CN106118776A - 一种垃圾填埋气脱硫净化系统及脱硫净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾填埋气脱硫净化系统，包括：初级过滤器、换热器、第一风机、脱硫系统、气液分离器、第二风机、精密过滤器、缓冲罐和排水井；所述换热器与初级过滤器的出气口连通，换热器用于对垃圾填埋气降温；所述第一风机安装在连接换热器与脱硫系统的管路上；所述气液分离器与脱硫系统的出气口连通；所述第二风机安装在连通气液分离器与精密过滤器的管路上；缓冲罐与精密过滤器的出气口连通；所述排水井通过管路与初级过滤器、换热器、气液分离器和精密过滤器的出水口连通。本垃圾填埋气脱硫净化系统具有安全、高效、稳定、经济的优点，实现对垃圾填埋气的脱水、脱硫、稳压、去除杂质、安全保护等功能。

Description

一种垃圾填埋气脱硫净化系统及脱硫净化方法
技术领域
本发明属于垃圾填埋气预处理技术领域，特别是涉及一种垃圾填埋气脱硫净化系统，以及利用该系统实现的脱硫净化方法。
背景技术
我国是世界上城市垃圾产量最高的国家，垃圾对土壤、大气、水体造成污染，既影响了人们的生态环境，又危及了人们的生存环境。垃圾填埋沼气（LFG）是卫生填埋场的降解产物之一，除主要组分CH4，CO2外，其它已被检测出的物质有140种以上。这些气体无控制的迁移和聚积，会产生二次污染，引发燃烧爆炸事故；垃圾填埋沼气又是一类温室气体，它对大气臭氧层有破坏作用，资料表明，垃圾填埋沼气产生的温室效应比当量体积的CO2高20倍以上。
垃圾填埋气中的H2S对金属管道，机械设备有很强的腐蚀性。在填埋气发电过程中，硫化氢经转化为二氧化硫，将对发电机产生严重的腐蚀，必须在使用填埋气前去除硫化氢。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种垃圾填埋气脱硫净化系统；本发明的第二个目的是提供一种垃圾填埋气脱硫净化方法。
本发明实现上述第一目的的技术方案如下：一种垃圾填埋气脱硫净化系统，包括：初级过滤器、换热器、第一风机、脱硫系统、气液分离器、第二风机、精密过滤器、缓冲罐和排水井；
所述初级过滤器用于滤除垃圾填埋气中的粉尘和液滴；所述换热器与初级过滤器的出气口连通，换热器用于对垃圾填埋气降温；所述第一风机安装在连接换热器与脱硫系统的管路上；所述脱硫系统利用双核磺化酞菁化合物去除垃圾填埋气中的硫化物；所述气液分离器与脱硫系统的出气口连通；所述第二风机安装在连通气液分离器与精密过滤器的管路上；缓冲罐与精密过滤器的出气口连通；所述排水井通过管路与初级过滤器、换热器、气液分离器和精密过滤器的出水口连通。
本发明如上所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，进一步，所述脱硫系统包括脱硫净化塔、富液循环泵、泡沫槽、再生槽、贫液槽、贫液循环泵、脱硫药剂容器；脱硫净化塔包括富液出口和贫液入口，富液出口再生槽、贫液槽、贫液循环泵和贫液入口依次连接；泡沫槽与再生槽连接；脱硫药剂容器与贫液槽连接。
本发明如上所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，进一步，所述第二风机和精密过滤器均设有两套，并联连接在气液分离器和缓冲罐之间。
本发明如上所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，进一步，所述第一风机为罗茨风机；所述第二风机为罗茨风机。
本发明如上所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，进一步，所述初级过滤器的进气口还连接有压力传感器；所述缓冲罐的出气口还连接有压力传感器；PLC控制器接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
本发明实现上述第二目的的技术方案如下：一种垃圾填埋气脱硫净化方法，利用如上任一项所述的垃圾填埋气脱硫净化系统实现，包括以下步骤：
垃圾填埋气首先进入初级过滤器，将垃圾填埋气中大颗粒的粉尘及液滴进行滤除；
然后垃圾填埋气进入换热器，在换热器中垃圾填埋气被降温产生的冷凝水，冷凝水经换热器的出水口排出；
过滤掉大颗粒杂质和脱水后的垃圾填埋气，经过第一风机输送到脱硫系统；
脱硫后的垃圾填埋气进入气液分离器，在气液分离器中垃圾填埋气被降温产生冷凝水，冷凝水经气液分离器的出水口排出；
