
生(shēng)物(wù)脫硫技(jì)術(shù)與工(gōng)作(§↑zuò)原理(lǐ)
2022-09-30
近(jìn)日(rì),英環沼氣在百度百家(jiā)号平台發布有(yǒu)關生(shēng)物(wù)脫硫的(de)技(jì)術(shù)文(wén)章(¶∞±zhāng),鏈接:https://mbd.baidu.com/newspage→α/data/landingshare?preview=1&p'σ®ageType=1&isBdboxFrom=1★$&context=%7B%22nid%22%3A%22news_834847773✔α"6585819351%22%2C%22sourceFrom%22%3A%22"♣€₹bjh%22%7D
1、技(jì)術(shù)概述
沼氣脫硫是(shì)沼氣工(gōng)程的(de)重點和(hé)難點:傳統的(de)濕法脫硫工&>≥♠(gōng)藝,堿液消耗費(fèi)用(yòng)巨大(dà);幹式脫硫則需要(yà♣±λo)經常性更換填料,工(gōng)作(zuò)強度大(dà)且存在危γ•<∞險。
Environtec BDS系列生(shēng)物(wù)脫硫迄今已完成多(duō)個(gè)₩工(gōng)程案例,該技(jì)術(shù)被證明(míng)是(shì)沼氣脫硫的(de≈π $)最佳實踐技(jì)術(shù)。一(yī)個(gè)典型€¥的(de)案例表明(míng)(進氣H2S濃度2500ppm,出氣達到(dà★ ©o)50ppm),生(shēng)物(wù£♣©)脫硫的(de)綜合運行(xíng)成本低(dī)于每立方沼氣0.02元。
Environtec通(tōng)過核心技(jì)術(s∏↔§hù)進口,塔體(tǐ)、填料和(hé)設備間(jiān)國(guó)內(nèi)組裝的(dλδ'→e)方式,使得(de)生(shēng)物(wù)<§∞脫硫的(de)初始投資成本顯著下(xià)降,進而促進該技(jì)術(shù)的(×↕®de)推廣和(hé)廣泛運用(yòng)。同時(shí),Envi±σ♣☆rontec針對(duì)生(shēng)物(wù)脫硫運行(xíng∞)所需的(de)備品備件(jiàn)和(hé)消耗品設置了→£★(le)常規庫存,以保證卓越的(de)産品質量和±₩(hé)快(kuài)速響應的(de)售後服務。
2、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
生(shēng)物(wù)脫硫系統的(de)目的(de)£•♣在于降低(dī)沼氣中的(de)硫化(huà)氫含量。硫化(huà)↓≤σ氫在燃燒過程中轉化(huà)成二氧化(huà)硫,對"γ(duì)環境造成污染。大(dà)氣污染物(wù)控制☆♦(zhì)标準中明(míng)确規定了(le)污染物(w≥£φù)排放(fàng)到(dào)大(dà)氣中的(deε↑∏)極限含量值:硫化(huà)氫4mg/m³,二氧化(huà)硫15mg/m³(德國(guó)TA-Luft标準)一(yī)般來(láiε♥<)說(shuō),當排放(fàng)1500ppm的(de)硫化(huà)氫δ≠¶×時(shí),将相(xiàng)當于産生(shēng)42★ε50mg/m³二氧化(huà)硫,應該先脫硫再進行(xíng)沼氣能(né'γng)源利用(yòng)。
一(yī)般常規的(de)沼氣鍋爐、沼氣發電(diàn)機(jī)組,λ 對(duì)H2S的(de)進氣濃度要(yào)求是(shì)200ppm(或300mg/<≠m³)。生(shēng)物(wù)脫硫系統的(de✘✘•)作(zuò)用(yòng)在于使沼氣中的(de)硫化(huà)氫含量降至300mg/m³(200ppm),以此來(lái ✘)避免硫化(huà)氫對(duì)後續沼氣利用(yòng)設備(如(rú)發£'♣電(diàn)機(jī)、鍋爐等)的(de)腐蝕作(zuò)用(y↔Ω≤òng)。通(tōng)過脫硫塔淨化(huà)後的(de)沼氣相(x×± ≥iàng)對(duì)濕度為(wèi)100%(絕對(duì)濕度約為λ¶≥✔(wèi)40g水(shuǐ)/m³),溫度介于29-3™π±8℃之間(jiān)。因此,生(shēng)物(wù)脫&£₹♥硫後的(de)沼氣,應考慮适當的(de)冷(lěn<¶g)凝後收集排放(fàng)冷(lěng)凝水(shuǐ),或另行(xíng)設置冷(lěng)γ₹₩•幹、增壓處理(lǐ)。
