沼气干法脱硫装置的设计

沼气干法脱硫装置的设计
沼气干法脱硫装置的设计

干法脱硫装置的设计

一般原则:

1)沼气干法脱硫装置宜在地上架空布置,且应设置两套,一用一备;

2)沼气气水分离器的入口管内流速宜为15m/s,沼气出口管内流速宜为10m/s;3)沼气温度低于10℃时,净化设施应有保温防冻和增温措施;沼气温度大于35℃时,应对沼气进行降温。

4)沼气管道的最低点必须设置沼气凝水器,定期或自动排放管道内的冷凝水。沼气凝水器直径宜为进气管的3-5倍,高度宜为直径的1.5-2.0倍。

5)经过净化后的沼气质量指标应符合下列要求:

沼气低位发热值大于18Mj/m3;沼气中硫化氢含量小于20mg/m3;沼气温度小于35℃

沼气中硫化氢的浓度受发酵原料或发酵工艺的影响很大,原料不同,沼气中硫化氢含量变化也很大,一般在0.8~14.5g/m3之间,其中以糖蜜废水及城粪发酵后,沼气中的硫化含量最高。早期曾有研究人员采用醋酸锌化学分析法,对四个行业13个工厂(场)进行的现场测定,其结果如下表所示

表4-1 不同原料所产沼气中的H2S的含量

行业单位数最低最高平均

1.15

1.08

酒厂 4 0.82

食品屠宰场 2 1.6 1.8 1.7

禽畜场 5 0.028 4.5

1.79

城粪处理厂 2 1.5 14.5 7.95 对于脱硫装置的设计,根据当前大中型沼气工程的实际情况及H2S 的浓度范围采用:一级脱硫:H2S在2g/m3以下;二级脱硫:H2S在2~5g/m3;三级脱硫:H2S在5g/m3以上。如果H2S在10g/m3以上,最好先采用湿法粗脱,再用氧化铁进行精脱。

1)空速的选择空速是指单位体积脱硫剂每小时能处理沼气量的大小,单位为l/h,其表达式为:

V

SP =V m/V

t

(4-4)

式中V

SP

——沼气空速(l/h);

V m——沼气小时流量(m3/h);

V

t

——脱硫剂体积(m3)。

从上式中不难看出,空速是表示脱硫剂性能的重要参数之一。不同的脱硫剂因其活性不同,在选择空速时应根据沼气中H2S的浓度、操作温度、脱硫工作区高度等因素进行综合考虑。

空速值选得越高,则沼气与脱硫剂的接触时间也越短,即接触时间t

j

为空速的倒数:

t j =1/ V

SP

(4-5)

式中t

j

——接触时间(s)

在常温常压下,氧化铁脱硫剂在处理沼气中的H2S浓度小于3g/m3时,取

t j 为100秒,相当空速36l/h;若H2S含量在4~8g/m3,则t

j

约为450秒,相当

空速为8l/h。若沼气中含少量氧气时,空速可适当提高,一般常温常压下取空速为20~50l/h之间。

近年来,随着科技的发展,新型高效脱硫剂层出不穷,新型高效脱硫剂具有脱硫精度高:进口H2S为 10000 ppm时,出口H2S≤0.1ppm;反应速度快:气空速可大于1000h-1(液空速为5h-1),线速度可达0.1-0.3m/s;工作硫容大:一次性脱除H2S硫容可达20%;强度和耐水性好:水煮24h或浸泡30天不粉化,12MPa压力下急骤充压、卸压进行100次冲击试验后,强度无变化;适用温度范围广等特点。一些高效脱硫剂空速可达2000 h-1,工作硫容达到30%。

2)线速的选择线速是指沼气通过脱硫剂床高与接触时间之比:

U

s =H

ch

/ t

j

(4-6)

式中 U s ——线速度(mm/s )

H ch ——床高(mm )

t j ——接触时间(s )

沼气通过脱硫塔的线速,是设计该装置尺寸的一个关键性参数。线速取得太低,沼气呈现滞留状态;随着线速的增加,气流进入湍流区,能在更大程度上减少气膜厚度,从而增加了脱硫剂的活性。当用TTL 型脱硫剂时,可选线速在10~40mm/s 。

3)床层高度确定:床高高度与脱硫剂的利用率密切相关。短而粗的脱硫塔床层低,虽然阻力较小,但因脱硫剂的“饱和度”小,使脱硫剂利用率低。当采用分层装填时,有利于克服由于偏流或局部短路而引起的“早泄”现象,改善并提高脱硫效果。床层高度超过1.5m 以上时,可采用双层。

4)床层高度和塔径比的关系:氧化铁脱硫是一个化学吸附过程,在吸附的各个时期,脱硫床层可分为备用区、工作区和饱和区。工作区是指床层内执行脱硫职能的部位。工作区的高低与脱硫剂的活性、空速有关。根据TTL 型脱硫剂的试验结果,在空速为50l/h 以下,H2S 浓度为1~3g/m 3时,脱硫剂床层高度为塔径 3~4倍。

5)脱硫剂的更换时间:脱硫剂的使用周期和更换时间是与脱硫剂的技术性能,即工作硫容及填装量成正比,与沼气中H2S 浓度及日处理气量成反比。对于中小型沼气工程,既要考虑脱硫设备的大小及所占场地,又要考虑到频繁地更换脱硫剂给运行带来的不便,一般取脱硫剂的更换期为6个月较适宜。通过下式可计算出脱硫剂的装填量: G=s

tCV 1000 (4-7) 式中 G——脱硫剂装填量(kg );

t ——脱硫剂使用时间(d )

; s ——脱硫剂饱和硫容(%)

; C——沼气中H 2S 含量(g/m3)

V——日处理沼气量(m3/d )。

设脱硫剂使用时间t =180d ,脱硫剂饱和硫容s =20%,沼气中H 2S 含量C =8 g/m3,日处理沼气量V =1247m 3/d ,代入式(4-9),得 G=s tCV 1000 =2

.0100012478180×××=8978.4 kg W701氧化铁精脱硫剂的堆密度为0.70~0.85 g/ml 之间,本设计取堆密度为0.8 g/ml ,则脱硫剂的总体积为

V t =ρ/G (4-8)

=8978.4/800=11.223m 3,

根据4.2.1.1、4.2.1.2的要求,设脱硫塔床层的总高度为H ch ,沼气空速V SP =200h -1,选择线速度U s =0.2m/s ,根据式(4-5),可知t j =18s ;根据式(4-6)可知

H ch =U s t j (4-9)

=0.2×18=3.6m

本设计采取三级串联的方式,则每级中脱硫剂的体积为

V n =V t /3=11.223/3=3.741m 3 (4-10)

设脱硫塔的直径为D ,则

V n =×42

D π H ch (4-11)

3.741=×42

D π 3.6

D =1.15m ,取D =1.2m

则H ch /D =3.6/1.2=3,满足4.2.1.4和W701氧化铁精脱硫剂的装填要求。

本设计采取三级串联的方式,每一级中装填二层,每层高度1.8m 。 6)脱硫装置的材质及防腐措施:

本设计采用A3钢板制造,塔内采用水性环氧涂料涂两道,塔外用防锈漆涂两道。

沼气脱硫技术概述

天津农学院 课程论文(2016—2017学年第一学期) 题目:沼气脱硫技术 课程名称沼气综合利用工程 学生姓名 学号 学院工 专业班级 2013级新能源科学与工程1班成绩评定

摘要 本文简单的介绍了沼气的概念、相关性质以及气体成分,并对其中的硫化S)的过滤原因做了一些说明。简单的综述了近年研究人员开发沼气脱硫氢(H S 方法在干式法、湿法和生物脱硫技术方面所做的研究,从原理及所涉及的反应方程式、一般工艺流程图、优点等方面介绍氧化铁、碱性液体等等比较典型的以及新型的脱硫方法。 关键字:沼气;硫化氢;脱硫

