沼氣脫硫的方法有很多,堿液脫硫法是常用的方法之一。該工藝以Na2CO3(NaOH)水溶液為吸收劑,可以選擇催化劑,自吸空氣噴射氧化槽再生,壓濾脫硫泡沫等工藝過(guò)程,達(dá)到全過(guò)程無(wú)污染的設(shè)計(jì)目標(biāo)。發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入濕法脫硫復(fù)合塔底部,自下而上流動(dòng),與上部噴淋下的脫硫液逆流充分接觸,沼氣中的H2S被吸收,凈化后的沼氣出界區(qū)進(jìn)入下道工序。吸收了H2S的堿液經(jīng)過(guò)催化氧化再生后循環(huán)使用,再生得到的硫泡沫經(jīng)脫硫通用壓濾處理制成硫塊出售。脫硫液返回系統(tǒng)使用。沼氣一體化生物脫硫反應(yīng)器占地面積小。石家莊沼氣凈化脫硫反應(yīng)器工作原理
為什么要進(jìn)行沼氣生物脫硫?為了人們的身體健康。沼氣作為長(zhǎng)期提供用戶(hù)使用的一種氣體燃料應(yīng)與天然氣、煤氣等一樣具有一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),其中包括規(guī)定允許的有害物質(zhì)的含量。沼氣中的有害物質(zhì)主要是硫化氫,它危害人體健康對(duì)管道閥門(mén)及應(yīng)用設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕作用。目前為減輕硫化氫對(duì)灶具及配套用具的腐蝕損害,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,保證人體健康必須對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫處理。沼氣生物脫硫是采用物理、化學(xué)或生物方法脫去沼氣中有害氣體——硫化氫(H2S)的過(guò)程。河北循環(huán)氫脫硫反應(yīng)器廢水處理沼氣生物脫硫,又稱(chēng)沼氣生物催化脫硫。
生物脫硫流程描述:向含有硫化氫的甲烷中通入一定量的空氣,混合氣體通過(guò)EnvironTec生物脫硫塔去除硫化氫。反應(yīng)器內(nèi)部安裝了特殊的塑料填料,為脫硫菌的繁殖提供了充足的空間。營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)使填料保持濕潤(rùn),補(bǔ)充脫硫菌生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)。專(zhuān)有菌株(如硫桿菌或硫桿菌)借助營(yíng)養(yǎng)液在填料中繁殖。在這種情況下,它們從混合沼氣中吸收硫化氫,并將其轉(zhuǎn)化為元素硫,然后轉(zhuǎn)化為稀硫酸。產(chǎn)生的稀硫酸在營(yíng)養(yǎng)液和自來(lái)水的緩沖和中和作用下一起排出系統(tǒng),重復(fù)這個(gè)過(guò)程。
脫硫細(xì)菌對(duì)硫化物去除的三個(gè)階段:脫硫細(xì)菌對(duì)硫化物的去除可分為快速去除階段、停頓階段和慢速去除階段。
快速去除階段,在50min的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)硫化物濃度從500mg/L迅速降低至320mg/L,ORP值持續(xù)保持在-400mV左右,細(xì)菌大量吸附溶液中硫化物,同時(shí)將體內(nèi)的部分硫化物氧化為單質(zhì)S,pH由7.0上升到8.6左右。
停頓階段,在約80min反應(yīng)時(shí)間內(nèi)硫化物濃度保持為320~280mg/L,脫硫細(xì)菌對(duì)硫化物的吸附趨于飽和,主要是對(duì)細(xì)菌體內(nèi)硫化物的氧化。這個(gè)階段溶液pH值逐漸降低,ORP值迅速升高。
慢速去除階段,硫化物濃度可以勻速地降至10mg/L,硫化物的吸附和氧化并重,溶液的pH值繼續(xù)降低,ORP值緩慢升高。
2)脫硫細(xì)菌對(duì)硫化物有預(yù)吸附環(huán)境與沒(méi)有預(yù)吸附環(huán)境相比,脫硫效率有所降低,但仍然存在快速去除階段,保持較高的脫硫效率,并且單質(zhì)硫生成率更大,此時(shí)反應(yīng)器中ORP值穩(wěn)定保持在-400mV左右。
3)在溶液鹽度低于3.5%,反應(yīng)溫度30℃,DO濃度2mg/L條件下,可以通過(guò)控制反應(yīng)體系的ORP值在-400mV左右,即可將生物脫硫過(guò)程控制在快速去除階段。 沼氣一體化生物脫硫反應(yīng)器耗能很低。
脫硫液的流程:從脫硫塔底部引出的富液(吸收H2S,生成NaHS)首先進(jìn)入富液槽,再經(jīng)再生泵加壓至后送至再生槽噴射器。富液高速通過(guò)噴射器噴嘴時(shí),噴射器吸氣室形成負(fù)壓自動(dòng)吸入空氣,富液與空氣兩相并流經(jīng)噴射器喉管、擴(kuò)散管由尾管排出并由再生槽底部并流向上流動(dòng)(第二步反應(yīng))。此時(shí),富液中的懸浮硫顆粒被空氣浮選形成泡沫飄浮在再生槽上部,溢流至硫泡沫槽內(nèi)。清液與泡沫分離后經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入塔底經(jīng)脫硫泵加壓,進(jìn)入塔頂,經(jīng)過(guò)吸收硫化氫后的貧液轉(zhuǎn)化成富液并流入塔底,然后進(jìn)入富液槽,如此循環(huán)。再生槽上部分離出的硫泡沫流入泡沫槽、經(jīng)泡沫泵送入壓濾機(jī),從而得到純度較高的單質(zhì)硫。其中產(chǎn)生的清液經(jīng)降溫、活化、沉淀后返回溶液系統(tǒng)。脫硫塔通常設(shè)計(jì)為一用一備,交替使用,即一個(gè)脫硫,一個(gè)再生。湖北天然氣脫硫反應(yīng)器設(shè)備安裝
在大型的脫硫工程中,一般采用先用濕法進(jìn)行粗脫硫,之后再通過(guò)干法進(jìn)行精脫硫。石家莊沼氣凈化脫硫反應(yīng)器工作原理
沼氣脫硫的方法可以分為物理、化學(xué)和生物法。物理就是利用活性炭進(jìn)行吸附,化學(xué)方法多用干法的氧化鐵脫硫以及濕法絡(luò)合鐵脫硫。生物法這是利用活性菌進(jìn)行硫元素的吸收轉(zhuǎn)化。在選擇脫硫脫水設(shè)備時(shí)應(yīng)結(jié)合沼氣中硫化氫的含量、所需達(dá)到的脫硫程度以及該工程的產(chǎn)氣量和工程預(yù)算進(jìn)行選擇。在對(duì)沼氣進(jìn)行凈化處理時(shí),應(yīng)按照以下要求進(jìn)行:1,一級(jí)脫硫達(dá)不到要求的,應(yīng)增設(shè)二級(jí)脫硫設(shè)備;2,生物和濕法脫硫設(shè)備須位于脫水設(shè)備前,干法脫硫應(yīng)在脫水設(shè)備之后;3,脫硫設(shè)備應(yīng)配有備用系統(tǒng);4,脫硫設(shè)備前后都應(yīng)設(shè)置閥門(mén);5,脫硫設(shè)備前后都要設(shè)置抽樣檢查裝置;6,淘汰下來(lái)的脫硫劑及污泥的處理應(yīng)符合環(huán)保要求;7,脫硫和污泥必須符合環(huán)保要求。石家莊沼氣凈化脫硫反應(yīng)器工作原理