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沼氣脫硫罐
沼氣脫硫罐說(shuō)明:
脫硫原理：干法脫硫
干法脫除沼氣氣體中等硫化氫（H2S）的設(shè)備基本原理是以O(shè)2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱為干式氧化法。干法設(shè)備的構(gòu)成是，在一個(gè)容器內(nèi)放入填料，填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速?gòu)囊欢私?jīng)過(guò)容器內(nèi)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。
產(chǎn)品構(gòu)造說(shuō)明
1. 本設(shè)備采用碳鋼材料，裝置設(shè)備的筒體、罐體等，需充分考慮其使用壽命選用相應(yīng)的材料制造；
2. 非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)使用壽命為5-8年，均嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)；
3. 本裝置中的非標(biāo)設(shè)備可全部露天布置，裝置布置緊湊，管道布局符合經(jīng)濟(jì)、美觀、適用的原則，整套裝置可按客戶提供的場(chǎng)地靈活布置；
沼氣作為一種新興能源其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格規(guī)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， 都必須盡可能的除去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、閥門和流量計(jì)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(jié)合成亞硫酸，使設(shè)備的金屬表面產(chǎn)生腐蝕，并且還會(huì)造成對(duì)大氣環(huán)境的污染，影響人體健康。因此，在使用沼氣之前，必須脫除其中的H2S 。
業(yè)內(nèi)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。
干法脫硫
干法脫硫是一種簡(jiǎn)易、高效、相對(duì)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(shè)備基本原理是以O(shè)2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱為干式氧化法。干法設(shè)備的構(gòu)成是，在一個(gè)容器內(nèi)放入填料，填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速?gòu)囊欢私?jīng)過(guò)容器內(nèi)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(jié)構(gòu)、脫硫劑填料、觀察窗、壓力表、溫度表等組件。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！『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(dá)頂端的過(guò)程中，H2S與脫硫劑發(fā)生以下的化學(xué)反應(yīng)：
干法脫硫
干法脫硫
第一步: 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(duì)高的脫硫劑反應(yīng)，反應(yīng)器上部是負(fù)載低的脫硫劑層，通過(guò)設(shè)計(jì)良好的沼氣空速和線速，干式脫硫能到達(dá)良好的精脫硫效果。沼氣脫硫罐
在沼氣進(jìn)入干式脫硫塔之前，應(yīng)設(shè)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志，并使得沼氣在進(jìn)入脫硫前含有一定濕度。
當(dāng)觀察到脫硫劑變色，或系統(tǒng)壓力損失過(guò)大時(shí)，應(yīng)交替使用另一個(gè)脫硫塔。當(dāng)前的脫硫塔在沼氣放空后，進(jìn)行自然通風(fēng)，對(duì)脫硫劑進(jìn)行再生。當(dāng)再生效果不佳時(shí)，應(yīng)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(yīng)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(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。
濕法脫硫塔主體包括洗滌塔、硫化氫采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、堿液配置槽、供水軟水裝置、液位控制系統(tǒng)、支撐件和連接件。脫硫系統(tǒng)通過(guò)對(duì)出氣硫化氫濃度的監(jiān)控以及PH值監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。
運(yùn)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(yīng)。
合并圖冊(cè)
合并圖冊(cè)(2張)
堿液存儲(chǔ)在脫硫塔的下方，通過(guò)計(jì)量泵自動(dòng)添加，計(jì)量泵的添加控制通過(guò)對(duì)出氣H2S濃度的監(jiān)控自動(dòng)運(yùn)行。
當(dāng)采用碳酸鈉（Na2CO3）試劑脫硫時(shí)，主要發(fā)生如下反應(yīng)：
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(tǒng)應(yīng)能對(duì)反應(yīng)條件（包括反應(yīng)溫度、PH值）等進(jìn)行控制，設(shè)置最優(yōu)反應(yīng)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(tǒng)均屬開放系統(tǒng)，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)的含硫污染物必須先經(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(shù)生物反應(yīng)器中，微生物種類以細(xì)菌為主，真菌為次，極少有酵母菌。常用的細(xì)菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌，脫氮硫桿菌及排硫桿菌。最成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌，其生長(zhǎng)的最佳p
H值為2.0～2.2。
沼氣生物脫硫是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，在國(guó)外已得到了廣泛研究，在應(yīng)用方面也取得了很大進(jìn)展。國(guó)外已有較成熟的沼氣生物脫硫集成技術(shù)，主要包括荷蘭帕克公司的殼牌-帕克工藝（shell-PAQ工藝）、奧地利英環(huán)（EnvironTec）生物濾池脫硫工藝等，這些工藝在國(guó)內(nèi)也得到了較廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)的生物脫硫技術(shù)目前還處于研究階段。下面以?shī)W地利英環(huán)EnvironTec 生物脫硫技術(shù)為例，介紹一下沼氣生物脫硫工藝。EnvironTec生物脫硫在全球迄今已完成400多個(gè)工程案例，在國(guó)內(nèi)也有不少工程案例，該技術(shù)被證明是沼氣脫硫的最佳實(shí)踐技術(shù)，一個(gè)典型的案例表明，生物脫硫的綜合運(yùn)行成本低于每立方沼氣2分錢。
工藝描述：
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(guò)EnvironTec生物脫硫塔去除硫化氫。在反應(yīng)器內(nèi)部安裝有特殊的塑料填料，它們?yōu)槊摿蚣?xì)菌繁殖提供充分的空間。營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)使填料保持潮濕狀態(tài)，并且補(bǔ)充脫硫細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)。專屬菌種（如絲硫菌屬或者硫桿菌屬），借助營(yíng)養(yǎng)液在填料中繁殖。在這種情況下，他們從混合沼氣中吸收硫化氫，并將他們轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為稀硫酸，
化學(xué)反應(yīng)式如下：H2S + 2O2=H2SO42
H2S + O2 =2 S + 2H2OS + H2O + 1.5 O2=H2SO4
生成的稀硫酸在營(yíng)養(yǎng)液和自來(lái)水的緩沖中和作用下，一起排出系統(tǒng)，
此過(guò)程周而復(fù)始。
1 反應(yīng)塔 5 營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng) 9 熱交換器 13 營(yíng)養(yǎng)液液位控制器
2 填料 6 稀釋用水 10 氣分析儀 14 空氣流量計(jì)
3 沼氣入口 7 循環(huán)液 11 pH 控制儀 15 營(yíng)養(yǎng)液廢液排出口
4 空氣供應(yīng) 8營(yíng)養(yǎng)液泵 12 溫度計(jì) 16安全流量控制開關(guān)
沼氣（3）進(jìn)入反應(yīng)器（1）底端，并從底端穿過(guò)填料層到達(dá)頂部？諝猓4）通過(guò)變頻控制精確添加。尾氣成分分析儀（10）對(duì)余氧濃度監(jiān)控并與空氣風(fēng)機(jī)連鎖。 循環(huán)液通過(guò)循環(huán)泵（8）循環(huán)噴淋。液位開關(guān)（13）控制整體的液位平衡。為了保證細(xì)菌的最佳活性，采用熱交換器（9）和溫度監(jiān)測(cè)（12）對(duì)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)控制。PH儀（11）用于控制營(yíng)養(yǎng)液的質(zhì)量（酸堿度），例如當(dāng)PH低于設(shè)定值時(shí)，新鮮的營(yíng)養(yǎng)液（5）和稀釋用水（6）自動(dòng)加入脫硫塔中，在此同時(shí)，廢液（15）自動(dòng)排出，并保持液位平衡。沼氣脫硫罐
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