脫硫系統一(yī)個(gè)主要(yào)特點是(shì)專屬性—•×即僅僅去(qù)除沼氣中的(de)硫化(huà)氫,而不(bù)會(huì)去(§ qù)除其它成分(fēn)。生(shēng)δ¥π物(wù)脫硫運行(xíng)的(de)同時(shí),沼氣中的(de)二氧化(huà)碳含量也< (yě)因此降低(dī)。沼氣的(de)質量提高(gāo),排放(fàng)到(dào)大(d¶©♥à)氣中的(de)二氧化(huà)碳便相(xiàng)應減₹∞少(shǎo)。在脫硫過程中,利用(yòng)不λ™(bù)同氣體(tǐ)成分(fēn)的(de)溶解性和(hé)可(kě)降解性差異分(fēn)離(lí)硫化>↑(huà)氫。例如(rú):甲烷作(zuò)為(wèi)沼氣的(de)主要(yào)成分(fēn)®γ ,在25℃時(shí)的(de)亨利系數(shù)(氣體(tǐ)在水(shuǐ)中的(de)溶解¥↕£♦度)比硫化(huà)氫低(dī)80倍。
脫硫杆菌是(shì)以二氧化(huà)碳為(wèi)碳源,因此導緻了(le)沼氣中≠€二氧化(huà)碳含量适當降低(dī)。然而脫硫過程中需要(yào)補充氧氣,沼氣中的®★™(de)甲烷随著(zhe)空(kōng)氣中氮氣的(de)加入而下(β♦xià)降,粗略的(de)估算(suàn)可(kě ")以按照(zhào)甲烷濃度下(xià)☆≤"→降10%,以及總的(de)氣量增加10%來(lá♠©×♥i)做(zuò)初步估算(suàn)。
生(shēng)物(wù)脫硫的(de)≠¥↑工(gōng)作(zuò)機(jī)理(lǐ)描述如(rú)下(xià):将一(yī)定量的(de)空(kōng)氣導入含有(yǒu)γ☆β硫化(huà)氫的(de)沼氣中,在反應器(qì)內(nèi)裝有(yǒu)大(dà)量的φ&(de)生(shēng)物(wù)填料,它們為(wè∏∏↓i)細菌繁殖提供充分(fēn)的(de)空(kōng)間(jiān)。塔體(t•↓ǐ)采用(yòng)滴濾形式,系統水(shuǐ)和(hé)營養液(NPK)不(bù)斷循環滴濾,使得(de)填料保持潮濕狀态,并補充細菌生(sφ₽hēng)長(cháng)繁殖所需營養。¶♦ 專屬絲硫菌屬、硫杆菌屬在新陳代謝(xiè)的(dφ↔←e)過程中吸收硫化(huà)氫,并将硫化(huà)氫轉化(huà)為(wèi)單質♥♦π硫,并進一(yī)步氧化(huà)為(wèi)硫酸。♥©β
化(huà)學反應式如(rú)下(xià):
H2S + 2O2 → H2SO4
2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O
S + H2O + 1.5 O2 → H2SO4
反應生(shēng)成的(de)稀硫酸在營養液的(de)緩沖中和(hé)作(zuò)用(yòng)↔$下(xià),與營養液一(yī)起排出系統,此過程周而複始。
附圖:生(shēng)物(wù)脫硫塔原理(lǐ)示意圖
1 反應塔 5 營養液 9 熱(rè)交換器(qì) 13 液位監測
2 填料 6 自(zì)然水(shuǐ) 10 沼氣分(fēn)析儀 14 變頻(pín)器(qì)
3 沼氣入口 7 塔內(nèi)循環液 &nbs↔ ¶∏p; 11 pH 監測 φ↓' 15 廢液排出口
4 空(kōng)氣供應 8 主循環泵 12 溫度監測 16 沼氣流量信号
工(gōng)藝描述
沼氣(3)進入反應塔(1),少(shǎo)量的(de)空(kōng)氣(4)通(tōn♠ 'g)過變頻(pín)風(fēng)機(jī)(14)添加至≥✔混合氣體(tǐ),随後混合氣體(tǐ)緩慢(màn)的(de)通•♥γ(tōng)過大(dà)量的(de)生(shēng♣€₹)物(wù)挂膜的(de)填料層,達到(<♦dào)脫硫的(de)效果。
反應塔體(tǐ)(1)設計(jì)為(wèi)生(shēng)物(wù)滴濾塔的(de)形式,✘§生(shēng)物(wù)滴濾系統适用(yòng)于溶解性介于0.01< β₩₽•HC(亨利系數(shù))< 1的(de)污染物(wù☆≤)(硫化(huà)氫),因此,塔內(nèi)設計(jì)ε↓的(de)主循環泵(8)一(yī)直開(kāi)啓,将塔內(nèi)液體(tǐ)(7)源源不±→"(bù)斷的(de)傳送至塔體(tǐ)頂部,液體(tǐ)持續滴落并 ≠'₽濕潤填料(2)表面。 通(tōng)常,在填料表面發生(shēng)了(le)如®€÷(rú)下(xià)的(de)降解和(h₩é)反應過程:

