CN111019726A - 贮气罐系统的脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种贮气罐系统的脱硫方法，包括脱水步骤、脱硫步骤以及检测步骤，其中脱水步骤是在沼气脱硫操作前先将沼气通入脱水装置进行脱水干燥，经脱水干燥后的沼气再通过脱硫装置进行脱硫，脱硫装置中填充有脱硫剂，脱硫装置出口中输出的沼气进行硫化氢含量的检测，通过检测沼气中的硫化氢含量能够及时了解脱硫罐中脱硫剂的脱硫效果，对于脱硫效果下降时能够及时的做出检修计划，有效的保护了环境。沼气脱硫采用氧化铁干法脱硫工艺，经脱硫罐脱硫后的沼气中硫化氢的含量能够控制在100ppm以下，脱硫效果好，沼气质量稳定，且脱硫工艺简单，设备数量少，操作方便，脱硫剂成本低廉，成本优势明显。

Description

贮气罐系统的脱硫方法
技术领域
本发明涉及气体净化领域，具体地，涉及一种贮气罐系统的脱硫方法。
背景技术
沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气在厌氧发酵过程中会产生大量硫化氢有毒气体，尽管H2S含量因为发酵原料的不同有所变化，但在沼气利用前必须予以去除，硫化氢与沼气中的水分结合，会形成腐蚀性的还原性酸，严重腐蚀管道、设备、流量计等；同时，沼气中的硫化氢在燃烧后生成二氧化硫对大气造成污染，影响人体健康；因此沼气净化脱硫化氢工艺的研究开发显得尤为迫切和重要。
专利文献CN110106004A公开了一种沼气脱硫器、脱硫方法及提纯工艺，首先，以甘油为脱硫剂，将甘油加入到沼气中从而吸收沼气的硫化氢杂质，然后高压水洗脱硫后的沼气以吸收其中的二氧化碳，气液分离后，再以甘油做干燥剂去除水分即得纯净沼气，但该设计设备多，工艺繁琐。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种贮气罐系统的脱硫方法。
根据本发明提供的一种贮气罐系统的脱硫方法，包括如下步骤：
脱水步骤：将沼气通入脱水装置进行脱水干燥；
脱硫步骤：将脱水干燥后的沼气通过脱硫装置进行脱硫，脱硫装置中填充有脱硫剂；
检测步骤：脱硫装置出口中输出的沼气进行硫化氢含量的检测，根据检测到沼气中硫化氢气体的含量选择脱硫装置的检修周期。
优选地，所述脱水装置采用气水分离器；
所述气水分离器采用重力法将水分去除。
优选地，所述气水分离器上设置有分离器放水口1、分离器液位计2、分离器出料口3、分离器进气口4、分离器进料口5以及分离器出气口6；
所述气水分离器的内部设置有填料。
优选地，所述脱硫装置采用脱硫罐；
所述脱硫罐内部安装有支撑架以及筛网，筛网安装在支撑架上；
所述脱硫剂安装在筛网上。
优选地，所述筛网上还填充有焦炭，所述焦炭填装在筛网和脱硫剂之间；
所述脱硫罐内部安装有多层支撑架以及筛网的组合。
优选地，所述沼气脱硫采用氧化铁干法脱硫工艺，所述的脱硫剂采用Fe2O3·3H2O。
优选地，所述脱硫剂脱硫的化学反应方程式如下：
Fe2O3·3H2O+3H2S＝Fe2S3+6H2O，
Fe2O3·3H2O+3H2S＝2FeS+S+6H2O。
优选地，所述脱硫剂具有再生功能，所述再生的化学反应方程式为：
4FeS+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+4S，
2Fe2S3+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+6S。
优选地，所述脱硫装置出口沼气进行硫化氢含量的检测采用在线监测仪或采用定期取样检测的方式。
优选地，当检测到脱硫装置出口沼气中硫化氢的含量超过100ppm时，停止脱硫装置的运行进行检修，更换脱硫剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明脱硫工艺简单，设备数量少，操作方便，脱硫剂成本低廉，成本优势明显。
2、本发明通过检测沼气中的硫化氢含量能够及时了解脱硫罐中脱硫剂的脱硫效果，对于脱硫效果下降时能够及时的做出检修计划，保证了产品质量，有效的保护了环境。
3、经脱硫罐脱硫后的沼气中硫化氢的含量能够控制在100ppm以下，脱硫效果好，沼气质量稳定，实用性强。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的框图；
图2为气水分离器的结构示意图；
图3为脱硫罐的结构示意图。
图中示出：
Figure BDA0002324989580000031
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种贮气罐系统的脱硫方法，如图1所示，包括如下步骤：脱水步骤、脱硫步骤以及检测步骤，其中脱水步骤是在沼气脱硫操作前先将沼气通入脱水装置进行脱水干燥，经脱水干燥后的沼气再通过脱硫装置进行脱硫，脱硫装置中填充有脱硫剂，脱硫装置出口中输出的沼气进行硫化氢含量的检测，根据检测到沼气中硫化氢气体的含量选择脱硫装置的检修周期，所述沼气脱硫采用氧化铁干法脱硫工艺，所述的脱硫剂采用Fe2O3·3H2O，本发明脱硫工艺简单，设备数量少，操作方便，脱硫剂成本低廉，成本优势明显。
进一步地，在一个优选例中，所述脱硫装置采用脱硫罐，脱硫罐出气口17上安装有硫化氢在线监测仪，能够实时显示沼气脱硫后沼气中的硫化氢含量；在一个变化例中，脱硫罐出气口17上设置有取样口，采用人工定期取样检测的方式获得脱硫后沼气中硫化氢的含量。通过检测沼气中的硫化氢含量能够及时了解脱硫罐中脱硫剂的脱硫效果，对于脱硫效果下降时能够及时的做出检修计划，保证了产品质量，有效的保护了环境。
具体地，经脱硫罐脱硫后的沼气中硫化氢的含量能够控制在100ppm以下，脱硫效果好，沼气质量稳定，实用性强。