垃圾填埋气经第二风机增压后进入精密过滤器，在精密过滤器内除去垃圾填埋气中细小的粉尘，使垃圾填埋气中灰尘粒径小于3μm。
本发明如上所述的垃圾填埋气脱硫净化方法，优选地，在设置有压力传感器PLC控制和器PLC控制器的垃圾填埋气脱硫净化系统中，接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
本发明的有益效果是：
垃圾填埋气脱硫净化系统分为两部分，分别为脱硫净化系统和预处理系统。脱硫净化系统作为预处理的一个独立子系统存在，气体只经过脱硫净化系统中的脱硫净化塔。当脱硫净化系统需要维修时，可以暂时关闭脱硫净化系统，不会影响预处理系统运行。正常情况，脱硫净化系统与预处理系统协同工作，保证气体品质。
脱硫系统采用PDS催化脱硫，PDS是钛菁钴磺酸盐系化合物的混合物，对硫化物具有很强的催化活性。PDS法脱硫、脱氰效率高,适用范围广，可同时高速、高效脱除无机硫和部分有机硫，其中H2S脱除率≥99%；在再生(氧化)设备中易形成硫单质泡沫层,便于分离；脱硫成本低,经济效益显著。
本垃圾填埋气脱硫净化系统具有安全、高效、稳定、经济的优点，实现对垃圾填埋气的脱水、脱硫、稳压、去除杂质、安全保护等功能。满足气体用于发电机组的要求，同时回收脱硫副产品，防止第二次污染。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1为本发明一种实施例的垃圾填埋气脱硫净化系统示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、初级过滤器，2、换热器，3、第一风机，4、脱硫净化塔，5、富液循环泵，6、泡沫槽，7、再生槽，8、贫液槽，9、脱硫药剂容器，10、配药槽，11、贫液循环泵，12、制冷机组，13、气液分离器，14、第二风机，15、精密过滤器，16、缓冲罐、17、排水井。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的垃圾填埋气脱硫净化系统的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
图1示出本发明一种实施例的垃圾填埋气脱硫净化系统，其包括：
本发明实现上述第一目的的技术方案如下：一种垃圾填埋气脱硫净化系统，包括：初级过滤器1、换热器2、第一风机3、脱硫系统、气液分离器13、第二风机14、精密过滤器15、缓冲罐16和排水井17；
所述初级过滤器1用于滤除垃圾填埋气中的粉尘和液滴；所述换热器2与初级过滤器1的出气口连通，换热器2用于对垃圾填埋气降温；所述第一风机3安装在连接换热器2与脱硫系统的管路上；所述脱硫系统利用双核磺化酞菁化合物去除垃圾填埋气中的硫化物；所述气液分离器13与脱硫系统的出气口连通；所述第二风机14安装在连通气液分离器13与精密过滤器15的管路上；缓冲罐16与精密过滤器15的出气口连通；所述排水井17通过管路与初级过滤器1、换热器2、气液分离器13和精密过滤器15的出水口连通。在图1中还示出了制冷机组12，该制冷机组用于对换热器和气液分离器提供循环制冷剂。
换热器的主要功能是进行脱硫净化塔内化学反应的温度控制。换热器的换热量是可以调节的，环境温度较低时，可以减低换热量，减少能耗，环境温度高时，可以全功率运行。换热器另一作用是进行脱水，延长第一风机使用寿命。
本发明上述实施例的优点为：脱硫系统采用PDS催化脱硫，PDS是钛菁钴磺酸盐系化合物的混合物，对硫化物具有很强的催化活性。PDS法脱硫、脱氰效率高,适用范围广，可同时高速、高效脱除无机硫和部分有机硫，其中H2S脱除率≥99%；在再生(氧化)设备中易形成硫单质泡沫层,便于分离；脱硫成本低,经济效益显著。
垃圾填埋气脱硫净化系统分为两部分，分别为脱硫净化系统和预处理系统。脱硫净化系统作为预处理的一个独立子系统存在，气体只经过脱硫净化系统中的脱硫净化塔。当脱硫净化系统需要维修时，可以暂时关闭脱硫净化系统，不会影响预处理系统运行。正常情况，脱硫净化系统与预处理系统协同工作，保证气体品质。
如图1所示，在一种优选的实施例中，所述脱硫系统包括脱硫净化塔4、富液循环泵5、泡沫槽6、再生槽7、贫液槽8、贫液循环泵11、脱硫药剂容器9；脱硫净化塔4包括富液出口和贫液入口，富液出口再生槽7、贫液槽8、贫液循环泵11和贫液入口依次连接；泡沫槽6与再生槽7连接；脱硫药剂容器9与贫液槽8连接。图1中还示出了配药槽10，连接在贫液槽8与贫液循环泵11之间的连接管路上。
