CN101732985A - 沼气脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种沼气脱硫装置，属于脱硫化工领域。为减少脱硫工艺中的投资及运行成本、降低能耗并有效控制环境污染，本发明提供一种沼气脱硫装置，包括厌氧系统、循环脱硫液系统、供氧装置及脱硫系统；所述厌氧系统用于生成沼气，并将所生成的沼气通入所述脱硫系统；所述循环脱硫液系统用于将脱硫液通入所述脱硫系统，并回收完成脱硫操作后的脱硫液；所述供氧装置用于将空气通入脱硫系统；所述脱硫系统包括至少一级脱硫塔组，用于在所述供氧装置通入空气后的含氧环境中，通过从所述循环脱硫液系统接受到的脱硫液对来自所述厌氧系统的沼气进行脱硫操作。通过应用本装置，可以在杜绝二级污染的情况下成功将沼气中硫化氢含量降到10ppm以下。
Description
技术领域
本发明属于脱硫化工领域，具体涉及一种沼气脱硫装置。
背景技术
沼气是我国目前正在大力开发的新型能源，有机物(工业废水、植物秸杆、动物粪便等)在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体：沼气，此过程是一个复杂的生物化学过程。沼气的产生会伴随着大量的硫化氢的生成，硫化氢是一种毒性气体，人体吸入后会引起不良反应，严重者会有生命危险。而且在有氧和湿热条件下，硫化氢会腐蚀管道及燃烧设备。因此很多研究者都致力于沼气脱硫技术的研究。目前可以进入工业化的技术多为物理方法和化学方法，包括直接气提、氧化和化学沉淀等常规物化工艺，虽然处理效果好，但其能耗、化学药剂和运行成本相对较高，以及存在二次污染的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是，针对目前物化工艺中存在的缺陷，提供一种基于微生物脱硫工艺的沼气脱硫装置，通过使用该装置可以减少投资及运行成本、降低能耗并有效控制环境污染。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种沼气脱硫装置，包括厌氧系统、循环脱硫液系统、供氧装置以及脱硫系统；
所述厌氧系统用于生成沼气，并将所生成的沼气通入所述脱硫系统；
所述循环脱硫液系统用于将脱硫液通入所述脱硫系统，并回收完成脱硫操作后的脱硫液；
所述供氧装置用于将空气通入所述脱硫系统；
所述脱硫系统包括至少一级脱硫塔组，用于在所述供氧装置通入空气后的含氧环境中，通过从所述循环脱硫液系统接受到的脱硫液对来自所述厌氧系统的沼气进行脱硫操作。
所述厌氧系统包括至少一个厌氧罐，所述厌氧罐的数目与所述脱氧系统中第一级脱硫塔组中的脱硫塔数目相对应；
每个所述厌氧罐与所述第一级脱硫塔组中的一个脱硫塔相对应连接，用于对该脱硫塔进行沼气供给。
所述脱硫系统包括两级脱硫塔组，所述第一级脱硫塔组包括四个脱硫塔，所述第二级脱硫塔组包括一个脱硫塔。
所述脱硫塔包括进出气孔、脱硫液进出口以及内部填料；
所述进气孔及脱硫液出口位于所述脱硫塔底部，所述出气孔及脱硫液进口位于所述脱硫塔顶部。
所述第一级脱硫塔组的四个脱硫塔的出气口相互连接后连接所述第二级脱硫塔组的一个脱硫塔的进气口。
所述循环脱硫液系统包括脱硫液水箱、循环泵以及喷淋装置；
所述循环泵用于从所述脱硫液水箱中抽取脱硫液，并将所述脱硫液供给至喷淋装置；
所述喷淋装置设置于所述脱硫脱硫液进口处，用于将所述脱硫液通入脱硫塔。
所述脱硫液出口连接所述脱硫液水箱，用于将完成脱硫操作后的脱硫液回收至循环脱硫液系统。
所述供氧装置包括空气压缩机和节气门；
所述空气压缩机用于向脱硫塔通入空气；
所述节气门用于控制进入脱硫塔内的空气含量。
(三)有益效果
本发明所提供的沼气脱硫装置采用微生物脱硫工艺进行沼气脱硫操作，所述微生物脱硫工艺相对于目前常规的物化脱硫工艺具有以下几方面优点：(1)无需催化剂，除空气以外，无需其他氧化剂；(2)能耗低；(3)不产生化学污泥；(4)硫化氢成为生物脱硫自循环过程中的原料(5)硫化物的去除效率高，反应速率快。本装置操作简单、方便；通过多次脱硫操作，可以更好的减少沼气中硫化氢的含量；通过微生物自身的循环代谢杜绝了二级污染情况的存在。通过应用本装置，可以成功实现脱硫后沼气中的硫化氢含量由2000ppm～3000ppm降到10ppm以下。
附图说明
图1为本发明技术方案所提供的沼气脱硫装置的结构示意图；
其中，1：第一脱硫塔；2：第二脱硫塔；3：第三脱硫塔；
4：第四脱硫塔；5：第一厌氧罐；6：第二厌氧罐；