实施例：
沼气产气量15000m3/d，进口硫化氢含量：1000ppm，脱硫精度要求：出口硫化氢含量低于10ppm。
由于沼气中含有游离的水，对氧化铁脱硫剂脱硫会产生不利影响，游离水会造成脱硫剂泥化现象，气体发生偏流，脱硫剂会很快失效，因此脱硫之前需先脱水。具体地，脱水装置采用气水分离器，所述气水分离器采用重力法将水分去除；如图2所示，气水分离器上设置有分离器放水口1、分离器液位计2、分离器出料口3、分离器进气口4、分离器进料口5以及分离器出气口6，所述气水分离器的内部设置有填料，当沼气从分离器进气口4进入气水分离器后经过填料时，把气液两相分散成许多细小的气泡、液滴或液膜，增大了气液两相的接触面积，更加高效的脱去沼气中的水分，同时填料具有良好的化学稳定性，不被气体或液体腐蚀，而且具有一定的阻火效果，适宜的孔隙率减小了气体的阻力，气水分离器中的填料可以采用多种材质和结构的填料，例如，聚丙烯制作的阶梯环，再例如拉西环，还例如，悬浮球填料等。
在正常的操作中，要根据分离器液位计2的显示定期进行放水，避免内部因积水太多而影响脱水效果，也可以在气液分离器上安装液位传感器，底部安装远程控制调节阀进行远程调节控制，还可以通过液位传感器与调节阀设置联锁，实现自动化放水操作，安全准确。
进一步地，所述脱硫装置采用脱硫罐，所述脱硫罐内部安装有支撑架以及筛网，筛网安装在支撑架上，所述脱硫剂安装在筛网上。如图3所示，脱硫罐包括脱硫罐排水阀11、脱硫罐进气口12、脱硫罐卸料口13、脱硫罐视镜14、脱硫罐压力表15、脱硫罐装料口16、脱硫罐出气口17，沼气从脱硫罐的下部进入，上部流出，采用低进高出，气体从脱硫罐的下部向上部流动的过程中经过筛网上的脱硫剂，从而除去沼气中的硫化氢气体，所述筛网上还填充有焦炭，所述焦炭填装在筛网和脱硫剂之间，焦炭能够吸收沼气中的杂质，有利于脱硫剂发挥更好的脱硫效果。
脱硫剂一次装入脱硫装置后，平时不需要维护，当出口沼气的硫含量超标时，应更换脱硫剂，更换出来的脱硫剂可以再生重复利用。
沼气脱硫采用氧化铁干法脱硫工艺，所述脱硫剂脱硫的化学反应方程式如下：
Fe2O3·3H2O+3H2S＝Fe2S3+6H2O，
Fe2O3·3H2O+3H2S＝2FeS+S+6H2O。
所述脱硫剂具有再生功能，能够重复进行利用，脱硫剂再生的化学反应方程式为：
4FeS+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+4S，
2Fe2S3+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+6S。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：
脱水步骤：将沼气通入脱水装置进行脱水干燥；
脱硫步骤：将脱水干燥后的沼气通过脱硫装置进行脱硫，脱硫装置中填充有脱硫剂；
检测步骤：脱硫装置出口中输出的沼气进行硫化氢含量的检测，根据检测到沼气中硫化氢气体的含量选择脱硫装置的检修周期。
2.根据权利要求1所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述脱水装置采用气水分离器；
所述气水分离器采用重力法将水分去除。
3.根据权利要求1所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述气水分离器上设置有分离器放水口(1)、分离器液位计(2)、分离器出料口(3)、分离器进气口(4)、分离器进料口(5)以及分离器出气口(6)；
所述气水分离器的内部设置有填料。
4.根据权利要求1所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫装置采用脱硫罐；
所述脱硫罐内部安装有支撑架以及筛网，筛网安装在支撑架上；
所述脱硫剂安装在筛网上。
5.根据权利要求4所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述筛网上还填充有焦炭，所述焦炭填装在筛网和脱硫剂之间；
所述脱硫罐内部安装有多层支撑架以及筛网的组合。
6.根据权利要求1所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述沼气脱硫采用氧化铁干法脱硫工艺，所述的脱硫剂采用Fe2O3·3H2O。
7.根据权利要求6所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫剂脱硫的化学反应方程式如下：
Fe2O3·3H2O+3H2S＝Fe2S3+6H2O，
Fe2O3·3H2O+3H2S＝2FeS+S+6H2O。
8.根据权利要求7所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫剂具有再生功能，所述再生的化学反应方程式为：
4FeS+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+4S，
2Fe2S3+3O2+6H2O＝2Fe2O3·3H2O+6S。
9.根据权利要求1所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫装置出口沼气进行硫化氢含量的检测采用在线监测仪或采用定期取样检测的方式。
10.根据权利要求9所述的贮气罐系统的脱硫方法，其特征在于，当检测到脱硫装置出口沼气中硫化氢的含量超过100ppm时，停止脱硫装置的运行进行检修，更换脱硫剂。
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