濰坊高效厭氧脫硫反應器設計規(guī)范

來源: 發(fā)布時間:2023-12-01

沼氣生物脫硫,又稱沼氣生物催化脫硫,是一種利用脫硫微生物催化沼氣中的硫化氫(H2S),通過控制氧氣的濃度的大?。ㄑ趸€原電位),將硫化氫選擇性轉化成硫酸或單質硫的生物代謝過程。含有有機質的廢水、固體垃圾等進過厭氧處理后,產生大量沼氣,由于硫酸鹽還原細菌的作用,同時也產生大量硫化氫。由于硫化氫有毒、腐蝕性強,限制了沼氣的綜合利用。隨著科技的發(fā)展、技術的更替,沼氣脫硫技術已發(fā)展到以生物脫硫為主流的第三代沼氣脫硫技術。較早的沼氣脫硫采用的工藝是固體化學脫硫工藝(干法脫硫),脫硫劑一般為硫酸鐵。生物脫硫工藝有兩種。濰坊高效厭氧脫硫反應器設計規(guī)范

脫硫反應器

沼氣生物脫硫,隨著生物技術的發(fā)展,應用脫硫微生物來處理沼氣中的硫化氫的技術應運而生。由于其低運行成本,很快成為研究熱點。應用在沼氣中主要的生物脫硫可大致分為兩類,一類為一體式生物脫硫;另一類為分離式生物脫硫。一體式生物脫硫是指:將一定量的空氣導入含有硫化氫的沼氣中,混合氣體通過生物濾池、生物滴濾池以去除硫化氫。脫硫副產物一般為硫酸或者硫酸鹽。由于運行成本低,被廣泛應用于沼氣脫硫發(fā)電項目中。分離式生物脫硫工藝是指:含硫化氫的沼氣氣體首先進入生物洗滌塔,在塔內與混合液中堿反應從沼氣中脫除硫化氫,然后生物洗滌液進入生物反應器。將反應器中的硫化物轉化為單質硫,同時堿液得到再生,重復使用。隨著嗜鹽脫硫菌的發(fā)現(xiàn),分離式脫硫工藝得到長足發(fā)展。解決了一體式生物脫硫容易出現(xiàn)的硫填料易堵塞的問題。在沼氣提純CNG的工藝中、以及高濃度硫化氫的沼氣處理工藝中,分離式脫硫工藝占有一定優(yōu)勢。杭州固定床脫硫反應器報價沼氣生物脫硫設備無堵塞和結垢的風險,無需長期維護。

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沼氣脫硫工藝的流程:脫硫:沼氣作為能源利用時,要求H2S的質量濃度符合有關要求,否則對管道、設備(如鍋爐、沼氣發(fā)動機等)有腐蝕作用。脫硫方法有干法脫硫、濕法脫硫、水噴淋脫硫等。脫水:水分與沼氣中的H2S反應產生氫硫酸,腐蝕管道和設備;水分凝聚在檢查閥、安全閥、流量計、調節(jié)器等設備的膜片和隔膜上,影響其準確性;水分能增大管道的氣流阻力;水分能降低沼氣的熱值。脫水方法有冷凍法、吸附法、化學反應法等。過濾:沼氣中含有雜質,尤其在消化池運行初期或消化狀態(tài)不穩(wěn)定時雜質較多。因此,進入內燃機前一般應采取過濾措施。濾網可設在沼氣管道上,一些發(fā)動機在設備內部也設有濾網,應定期清洗。

脫硫液的流程:從脫硫塔底部引出的富液(吸收H2S,生成NaHS)首先進入富液槽,再經再生泵加壓至后送至再生槽噴射器。富液高速通過噴射器噴嘴時,噴射器吸氣室形成負壓自動吸入空氣,富液與空氣兩相并流經噴射器喉管、擴散管由尾管排出并由再生槽底部并流向上流動(第二步反應)。此時,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。清液與泡沫分離后經液位調節(jié)閥進入塔底經脫硫泵加壓,進入塔頂,經過吸收硫化氫后的貧液轉化成富液并流入塔底,然后進入富液槽,如此循環(huán)。再生槽上部分離出的硫泡沫流入泡沫槽、經泡沫泵送入壓濾機,從而得到純度較高的單質硫。其中產生的清液經降溫、活化、沉淀后返回溶液系統(tǒng)。生物脫硫技術可以應用于不同類型的燃煤電廠,適用性普遍。

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沼氣生物脫硫中硫化氫吸收塔的工作原理:

高效的硫化氫吸收塔是沼氣生物脫硫工程中一個重要的組成部分,它主要是用來使氣相中的硫化氫氣體轉為液相。吸收塔的工作過程主要為待處理的沼氣通過硫化氫吸收塔底部進氣管進入,在壓力的作用下,自下而上通過塔內的填料層。堿性溶液從吸收塔上方的噴淋裝置噴出,與沼氣發(fā)生逆向傳質,沼氣中的硫化氫氣體與堿液發(fā)生化學反應轉變?yōu)榱蚧铩T谥亓ψ饔孟?,吸收液進入生物反應器。被凈化的沼氣則由硫化氫吸收塔頂部的出氣口離開吸收塔。

溫度、壓力、堿度、氣液比和氣體停留時間等工藝參數(shù)對沼氣生物脫硫工程非常重要,為提高吸收塔對硫化氫的吸收效率,需要綜合考慮這些因素。高溫高壓環(huán)境和增加堿度均會提高吸收塔對硫化氫的吸收效率,但同時也會提高脫硫工程的運行成本。氣液比和氣體停留時間的確定對硫化氫吸收塔的設計和沼氣處理量的確定非常重要。加大氣液比會降低脫硫效率,使得硫化氫吸收不充分,加大氣體停留時間會降低沼氣生物脫硫工程的日處理量,降低經濟效益。 與傳統(tǒng)的化學脫硫技術相比,生物脫硫更加環(huán)保和安全,不會產生有害物質的副產品。山東加氫脫硫反應器運營成本

應用在沼氣中主要的生物脫硫可大致分為兩類。濰坊高效厭氧脫硫反應器設計規(guī)范

生物脫硫的好處:1.提高燃料質量:生物脫硫可以去除燃料中的硫化物,提高燃料的質量。燃料中的硫化物會導致燃燒過程中產生硫酸和硫酸鹽,對設備和設施造成腐蝕。通過生物脫硫,可以降低燃料中硫化物的含量,減少腐蝕問題。2.保護生態(tài)系統(tǒng):硫化物對水體和土壤的污染也是一個嚴重的問題。生物脫硫可以有效地去除水體和土壤中的硫化物,減少對生態(tài)系統(tǒng)的影響,保護生態(tài)環(huán)境的健康。3.節(jié)約成本:與傳統(tǒng)的化學脫硫方法相比,生物脫硫具有更低的成本。生物脫硫過程中使用的微生物是自然界中普遍存在的,不需要額外的投入。此外,生物脫硫過程相對簡單,操作方便,可以節(jié)約人力和能源成本。綜上所述,生物脫硫具有環(huán)境友好、能源產業(yè)應用、降低空氣污染、提高燃料質量、保護生態(tài)系統(tǒng)和節(jié)約成本等多個方面的好處。它是一種可持續(xù)發(fā)展的脫硫方法,對于環(huán)境保護和工業(yè)應用具有重要的意義。濰坊高效厭氧脫硫反應器設計規(guī)范