1.引言 沼气是一种可再生的清洁能源,既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源,也可替代煤炭等商品能源,而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等,因此沼气的利用备受关注。我国作为一个农业大国,每年都会产生大量的农作物秸秆和农产品加工废弃物,这些大量的农业废弃物中蕴含着巨大的沼气资源。同时畜牧业产生的禽畜粪便、工业产生的有机废弃物、城市生活垃圾和城市生活污水均有沼气潜能。对农业、畜牧业、工业、生活中的有机废弃物进行厌氧发 酵产沼气时,因为含硫化合物会被转化为H 2S,所以产生的沼气中都含有H 2 S气 体。由于它是一种腐蚀性很强的化合物,所以对沼气中的H 2 S进行去除是沼气利 用的关键环节。一般而言,沼气中H 2 S的质量浓度在1~ 12g·m -3之间,由于其受发酵原料和发酵工艺的影响很大,当原料的蛋白质或硫酸盐含量较高时, 发酵后沼气中的H 2 S质量浓度就较大。我国环保标准严格规定,利用沼气发电时, 沼气气体中H 2 S含量不得超过200~300mg·m -3;若将沼气并入燃气管道或作为 车载燃料,则H 2S要小于或等于15 mg·m -3[1]。可看出,沼气中H 2 S的质量浓度 远远超过规定值,所以无论在工业或民用气体中,都必须尽可能的除去。 2.概念介绍 沼气 是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生产的一种混合性可

脱硫工艺设计说明

工艺设计说明 1、沼气管道与前部接口 根据PURAC的总体设计,考虑到二期工程的总沼气量需要,从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管,在进入沼气进化系统前设三通,一端接DN300沼气管至沼气火炬,另一端接手动阀门后至沼气净化系统。本方案起始位置自此DN450阀门始。详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。 2、沼气脱硫工艺设计 厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体,其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外,还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒,而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。因此,沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命,因此需进行脱硫净化处理。 本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。 生物脱硫法是利用微生物的作用,在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。这种脱硫方法已在欧洲广泛使用,在国内某些工程已有采用,其优点是:不需要催化剂、不需处理化学污泥,产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。脱硫效率稳定,H2S去除率可达90%以上,脱硫成本低,每立方米沼气处理费用小于0.03元,比化学脱硫法成本降低70%以上。 当沼气中进入了一定数量的氧气时,专门的好氧嗜硫细菌(如:丝硫细菌属或硫杆菌属等)可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素,并根据环境条件的不同,将其进一步氧化成硫酸。这种反应需要的条件为:氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。 在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群,一般认为,在25℃至35℃的温度环境下,好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的,因而在此温度下脱硫效果最高。 反应方程式如下: 2H2S + O2→2H2O +2S 2H2S +3O2→2H2SO3

沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范说课讲解

浙江省科技计划项目可行性研究报告 及经费概算 沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范 二OO九年九月二十日

目录 第一部分:项目可行性研究报告 一、项目的背景和意义 (1) 1.1 项目背景 (1) 1.2 项目意义 (4) 二、国内外研究现状和发展趋势 (5) 2.1高效脱硫微生物及菌群研究 (5) 2.2生物脱硫过程控制技术研究 (8) 2.3生物脱硫工程化应用研究 (9) 三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 (12) 3.1 主要研究开发内容 (12) 3.2 关键技术 (15) 3.3 主要创新点 (15) 四、项目预期目标 (15) 4.1 主要技术指标 (15) 4.2 主要经济指标 (15) 4.3 社会效益 (16) 4.4 项目技术应用和产业化前景 (16) 五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 (17) 5.1项目实施方案 (17)

5.2 技术路线 (17) 5.3 组织方式 (18) 5.4 课题分解 (18) 六、计划进度安排 (18) 七、现有工作基础和条件 (21)

第二部分:经费概算 一、经费概算列表 (23) 二、经费概算说明 (24) 2.1 承担单位和相关部门承诺的支撑条件说明: (24) 2.2 资金支出的主要用途: (25) 2.3 对其他来源经费进行说明 (27) 附表1:拟新购置设备清单 (28)

第一部分:项目可行性研究报告

一、项目的背景和意义 1.1 项目背景 随着我国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,而传统的化石能源储量有限,时刻面临着枯竭的风险,因此加快新能源的开发和利用,构建多元的能源供应体系,已成为保障我国社会经济发展的迫切需要。近年来,生物质能作为一种可再生能源受到了世界各国的广泛关注。预计到2015年,全球总能耗将有40%来自生物质能源。我国拥有丰富的生物质能资源,其理论产量达650亿吨/年左右,折合理论资源为33亿标准煤,相当于我国目前年总能耗的3倍以上。我国现阶段可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤,主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此,大力推进生物质能开发利用,不仅可以“变废为宝”,缓解我国能源紧缺的局面,而且可以减少化石能源利用造成的环境问题,具有重大的战略意义和现实价值。 近年来,国家高度重视生物质能源利用,陆续出台了多项政策和措施。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确将包括生物质能在内的可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域的优先发展主题,最近的四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。2006年1月1日,我国正式颁布了《可再生能源法》,并陆续出台了相应的配套措施,这表明我国已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上