在一种具体实施例中，第二风机和精密过滤器均设有两套，并联连接在气液分离器和缓冲罐之间。两套第二风机和精密过滤器具有两种运行方式，一种是两套第二风机和精密过滤器均同时工作运行，另外一种是其中一套第二风机和精密过滤器运行，另一套作为备用，当运行中的设备发生故障时，启动另外一套维持系统正常运行。
在优选的实施例中，所述第一风机为罗茨风机；所述第二风机为罗茨风机。
在优选的实施例中，所述初级过滤器的进气口还连接有压力传感器；所述缓冲罐的出气口还连接有压力传感器；PLC控制器接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
本发明实施例还提供一种垃圾填埋气脱硫净化方法，利用如上任一项所述的垃圾填埋气脱硫净化系统实现，包括以下步骤：
垃圾填埋气首先进入初级过滤器，将垃圾填埋气中大颗粒的粉尘及液滴进行滤除；
然后垃圾填埋气进入换热器，在换热器中垃圾填埋气被降温产生的冷凝水，冷凝水经换热器的出水口排出；
过滤掉大颗粒杂质和脱水后的垃圾填埋气，经过第一风机输送到脱硫系统；
脱硫后的垃圾填埋气进入气液分离器，在气液分离器中垃圾填埋气被降温产生冷凝水，冷凝水经气液分离器的出水口排出；
垃圾填埋气经第二风机增压后进入精密过滤器，在精密过滤器内除去垃圾填埋气中细小的粉尘，使垃圾填埋气中灰尘粒径小于3μm。
在设置有压力传感器PLC控制和器PLC控制器的垃圾填埋气脱硫净化系统中，接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (7)

1.一种垃圾填埋气脱硫净化系统，包括：初级过滤器、换热器、第一风机、脱硫系统、气液分离器、第二风机、精密过滤器、缓冲罐和排水井；其特征在于:
所述初级过滤器用于滤除垃圾填埋气中的粉尘和液滴；所述换热器与初级过滤器的出气口连通，换热器用于对垃圾填埋气降温；所述第一风机安装在连接换热器与脱硫系统的管路上；所述脱硫系统利用双核磺化酞菁化合物去除垃圾填埋气中的硫化物；所述气液分离器与脱硫系统的出气口连通；所述第二风机安装在连通气液分离器与精密过滤器的管路上；缓冲罐与精密过滤器的出气口连通；所述排水井通过管路与初级过滤器、换热器、气液分离器和精密过滤器的出水口连通。
2.根据权利要求1所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，其特征在于，所述脱硫系统包括脱硫净化塔、富液循环泵、泡沫槽、再生槽、贫液槽、贫液循环泵、脱硫药剂容器；脱硫净化塔包括富液出口和贫液入口，富液出口再生槽、贫液槽、贫液循环泵和贫液入口依次连接；泡沫槽与再生槽连接；脱硫药剂容器与贫液槽连接。
3.根据权利要求1所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，其特征在于，所述第二风机和精密过滤器均设有两套，并联连接在气液分离器和缓冲罐之间。
4.根据权利要求1所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，其特征在于，所述第一风机为罗茨风机；所述第二风机为罗茨风机。
5.根据权利要求1-4任一项所述的垃圾填埋气脱硫净化系统，其特征在于，所述初级过滤器的进气口还连接有压力传感器；所述缓冲罐的出气口还连接有压力传感器；PLC控制器接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
6.一种垃圾填埋气脱硫净化方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的垃圾填埋气脱硫净化系统实现，包括以下步骤：
垃圾填埋气首先进入初级过滤器，将垃圾填埋气中大颗粒的粉尘及液滴进行滤除；
然后垃圾填埋气进入换热器，在换热器中垃圾填埋气被降温产生的冷凝水，冷凝水经换热器的出水口排出；
过滤掉大颗粒杂质和脱水后的垃圾填埋气，经过第一风机输送到脱硫系统；
脱硫后的垃圾填埋气进入气液分离器，在气液分离器中垃圾填埋气被降温产生冷凝水，冷凝水经气液分离器的出水口排出；
垃圾填埋气经第二风机增压后进入精密过滤器，在精密过滤器内除去垃圾填埋气中细小的粉尘，使垃圾填埋气中灰尘粒径小于3μm。
7.根据权利要求6所述的垃圾填埋气脱硫净化方法，其特征在于，在设置有压力传感器PLC控制和器PLC控制器的垃圾填埋气脱硫净化系统中，接收缓冲罐的出气口位置安装的压力传感器的压力信号，并控制第二风机的转速。
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