生物脱硫塔内装有中间为圆孔的吊筐。叠置起来的吊筐在净化塔中心形成的圆柱形沼气通道。沼气由塔底进入中心通道,并均匀分布进入各个吊筐中,通过脱硫剂层后进入吊筐与塔壁形成的空隙内,而由塔侧壁排出。气体以正常的速度通过脱硫剂时,每米厚脱硫剂的阻力为1226~2452Pa。沼气与脱硫剂接触时间,一般取50~300S。脱硫后沼气中含硫化氢量应降低10~20mg/m3。脱硫器的直径D,一般按H/D=2~3值选取。脱硫器其它尺寸,按图2标注尺寸关系计算。脱硫剂宜分层安装,要求再生或更换方便。干法脱硫与湿式相比,需要定期换料,运行费用偏高。制药行业沼气酸法脱硫图片
将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中,混合气体通过EnvironTec生物脱硫塔去除硫化氢。在反应器内部安装有特殊的塑料填料,它们为脱硫细菌繁殖提供充分的空间。营养液的循环使填料保持潮湿状态,并且补充脱硫细菌生长繁殖所需的营养。专属菌种(如丝硫菌属或者硫杆菌属),借助营养液在填料中繁殖。在这种情况下,他们从混合沼气中吸收硫化氢,并将他们转化为单质硫,进而转化为稀硫酸,生成的稀硫酸在营养液和自来水的缓冲中和作用下,一起排出系统,此过程周而复始。反应塔、营养液供应、热交换器、营养液液位控制器、填料、稀释用水、气分析仪、空气流量计、沼气入口、循环液、pH控制仪、营养液废液排出口、空气供应、营养液泵、温度计、安全流量控制开关。制药行业沼气酸法脱硫图片应用在沼气中主要的生物脱硫可大致分为两类,一类为一体式生物脱硫;另一类为分离式生物脱硫。
生物脱硫工作原理:脱硫塔为气液逆向接触的填料吸收塔。含硫沼气从填料塔底部进入与从塔顶进入的碱性循环水(贫液)在脱硫塔填料表面充分接触,硫化氢等硫化物被碱液化学吸收,从而达到脱硫的目的,脱硫效果达到99%以上。反应后的循环水(富液)经脱硫塔底部进入到再生池。富液中的含硫化合物在再生池中经脱硫菌和氧气的作用下转变为单质硫,完成贫液再生。再生池产生的单质硫混浊液进入沉淀池沉淀,很终通过定期排放排出生物脱硫系统进行回收利用。在这个过程中氧气只在循环液再生池内添加而不会加入到沼气中。
变压吸附(PSA)的原理是以吸附剂对不同的气体在不同的压力下,气体吸附速率和量的不同而实现气体的分离。膜分离法则是利用气体分子大小不同能选择性透过膜和不同气体穿透速率不同而实现气体的分离。这两种方法分离出的硫化氢都需要再处理,同时对甲烷气带来较大的损失。生物脱硫工艺是一种新型的脱硫工艺,越来越受到企业的欢迎。生物脱硫的基本原理是利用硫杆菌属和丝硫茵属类微生物代谢的作用,将硫化氢与氧气合成为硫酸盐进而除去沼气中的硫氢,脱硫产物为硫酸盐。虽然其使用较为便捷,运行成本较低,但由于脱硫过程中同时引入了杂质气体,在后续工序中无法去除,同时生物脱硫刚刚起步,技术还不成熟,大多使用进口技术和设备,因此投资成本相对较高,大约为常规干法脱硫的3~5倍。沼气生物脱硫又称沼气生物催化脱硫。
沼气生物脱硫技术(简称沼气脱硫)是利用生物方法,去除沼气中腐蚀性强、毒性强的硫化氢气体的一种工艺方法,这个工艺具有自动化程度高,流程简洁,运行成本低等优点。沼气通常来源于污水厌氧处理、粪便、秸秆发酵、石油天然气等,净化后的沼气可作为清洁能源,替代天然气、煤炭,用于发电、取暖、生产蒸汽等;分离出的硫化氢气体被转换成固态的生物硫磺,可作为化肥、化工等行业的原料。沼气的经过吸收净化可资源利用,即实现了节能减排,也节约了企业的生产成本。厌氧发酵产生的沼气进入洗涤塔,通过与碱性循环喷淋液发生吸收反应,从而去除沼气中的硫化氢。吸收硫化氢的富液回流至生物反应器内,通过生物转化,将硫化氢转化成固态单质硫磺,并将溶液再生为可用于洗涤沼气的碱性吸收液(亦成为贫液),从而实现了吸收剂的回收和再生循环利用。通过硫沉淀器实现硫磺固体的分离。在吸收净化工艺之前也常常需要对气体进行干燥。制药行业沼气酸法脱硫图片
一体式生物脱硫是将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中,混合气体通过生物滤池以去除硫化氢。制药行业沼气酸法脱硫图片
沼气湿法脱硫工艺采用碱液(NaOH或Na2CO3)与沼气逆流接触脱除硫化氢,在再生槽内通过特定的催化剂(萘醌类物质),将碱液吸收后的硫化氢催化生成单质硫、硫代硫酸盐、硫酸盐,同时碱液大部分得到再生,可继续在洗涤塔内吸收硫化氢。湿法脱硫工艺减轻了干法脱硫工艺的劳动强度,且容易放大,在不同规模的沼气脱硫工艺的被较广使用。根据催化剂的不同,湿法脱硫被分为很多种,目前效果较好的催化剂为萘醌类催化剂,此类催化剂副反应少。随着生物技术的发展,应用脱硫微生物来处理沼气中的硫化氢的技术应运而生。由于其低运行成本,很快成为研究热点。目前应用在沼气中主要的生物脱硫可大致分为两类,一类为一体式生物脱硫;另一类为分离式生物脱硫。制药行业沼气酸法脱硫图片