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        騰龍重工
        沼氣脫硫工程
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        沼氣脫硫 上傳視頻
          沼氣作為一種新興能源其應用越來(lái)越廣泛,在我國環(huán)保標準中嚴格規定,利用沼氣能源時(shí),沼氣氣體中H2S 含量不得超過(guò)20mg/m3 。無(wú)論在工業(yè)或民用氣體中, 都******盡可能的除去H2S。
          沼氣從厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)出時(shí),特別是在中溫或高溫發(fā)酵時(shí),攜帶有大量的H2S 。由于沼氣中還有大量的水蒸汽存在,水與沼氣中的H2S 共同作用,加速了金屬管道、閥門(mén)和流量計的腐蝕和堵塞。另外, H2S 燃燒后生成的SO2 ,與燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣結合成亞硫酸,使設備的金屬表面產(chǎn)生腐蝕,并且還會(huì )造成對大氣環(huán)境的污染,影響人體健康。因此,在使用沼氣之前,******脫除其中的H2S 。
        業(yè)內常用的沼氣脫硫方法有:干法脫硫、濕法脫硫、生物法脫硫等幾種脫硫方法。
        主要方法:干法脫硫、濕法脫硫等
        脫硫原理
        干法脫硫:
          干法脫硫是一種簡(jiǎn)易、相對低成本的脫硫方式,一般適合用于沼氣量小,硫化氫濃度低的沼氣脫硫。干法脫除沼氣氣體中硫化氫(H2S)的設備基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一種方法,也可稱(chēng)為干式氧化法。干法設備的構成是,在一個(gè)容器內放入填料,填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速從一端經(jīng)過(guò)容器內填料層,硫化氫(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料層中,凈化后氣體從容器另一端排出。
          干式脫硫主要包括主體鋼結構、脫硫劑填料、觀(guān)察窗、壓力表、溫度表等組件。脫硫塔通常設計為一用一備,交替使用,即一個(gè)脫硫,一個(gè)再生?!『辛蚧瘹?H2S)的沼氣進(jìn)入脫硫塔底部,在穿過(guò)脫硫填料層到達頂端的過(guò)程中,H2S與脫硫劑發(fā)生以下的化學(xué)反應:
        ******步: Fe2O3 • H2O + 3 H2S = Fe2S3 + 4 H2O (脫硫)
        第二步: Fe2S3 + 3/2 O2 + 3 H2O = Fe2O3 • H2O + 2 H2O + 3 S(再生)
          含有硫化氫的沼氣首先與底部入口處荷載相對高的脫硫劑反應,反應器上部是負載低的脫硫劑層,通過(guò)設計良好的沼氣空速和線(xiàn)速,干式脫硫能到達良好的精脫硫效果。
          在沼氣進(jìn)入干式脫硫塔之前,應設置有冷凝水罐或沼氣顆粒過(guò)濾器。該裝置可以消除沼氣中夾雜的顆粒雜質(zhì),并使得沼氣在進(jìn)入脫硫前含有一定濕度。
          當觀(guān)察到脫硫劑變色,或系統壓力損失過(guò)大時(shí),應交替使用另一個(gè)脫硫塔。當前的脫硫塔在沼氣放空后,進(jìn)行自然通風(fēng),對脫硫劑進(jìn)行再生。當再生效果不佳時(shí),應從塔體底部將廢棄的脫硫劑排除,在底部排放廢棄填料的同時(shí),相同體積的新鮮脫硫填料加入反應器中。
        濕法脫硫:
          濕法脫硫可以歸納分為物理吸收法、化學(xué)吸收法和氧化法三種。物理和化學(xué)方法存在硫化氫再處理問(wèn)題,氧化法是以堿性溶液為吸收劑,并加入載氧體為催化劑,吸收H2S,并將其氧化成單質(zhì)硫,濕法氧化法是把脫硫劑溶解在水中,液體進(jìn)入設備,與沼氣混合,沼氣中的硫化氫(H2S)與液體產(chǎn)生氧化反應,生成單質(zhì)硫吸收硫化氫的液體有氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸亞鐵等。成熟的氧化脫硫法,脫硫效率可達99.5%以上。
          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。
          濕法脫硫塔主體包括洗滌塔、硫化氫采樣與監測系統、堿液配置槽、供水軟水裝置、液位控制系統、支撐件和連接件。脫硫系統通過(guò)對出氣硫化氫濃度的監控以及PH值監控,實(shí)現全自動(dòng)運行。
        運行時(shí),沼氣由下至上通過(guò)脫硫塔,Na2CO3溶液(或NaOH溶液)從頂部向下噴淋,使得H2S氣體與堿液發(fā)生了充分的化學(xué)反應。
          堿液存儲在脫硫塔的下方,通過(guò)計量泵自動(dòng)添加,計量泵的添加控制通過(guò)對出氣H2S濃度的監控自動(dòng)運行。
        當采用碳酸鈉(Na2CO3)試劑脫硫時(shí),主要發(fā)生如下反應:
        H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3 ( 1 )
        CO2 + Na2CO3 + H2O = 2 NaHCO3 ( 2 )
          由于沼氣中含有的大量CO2成分,同樣會(huì )消耗堿液。 系統應能對反應條件(包括反應溫度、PH值)等進(jìn)行控制,設置優(yōu)反應條件,盡可能地減少堿液的消耗量。
        生物脫硫
          生物脫硫技術(shù)包括生物過(guò)濾法、生物吸附法和生物滴濾法,三種系統均屬開(kāi)放系統,其微生物種群隨環(huán)境改變而變化。在生物脫硫過(guò)程中,氧化態(tài)的含硫污染物先經(jīng)生物還原作用生成硫化物或H2S然后再經(jīng)生物氧化過(guò)程生成單質(zhì)硫,才能去除。在大多數生物反應器中,微生物種類(lèi)以細菌為主,真菌為次,極少有酵母菌。常用的細菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌,脫氮硫桿菌及排硫桿菌。成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌,其生長(cháng)的pH值為2.0~2.2。


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