应器(1)底部,从底部穿过填料层到达顶部。通过变频控制准确添加气体(4)。废气成分分析仪(10)监测余氧浓度,并与空气风机连锁。循环液通过循环泵(8)循环喷淋。液位开关(13)控制整体液位平衡。为了保证细菌的活性,选择换热器(9)和温度监测(12)来控制系统的温度调节。PH仪器(11)用于控制培养液的质量(pH度),例如当培养液用于控制时PH当低于设定值时,新鲜培养液(5)和稀释水(6)自动加入脱硫塔,废水(5)自动排出,保持液位平衡。
二、方法比较
1.干沼气脱硫的特点
①结构简单,使用方便。
②在工作过程中,不需要人员值班,定期更换材料,一用一备,更换操作。
③新原料脱硫率较高,后期降低。
④与湿式相比,需要定期更换。
⑤运营成本偏高。
2.湿法脱硫的特点
①设备可长期连续运行,持续脱硫。
②用PH保持脱硫效率,运行成本低。
③工艺复杂,需要专人值班。
④设备需要维护。
3.生物沼气脱硫的特点
①高效率:硫化氢去除率高达98.5%
②适应性高:硫化氢浓度高达1.5%(1.5万)ppm)
③低成本:与其他脱硫技术相比,运行成本最低
④高安全性:配备多种安全保护装置
⑤无人值守:系统通过在线监控系统自动运行
⑤维护简单:少量维护工作(如定期校准校准)PH探头)
如何回收干式脱硫剂?
脱硫剂再生的方法是取出失去活性的脱硫剂,均匀松散地摊放在平整、干净、阳光充足、通风的地方,经常翻转脱硫剂,使脱硫剂