沼气脱硫预处理方案

沼气脱硫预处理方案(总13 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

90000m3/d厌氧沼气脱硫预处理及火炬 技术文件 北京时代桃源环境科技有限公司 2015年8月 目录 1项目概况........................... 错误!未指定书签。 1.1项目概况...................... 错误!未指定书签。 1.2供货范围...................... 错误!未指定书签。 1.3执行规范...................... 错误!未指定书签。2项目整体工艺描述................... 错误!未指定书签。 3.沼气净化系统技术描述.............. 错误!未指定书签。 3.1前置增压、过滤系统............ 错误!未指定书签。 3.2生物脱硫系统.................. 错误!未指定书签。 3.3干法脱硫系统.................. 错误!未指定书签。 3.4脱水工艺...................... 错误!未指定书签。

3.5增压工艺...................... 错误!未指定书签。 3.6精过滤工艺.................... 错误!未指定书签。 3.7火炬系统...................... 错误!未指定书签。 3.8电气及自控系统................ 错误!未指定书签。 4.主要设备一览表.................... 错误!未指定书签。 5.运行费用.......................... 错误!未指定书签。 6.系统报价.......................... 错误!未指定书签。 1项目概况 1.1项目概况 本方案是提供并安装全新的、性能完善、低运行成本、使用寿命长、维修方便并通过调试可以投入生产运行的完整设备。本项目通过处理厨余垃圾发酵产生的沼气,经过前置增压过滤、生物脱硫系统、精脱硫(备用)、脱水、增压处理后综合利用。本方案的内容为沼气净化工程的成套设备。 表1-1项目来气参数

沼气工程中生物脱硫技术分析及流程

沼气生物脱硫工艺 1.生物脱硫工艺原理简介 生物脱硫(BDS)是利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物(H2S、有机硫),将其所含硫有机物转化为单质硫S0和微量SO42-的过程。生物脱硫工艺采用新型脱硫菌种,其脱硫效率可高于99.5%,高于一般的生物脱硫技术。 生物脱硫工艺属于分离式生物脱硫工艺,不引进空气、氧气等外源性气体,沼气的热值保持不变,可以用于生活垃圾、餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气、天然气、工业废气中H2S的清除。脱硫产物为高纯度的单质硫,可用于制造硫酸、化肥等。 生物脱硫工艺可分为三个单元:①洗涤塔②洗涤液生物再生反应器③单质硫分离器。 在下面的流程图中;碱性的生物洗涤液从洗涤塔顶部喷出,与从洗涤塔底部进入的含硫化合物(主要H2S)气源逆流接触,高效吸收H2S。含有硫化物的富液从洗涤塔底部流入生物再生反应器,通过脱硫微生物的生物处理,完成碱性的生物洗涤液再生。单质硫从单质硫分离器中以颗粒沉淀的方式分离出生物脱硫系统。 生物脱硫工艺法示意图

在洗涤塔中,H2S被生物洗涤液吸收,主要化学反应如下:H2S的吸收:H2S+OH- HS-+H2O;H2S+CO32- HS-+HCO-CO2的吸收:CO2+OH- HCO3 – 生物再生反应器内主要化学反应如下: 单质硫的生成:HS-+1/2O2脱硫微生物 S0+OH- 生物洗涤液的再生:HCO3-+OH- CO32-+H2O 2 .生物脱硫工艺主要特点 脱硫效率高 H2S去除率最高达到99.5%(以上),并可去除其它有机硫化物,如COS。 脱硫成本低 生物脱硫工艺只需一定比例的压缩空气以及补充少量营养液、软化水水、碱液,无须添加昂贵化学试剂。与其它脱硫技术相比,运行成本最低,是传统湿法脱硫(碱液洗涤)、干法(化学氧化)1/10,乃至几十分之一。 脱硫终产品为高纯度单质硫,无二次污染,无须再处理,可直接销售。 沼气热值保持不变 洗涤塔与洗涤液生物再生反应器通过物理的方式隔离,不会向沼气中引入空气或氧气,不会降低沼气的热值。 抗负荷能力强 H2S浓度100~50000ppm之间波动,对整个脱硫系统影响很小。 自动化程度高 通过PLC和在线监测仪表对关键参数监控,全自动运行,无劳动强度。 清洁卫生 整个生物脱硫工艺都在密闭的容器中完成,无恶臭气体、污水泄漏,现场环境清洁卫生。 3. 生物脱硫工艺的优势 以山东某厂沼气处理工艺设计为例,沼气处理量为4000m3/h,设计沼气的压力为3KPa,硫化氢浓度5000ppm,要求脱硫后沼气含硫化氢量的浓度不大于100ppm。对各种脱硫工艺进行比较如下:

沼气生物脱硫 工艺

沼气脱硫 初步方案 投标单位:唐山绿源环保科技有限公司时间:2015年10月10日

目录 一、技术方案设计 (1) (一)工程概况 (1) 1总则 (1) 2项目概况 (1) 3规程、规范和标准 (1) (二)技术内容 (2) 1系统处理要求 (2) 2系统设计总说明 (3) 3生物脱硫工作原理 (3) 4生物脱硫工艺 (4) 4.1前置过滤系统 (4) 4.2生物脱硫的工艺描述 (4) 4.2.1脱硫塔与循环水泵系统 (5) 4.2.2循环水再生系统 (5) 4.2.3营养物质及碱液添加系统 (6) 4.2.4废液排放及补水系统 (6) 5升压 (7) 6干式精脱硫 (7) 7系统占地及公用接口 (8) 8电气及自控系统 (8) 8.1配电系统 (8) 9性能指标表 (9) 10主要设备一览表 (9) 11运行费用 (10)

一、技术方案设计 (一)工程概况 1总则 1.1本方案为根据不完全信息制定的初步方案,如果涉及到具体的执行及设备的以最终的合 同为准。 1.2本方案涉及到的诸多细节事关我公司的专利或专有技术内容,严禁外泄第三方。 2项目概况 本工程沼气从厌氧系统产出后,气量折合约2500Nm3/h,经脱硫后将硫化氢含量降低到约10ppmv后送往下游。 2.1工程内容 本项目最大设计规模为2500Nm3/h,以生物法脱硫为主,将气体中硫化氢从最大4000ppmv降到10ppmv,同时脱硫后出口气体压力保持在5±1kpa。 2.1.1工艺接口 待信息完全后确定。 3规程、规范和标准 待信息完全后在技术协议中确定。

(二)技术内容 1系统处理要求 表1沼气与产气的性质与成分 项目参数 甲烷浓度(%)65 来气压力(KPa)5(未知、估计) 来气温度(℃)~35(未知、估计) 来气相对湿度(%)100(含有液态水) 来气量(Nm3/h)2500m3/d 来气种类发酵沼气 硫化氢<4000ppm 二氧化碳(%)34 氮气(%)1 氧气0 经净化处理后的沼气质量(标况下101.325kPa,20℃)要求如下表所示:表2脱硫后气提的性质与成分 项目 CH4无明显变化 CO2无明显变化 H2S≤10ppm O2≤0.1% 压力5±1kPa 露点不控制

沼气脱硫

沼气脱硫 一、总述 沼气脱硫是沼气直接燃烧或沼气发电所必须的前期处理工艺。无论哪种方式,利用前都必须对沼气进行必要的脱硫、脱水、除陈等处理。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干法脱除沼气气体中硫化氢(H2S)的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。干法设备的构成是,在一个容器内放入填料,填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。 2.湿法脱硫 湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题,氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中,液体进入设备,与沼气混合,沼气中的硫化氢(H2S)与液体产生氧化反应,生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法,脱硫效率可达99.5%以上。 在大型的脱硫工程中,一般采用先用湿法进行粗脱硫,之后再通过干法进行精脱硫。 3.生物脱硫 生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法,三种系统均属开放系统,其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中,氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫,才能去除。在大多数生物反应器中,微生物种类以细菌为主,真菌为次,极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌,脱氮硫杆菌及排硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌,其生长的最佳pH值为2.0~2.2。 目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。预计优化脱硫工艺,更有效地控制溶解氧,提高单位硫的产率,并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合,是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。 三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较 1.干法脱硫的特点 ①结构简单,使用方便。 ②工作过程中无需人员值守,定期换料,一用一备,交替运行。 ③脱硫率新原料时较高,后期有所降低。 ④与湿式相比,需要定期换料。 ⑤运行费用偏高。 2.湿法脱硫的特点 ①设备可长期不停的运行,连续进行脱硫。