7：第三厌氧罐；8：第四厌氧罐；9：供氧装置；
10：第一循环脱硫液系统；11：第二脱硫塔组；
12：第二循环脱硫液系统。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例
本实施例具体描述本发明所提供的沼气脱硫装置的结构特征以及运行流程。
如图1所示，所述装置包括厌氧系统、循环脱硫液系统、供氧装置以及脱硫系统；
所述厌氧系统用于生成沼气，并将所生成的沼气通入所述脱硫系统；
所述循环脱硫液系统用于将脱硫液通入所述脱硫系统，并回收完成脱硫操作后的脱硫液；所述脱硫液中含有大量的生物细菌，其中包括丝状硫细菌、光合硫细菌和无色硫细菌等多种脱硫菌，各种不同类型微生物之间完成自循环代谢。在脱硫塔循环水中加入经过沉淀、过滤等处理的沼液，沼液中的微生物需要吸收氢离子来完成代谢，对硫化氢的去除有帮助。
所述供氧装置9用于将空气通入所述脱硫系统，即为脱硫菌创造生存条件而向脱硫系统中通入氧气。
所述脱硫系统包括至少一级脱硫塔组，用于在所述供氧装置9通入空气后的含氧环境中，通过从所述循环脱硫液系统接受到的脱硫液对来自所述厌氧系统的沼气进行脱硫操作。
所述厌氧系统包括至少一个厌氧罐，所述厌氧罐的数目与所述脱氧系统中第一级脱硫塔组中的脱硫塔数目相对应；
每个所述厌氧罐5、6、7或8与所述第一级脱硫塔组中的一个脱硫塔相对应连接，用于对该脱硫塔进行沼气供给；每个所述厌氧罐每小时产生沼气200方。
所述脱硫系统包括两级脱硫塔组，所述第一级脱硫塔组包括四个脱硫塔1、2、3及4，所述第二级脱硫塔组11包括一个脱硫塔。
所述脱硫塔包括进出气孔、脱硫液进出口以及内部填料；
所述进气孔及脱硫液出口位于所述脱硫塔底部，所述出气孔及脱硫液进口位于所述脱硫塔顶部；
所述内部填料为絮状填料，悬挂在脱硫塔内部，从顶部直到底部，上面附有大量生物脱硫菌。
所述第一级脱硫塔组的四个脱硫塔的出气口相互连接后连接所述第二级脱硫塔组的一个脱硫塔的进气口，所述第二级脱硫塔组的一个脱硫塔是将第一级脱硫塔组脱硫完的沼气再进行一次脱硫，从而达到更好的效果。
所述循环脱硫液系统10及12各自包括脱硫液水箱、循环泵以及喷淋装置，用于将脱硫液通入脱硫塔跟沼气接触；
所述循环泵用于从所述脱硫液水箱中抽取脱硫液，并将所述脱硫液供给至喷淋装置；
所述喷淋装置设置于所述脱硫脱硫液进口处，用于将所述脱硫液通入脱硫塔。
所述脱硫液出口连接所述脱硫液水箱，用于将完成脱硫操作后的脱硫液回收至循环脱硫液系统。
所述供氧装置包括空气压缩机和节气门；
所述空气压缩机用于向脱硫塔通入空气；
所述节气门用于控制进入脱硫塔内的空气含量，其中氧气含量一般不大于2％，以提供适合脱硫菌生存的含氧环境。
下面具体描述本发明所提供的装置用于脱硫操作时的运行流程：
步骤1：如图1所示，连接所述第一级脱硫塔组各个脱硫塔的厌氧罐5、6、7和8分别向其所一一对应连接的脱硫塔1、2、3和4通入沼气，同时供氧装置9向各个脱硫塔通入空气以形成含氧环境；
步骤2：沼气从第一级脱硫塔组中的脱硫塔1、2、3和4底部的进气孔通入；同时，循环脱硫液系统10的循环泵从脱硫水箱中抽取脱硫液，由喷淋装置通过位于脱硫塔顶部的脱硫液入口将脱硫液通入脱硫塔；
步骤3：脱硫液在脱硫塔内从上至下运动，与从下至上运动经过的沼气充分接触，达到良好的脱硫效果；
其中，在氧气充足的情况下发生：H2S+O2＝H2O+SO2；
在氧气不足的情况下发生：2H2S+O2＝2H2O+2S；
此时，硫化氢得到比较好的清除；
步骤4：完成脱硫操作后的脱硫液由脱硫塔的出水口流出，通入脱硫水箱，同时沼气从脱硫塔顶部的出气口导出，并与第一级脱硫塔组其余的脱硫塔脱硫后导出的沼气混合一同通入第二级脱硫塔组11；
步骤5：第二组脱硫塔组对通入的沼气重复进行步骤2及步骤3，达到预期的脱硫目的后，将所得的沼气进行存贮，完成所述脱硫工艺。
本发明所提供的沼气脱硫装置采用微生物脱硫工艺进行沼气脱硫操作，所述微生物脱硫工艺相对于目前常规的物化脱硫工艺具有以下几方面优点：(1)无需催化剂，除空气以外，无需其他氧化剂；(2)能耗低；(3)不产生化学污泥；(4)硫化氢成为生物脱硫自循环过程中的原料(5)硫化物的去除效率高，反应速率快。本装置操作简单、方便；通过多次脱硫操作，可以更好的减少沼气中硫化氢的含量；通过微生物自身的循环代谢杜绝了二级污染情况的存在。通过应用本装置，可以成功实现脱硫后沼气中的硫化氢含量由2000ppm～3000ppm降到10ppm以下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种沼气脱硫装置，其特征在于，所述装置包括厌氧系统、循环脱硫液系统、供氧装置以及脱硫系统；
