國內(nèi)外用于沼氣脫硫的常見工藝有干法脫硫、PSA脫硫、化學(xué)法脫硫、生物脫硫、膜分離法脫硫等。而在沼氣提純精制生物天然氣領(lǐng)域,主要有活性碳系或氧化鐵系干法脫硫、堿洗脫硫、生物脫硫。其中,生物脫硫因?yàn)橄蛟蠚庵幸肓搜醯入s質(zhì)氣體,因此只能用于沼氣發(fā)電而不能用于沼氣精制,以下就對沼氣提純中的脫硫技術(shù)及其特點(diǎn)進(jìn)行說明:干法脫硫是通過固體脫硫劑將氣態(tài)硫化物轉(zhuǎn)化為固體硫化物,該法特點(diǎn)是設(shè)備制造簡單、操作簡便,凈化度較高,脫硫劑可再生。但缺點(diǎn)是價(jià)值很低,達(dá)到飽和硫容后就須更換。通常用于氣量小、硫化氫含量低,需要深度脫硫的氣體脫硫,且對氣溫和水份有一定的要求。脫硫劑通常分為活性碳系、氧化鐵系、鋅錳系幾類。脫硫塔多為固定床層,多塔串聯(lián)使用,用過的脫硫劑可通過摻煤燃燒或廠家回收處理再利用。沼氣與脫硫劑接觸時(shí)間,一般取50~300S。陜西沼氣濕法脫硫好用嗎
沼氣提純精制天然氣中脫硫技術(shù)路線的選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮硫化氫濃度、處理規(guī)模、濃度波動范圍、處理費(fèi)用等幾個(gè)方面。當(dāng)硫化氫濃度較高及處理規(guī)模較大時(shí),易采用堿洗生物再生脫硫技術(shù)和或堿洗催化再生脫硫技術(shù)。在運(yùn)行成本面前相對后者較低,但在抗?jié)舛茸兓瘺_擊方面,后者又優(yōu)于前者,同時(shí)在投資方面,后者也優(yōu)于前者。近幾年,國內(nèi)少數(shù)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)合作研究,根據(jù)沼氣項(xiàng)目及沼氣中硫化氫的特性,對堿洗催化再生脫硫技術(shù)進(jìn)行了大量富有成效的改進(jìn)和提升,特別是解決了像堵塔、再生效果不好、單質(zhì)硫不易拿出等高濃度硫化氫脫除上的難題。干法脫硫、PSA和膜法脫硫多適用于硫化氫初脫后的精脫硫,或氣量比較小、硫化氫濃度比較低的沼氣精制項(xiàng)目;生物脫硫雖然運(yùn)行成本比較低,但因?yàn)橐肓舜罅康牡醯入s質(zhì)氣體而不宜在沼氣精制天然氣領(lǐng)域應(yīng)用。海南沼氣濕法脫硫設(shè)備沼氣濕法脫硫工藝采用堿液與沼氣逆流接觸脫除硫化氫。
生物脫硫機(jī)理:生物法凈化惡臭氣體的雙膜—生物膜理論,此為生物法凈化氣體可分為三個(gè)步驟:溶解。廢氣與水或固體表面的水膜接觸污染物溶于水中或?yàn)橐合嘀械姆肿踊螂x子,即惡臭物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移到液相,此步為物理過程亨利定律。吸附吸收,水溶液中惡臭成分被微生物吸附、吸收。從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi),作為吸收劑的水被再生復(fù)原,再去溶解新的惡臭成分。生物降解,進(jìn)入微生物細(xì)胞的惡臭成分作為微生物生命活動的能源或養(yǎng)分被分解和利用,使污染物得以去除。進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)酶作用下氧化分解,同時(shí)進(jìn)行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細(xì)胞。用雙膜—生物膜理論解釋生物法處理含硫廢氣時(shí)也有與以上相似的三個(gè)步驟:含硫氣體與水或固體表面的水膜接觸,氣體中的硫溶于水成為液相中的分子或離子,硫從氣相轉(zhuǎn)移到液相,該過程為物理過程,遵循亨利定律。水溶液中的硫在濃度差的推動下擴(kuò)散到生物膜內(nèi)被微生物吸附、吸收,硫從水中轉(zhuǎn)移到微生物體內(nèi),作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì)和能源被分解利用。
鐵鹽吸收生物脫硫技能技能原理:鐵鹽吸收生物脫硫的基本原理是在吸收期間H2S被Fe3+氧化成單質(zhì)硫,然后在酸性條件下(pH=1.2~1.8)憑借氧化亞鐵硫桿菌的代謝,將Fe2+轉(zhuǎn)化Fe3+,并循環(huán)到吸收期間重復(fù)運(yùn)用,具有相當(dāng)高的氧化復(fù)原電位,可以將H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,又不能將單質(zhì)硫進(jìn)一步氧化為硫酸鹽。所生成的單質(zhì)硫經(jīng)過別離后收回,然后的Fe2+又經(jīng)過氧化亞鐵硫桿菌代謝為Fe3+,并循環(huán)運(yùn)用。因而,大多數(shù)研討人員認(rèn)為此辦法能耗低、出資少、廢物排放少,更合適沼氣脫硫的進(jìn)程。在吸收凈化工藝之前也常常需要對氣體進(jìn)行干燥。
光能自養(yǎng)型微生物脫硫原理:綠色硫細(xì)菌是一種嚴(yán)厲厭氧的光能自養(yǎng)型微生物。在光照和無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)存在的情況下,綠色硫細(xì)菌可以運(yùn)用CO2組成新的細(xì)胞物質(zhì),一起將S2-轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫并釋放在細(xì)胞外部,這些特色使綠色硫細(xì)菌十分合適生物脫硫進(jìn)程值得注意的是,在必定條件下綠色硫細(xì)菌會將單質(zhì)硫進(jìn)一步氧化為SO42-,因而脫硫作用與光照強(qiáng)度之間存在的關(guān)系是光照缺乏影響脫硫作用,光照過剩導(dǎo)致SO42-的生成,只有在光照適宜的條件下,硫化物才干徹底的轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫而無SO42-發(fā)生,所以,在選用綠色硫細(xì)菌脫硫進(jìn)程中有必要嚴(yán)厲操控反響條件目前污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣發(fā)電技術(shù)將成為未來污泥處理的發(fā)展趨勢。海南沼氣濕法脫硫設(shè)備
一體式生物脫硫是將一定量的空氣導(dǎo)入含有硫化氫的沼氣中,混合氣體通過生物濾池以去除硫化氫。陜西沼氣濕法脫硫好用嗎
一體式生物脫硫是指:將一定量的空氣導(dǎo)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(chǎn)物一般為硫酸或者硫酸鹽,由于運(yùn)行成本低,被較廣應(yīng)用于沼氣脫硫發(fā)電項(xiàng)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(jìn)入生物洗滌塔,在塔內(nèi)與混合液中堿反應(yīng),先從沼氣中脫除硫化氫,然后生物洗滌液進(jìn)入生物反應(yīng)器。將反應(yīng)器中的硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,同時(shí)堿液得到再生,重復(fù)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優(yōu)勢。陜西沼氣濕法脫硫好用嗎