沼气脱硫方式

沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛,在我国环保标准中严格规定,利用沼气能源时,沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3 。无论在工业或民用气体中,都必须尽可能的除去H2S。沼气从厌氧发酵装置产出时,特别是在中温或高温发酵时,携带有大量的H2S 。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在,水与沼气中的H2S 共同作用,加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外,H2S 燃烧后生成的SO2 ,与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸,使设备的金属表面产生腐蚀,并且还会造成对大气环境的污染,影响人体健康。因此,在使用沼气之前,必须脱除其中的H2S 。业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 一、总述 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛,在我国环保标准中严格规定,利用沼气能源时,沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3 。无论在工业或民用气体中,都必须尽可能的除去H2S。 沼气从厌氧发酵装置产出时,特别是在中温或高温发酵时,携带有大量的 H2S 。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在,水与沼气中的H2S 共同作用,加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外,H2S 燃烧后生成的SO2 ,与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸,使设备的金属表面产生腐蚀,并且还会造成对大气环境的污染,影响人体健康。因此,在使用沼气之前,必须脱除其中的H2S 。 业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式,一般适合用于沼气量小,硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢(H2S)的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。干法设备的构成是,在一个容器内放入填料,填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。

沼气净化的方法

厌氧消化装置刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体,除含有气体燃料 CH 4和惰性气体CO 2 外,还含有一定比例的H 2 S、H 2 O,少量的NH 3 ,H 2 、N 2 、O 2 、CO 和卤化烃。沼气的净化是指沼气中CH 4 之外其他气体的去除。 一沼气净化机理 概括起来,目前沼气净化的机理有三大类,即化学吸收、物理提纯和生物脱除。 (1)化学吸收。一种化学吸收机理是采用胺、碱、醇等复合溶液吸收剂, 利用酸碱中和反应吸收沼气中的CO 2、H 2 S等酸性物质,同时也能吸收NH 3 等易溶 于水、醇的气体。另一种化学吸收机理是采用干化学物质(如Fe 2O 3 )作为吸收 剂吸收杂质气体。化学吸收的吸收剂都可以通过装置的自净系统和再生系统释放出各种杂质和气体得到再生循环使用。 (2)物理提纯。通过此机理净化沼气的主要是变压吸附法。利用吸附剂在不同压力条件下对不同气体吸附力不同的原理来分离沼气中的不同组份。沼气中 的H 2O、CO 2 、H 2 S等吸附容量较大的强吸附组分在一定压力下被吸附剂吸附停留 在床层中,而较小吸附容量的弱吸附组分N 2、CH 4 等从床层出口输出,从而实现 了对沼气的净化。 (3)生物脱除。在一定的条件下利用微生物生长繁殖需要沼气中某些杂质气体作为营养物质,从而实现对沼气的净化。

现阶段,物理化学法已被广泛地应用且积累了丰富的经验。但该方法存在运行费用高、投资大、再生困难、产生二次污染等缺点。生物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、高效率、可回收单质硫等优点,正在成为沼气脱硫领域的发展趋势。 二沼气净化方法 沼气净化的程度取决于沼气的用途。沼气供热需要脱H 2S、H 2 O,沼气发电需 要脱H 2S、H 2 O、有机卤化物,沼气作汽车燃料需要脱H 2 S、H 2 O、有机卤化物、CO 2 , 沼气并入天然气网需要脱H 2S、H 2 O、有机卤化物、CO 2 以及金属。沼气中不同组 分脱除的具体方法见表1。 三常用的沼气净化技术 不管是什么用途,沼气中的H 2O 和H 2 S都要脱除。本文就沼气脱H 2 O和脱H 2 S 常用的技术详述如下。 (1)脱H 2 O 脱H 2O是因为导气管中如果积累了水会溶解H 2 S腐蚀管道,此外当沼气被加 压储存时,沼气中的水会凝结冻坏储气罐。发酵装置出来的沼气中所含的水分形式是饱和水蒸气,一般采用冷分离法将其除去。通过调整压力引起混合气体温度发生变化,使水蒸气从气态冷凝为液态的水后,将其从沼气中脱除。此法经济简单,被大多数沼气工程所采用。