所述厌氧系统用于生成沼气，并将所生成的沼气通入所述脱硫系统；
所述循环脱硫液系统用于将脱硫液通入所述脱硫系统，并回收完成脱硫操作后的脱硫液；
所述供氧装置用于将空气通入所述脱硫系统；
所述脱硫系统包括至少一级脱硫塔组，用于在所述供氧装置通入空气后的含氧环境中，通过从所述循环脱硫液系统接受到的脱硫液对来自所述厌氧系统的沼气进行脱硫操作。
2.如权利要求1所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述厌氧系统包括至少一个厌氧罐，所述厌氧罐的数目与所述脱氧系统中第一级脱硫塔组中的脱硫塔数目相对应；
每个所述厌氧罐与所述第一级脱硫塔组中的一个脱硫塔相对应连接，用于对该脱硫塔进行沼气供给。
3.如权利要求1所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫系统包括两级脱硫塔组，所述第一级脱硫塔组包括四个脱硫塔，所述第二级脱硫塔组包括一个脱硫塔。
4.如权利要求3所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔包括进出气孔、脱硫液进出口以及内部填料；
所述进气孔及脱硫液出口位于所述脱硫塔底部，所述出气孔及脱硫液进口位于所述脱硫塔顶部。
5.如权利要求4所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述第一级脱硫塔组的四个脱硫塔的出气口相互连接后连接所述第二级脱硫塔组的一个脱硫塔的进气口。
6.如权利要求5所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述循环脱硫液系统包括脱硫液水箱、循环泵以及喷淋装置；
所述循环泵用于从所述脱硫液水箱中抽取脱硫液，并将所述脱硫液供给至喷淋装置；
所述喷淋装置设置于所述脱硫脱硫液进口处，用于将所述脱硫液通入脱硫塔。
所述脱硫液出口连接所述脱硫液水箱，用于将完成脱硫操作后的脱硫液回收至循环脱硫液系统。
7.如权利要求6所述的沼气脱硫装置，其特征在于，所述供氧装置包括空气压缩机和节气门；
所述空气压缩机用于向脱硫塔通入空气；
所述节气门用于控制进入脱硫塔内的空气含量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Owner name: BEIJING HELEE BIO-ENERGY LTD. Free format text: FORMER OWNER: DEQINGYUAN AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD., BEIJING Effective date: 20120524 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100081 HAIDIAN, BEIJING TO: 102100 YANQING, BEIJING |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120524 Address after: 102100 No. 1108 Kang Xi Road, Badaling Economic Development Zone, Yanqing, Beijing Applicant after: BEIJING HELEE BIO-ENERGY Ltd. Address before: 100081 Beijing City, Haidian District Zhongguancun South Street No. 12 Kehai forint 5 storey building Applicant before: Beijing Deqingyuan Agricultural Technology Co.,Ltd. |
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Granted publication date: 20130123 |
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