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(dòng)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(duì)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(guó)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(duì)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。分離式生物脫硫的運(yùn)行成本略高于一體式生物脫硫。酒精行業(yè)干法脫硫污泥
如下圖,厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入洗滌塔,通過(guò)與堿性循環(huán)噴淋液發(fā)生吸收反應(yīng),從而去除沼氣中的硫化氫。吸收硫化氫的富液回流至生物反應(yīng)器內(nèi),通過(guò)生物轉(zhuǎn)化,將硫化氫轉(zhuǎn)化成固態(tài)單質(zhì)硫磺,并將溶液再生為可用于洗滌沼氣的堿性吸收液(亦成為貧液),從而實(shí)現(xiàn)了吸收劑的回收和再生循環(huán)利用。通過(guò)硫沉淀器實(shí)現(xiàn)硫磺固體的分離。此工藝將弱堿性條件下硫化氫的物理化學(xué)吸收與空氣作用下堿性溶液的生物再生相結(jié)合。含有硫化氫的沼氣進(jìn)入洗滌塔,在這里被吸收硫化氫的堿溶液洗滌,處理后的沼氣硫化氫去除率高達(dá)99.5%。經(jīng)系統(tǒng)處理后,沼氣可用于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電,用作鍋爐燃料或輸入至當(dāng)?shù)匦⌒凸饩W(wǎng)絡(luò)。湖南沼氣生物脫硫廠家一體式生物脫硫工藝,具有更低的運(yùn)行成本,被較廣應(yīng)用到低濃度硫化氫沼氣的發(fā)電、燃燒項(xiàng)目中。
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(guò)控制氧氣的濃度的大小(氧化還原電位),將硫化氫選擇性轉(zhuǎn)化成硫酸或單質(zhì)硫的生物代謝過(guò)程。含有有機(jī)質(zhì)的廢水、固體垃圾等進(jìn)過(guò)厭氧處理后,產(chǎn)生大量沼氣,由于硫酸鹽還原細(xì)菌的作用,同時(shí)也產(chǎn)生大量硫化氫。由于硫化氫有毒、腐蝕性強(qiáng),限制了沼氣的綜合利用。隨著科技的發(fā)展、技術(shù)的更替,沼氣脫硫技術(shù)已發(fā)展到以生物脫硫?yàn)橹髁鞯牡谌託饷摿蚣夹g(shù)。很早的沼氣脫硫采用的工藝是固體化學(xué)脫硫工藝(干法脫硫),脫硫劑一般為硫酸鐵。
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(shè)備,與沼氣混合,沼氣中的硫化氫(H2S)與液體產(chǎn)生氧化反應(yīng),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(dá)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。很早的沼氣脫硫采用的工藝是固體化學(xué)脫硫工藝(干法脫硫),脫硫劑一般為硫酸鐵。
顆粒狀脫硫劑是相互轉(zhuǎn)換使用,新鮮脫硫劑首先裝入第3塔,然后由第3塔排出,經(jīng)過(guò)活化萃取后,依次再裝入第2塔和第1塔。脫硫劑從第1塔排出,再采用過(guò)氯乙烯萃取脫硫劑中的硫元素,將處理過(guò)的脫硫劑,轉(zhuǎn)換到第2塔循環(huán)使用。裝置中約80%的脫硫劑要經(jīng)過(guò)萃取,各塔內(nèi)脫硫劑經(jīng)過(guò)活化萃取過(guò)篩后要損失掉一部分,只能用新鮮脫硫劑來(lái)補(bǔ)充。連續(xù)脫硫裝置節(jié)約了脫硫的處理費(fèi)用,并實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的連續(xù)性。當(dāng)脫硫器出口沼氣中H2S含量超過(guò)使用要求指標(biāo)時(shí),即使脫硫劑中硫化鐵含量未到30%,也應(yīng)進(jìn)行脫硫劑的再生,再生過(guò)程要控制好床層溫度,一般為30~70 ℃ ,較高不能超過(guò)90 ℃ 。分離式生物脫硫能處理高濃度的硫化氫的沼氣。湖南沼氣生物脫硫廠家
脫硫塔通常設(shè)計(jì)為一用一備,交替使用,即一個(gè)脫硫,一個(gè)再生。酒精行業(yè)干法脫硫污泥
沼氣生物脫硫(簡(jiǎn)稱沼氣脫硫)是利用生物菌種去除沼氣中腐蝕性強(qiáng)、毒性強(qiáng)的硫化氫氣體的一種工藝方法,這個(gè)工藝具有自動(dòng)化程度高,流程簡(jiǎn)潔,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。3.工藝原理如下圖,厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入洗滌塔,通過(guò)與堿性循環(huán)噴淋液發(fā)生吸收反應(yīng),從而去除沼氣中的硫化氫。吸收硫化氫的富液回流至生物反應(yīng)器內(nèi),通過(guò)生物轉(zhuǎn)化,將硫化氫轉(zhuǎn)化成固態(tài)單質(zhì)硫磺,并將溶液再生為可用于洗滌沼氣的堿性吸收液(亦成為貧液),從而實(shí)現(xiàn)了吸收劑的回收和再生循環(huán)利用。通過(guò)硫沉淀器實(shí)現(xiàn)硫磺固體的分離。酒精行業(yè)干法脫硫污泥