沼气生物脱硫技术

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BIOLOGICAL?D B DESULPHURI IZAITON 生物 物脱硫塔?
全球范围 200+业 全 业绩
生物脱硫工艺原理 理 EnvironTec 生 沼气和垃圾填 填埋气体中通常含 含有一定浓度的硫化 (H2S) 通常硫化氢气体的浓度 化氢 。 度在 1,000‐6,000pp 之间,但最高可达到 2%或更高 pm 高。在很多情况下,考虑到环境保护 护以 及管道防腐蚀 蚀的原因, 硫化氢气 气体必须从沼气中 中除去。 EnvironTe 生物脱硫工艺提 ec 提供 了一种低成本 本高效率的处理方 方法。 将一定量的空 空气导入含有硫化 化氢的沼气中,混合 合气体通过 Envir ronTec 生物脱硫塔 塔去 除硫化氢。在 在反应器内部安装 装有特殊的塑料填 填料,它们为脱硫细 细菌繁殖提供充分 分的 空间。 营养液 液的循环使填料保持 持潮湿状态, 且补充脱硫细菌生长繁殖所需的营养 并且 养。 专属菌种(如 如丝硫菌属或者硫 硫杆菌属) ,借助营 营养液在填料中繁 繁殖。在这种情况 况下, 他们从混合沼 沼气中吸收硫化氢 氢,并将他们转化 化为单质硫,进而转 转化为硫酸,化学 学反 应式如下: H2S + 2O2 → H2SO4 2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O S + H2O + 1.5 O2 → H2SO4 酸在营养液的缓冲 冲中和作用下,与营养液一起排出系 系统,此过程周而 而复 生成的稀硫酸 始。 根据气体中的 的硫化氢浓度(对于一般情况而言) ) ,每 1m3 的混合沼气要求空气量的 的供 应为 20 – 80L 硫化氢去除的效 L。 效率依赖于进入气 气体中的硫化氢浓 浓度, 一般脱硫效率 率可 达 90 – 98.5% %。

环境 能源 (沼气) 健 健康 安全?
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有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析

有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱 硫技术分析 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 0引言 随着工农业废弃物厌氧生物处理技术的广泛应用,沼气作为一种可再生能源,越来越受到人们的关注和重视。沼气是一种特殊的生物质能源,因为它的低位发热值较高,所以其经常被用作汽车燃料,还有一些被用作动力能源(如水泵和发电机),也有被用作化工原料(如合成有机玻璃脂和制造甲醛和甲醇等);还有一些国家的沼气净化技术较高,如瑞典将净化后的沼气直接并入国家气网使用。因此,沼气完全可以作为一种绿色能源被开发利用,这种新兴的产业也被人们越来越重视。由于沼气来源于厌氧发酵工艺,因此这种工艺也得到越来越多的产业化应用,不仅能缓解当前存在的能源危机问题,而且能很好地达到保护环境的目的。 各种厌氧发酵微生物在厌氧的条件下,将有机物分解消化的过程中会产生沼气,此时也伴随有H2S的产生。因此,沼气是一种混合气体,其中CHQ和CO2

的含量较高,H2, H2S, NH的含量比较少。发酵原料的种类、各种原料的相对含量、厌氧发酵的条件(温度、时间、pH等)以及厌氧发酵的各个阶段都是影响沼气成分的因素。 硫化氢(H2S)是一种能危害人体健康的有毒性气体,其物理性质上最大的特点是无毒和有强烈的臭鸡蛋气味。另外,大气中H2S的存在是造成酸雨的主要原因之一。由于H2S在化学性质上能与许多金属离子反应,产物是硫化物沉淀,而这些产物又不溶于水或者酸,所以其对铁等金属类物质有很强的腐蚀性。除此之外,当沼气燃烧时,H2S会被氧化成亚硫酸,从而对环境造成严重的污染,也会严重腐蚀设备、管道和仪器仪表等。因此,在利用沼气之前必须将其中的H2S去除,而国家对沼气中H2S含量的标准有严格的规定,不能超过0. 02g/亩。目前,最常用的脱除H2S 的方法有干式脱硫、湿式脱硫和生物脱硫。 1.干法脱硫 干法脱硫的具体反应过程是首先通过物理吸附将H2S吸附在吸附剂的表面,然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。因为干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或者颗粒状,其整个过程是在完全干燥的环境下进行的,所以脱硫过程不会对设备

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