各种沼气脱硫工艺的对比分析

时间：2021-12-16

唐山市绿源沼气解决工程项目沼气做为一种新兴能源其运用十分普遍，在中国环保等级中严苛要求，运用沼气电力能源时，沼气汽体中H2S 成分不能**过10ppm 。不管在工业生产或民用型汽体中，都务必尽量的去除H2S。

沼气中带有硫化氢，化学式为H2S，硫化氢为易燃性危险化学品，与气体混和能产生可燃性混合物质，遇用火、高热量造成焚烧发生爆炸，再加上硫化氢遇水之后会对不锈钢板材造成很强的锈蚀特点，因而沼气纯化特制生物燃气的预备处理工艺流程的关键就是去除硫化氢。

不一样的**化学废料在厌氧发酵情况下造成的沼气中的硫化氢浓度值不一样，差别较为大。造纸行业、发醇工业生产等因为在生产过程中有含硫的物质添加，工业废水造成的沼气含硫化氢的浓度值便较为高。如造纸行业的沼气可达到10000-35000ppm，木薯淀粉工业生产沼气一般在10000ppm上下，日常生活垃圾填埋场沼气则因为造成全过程中相对性较难得少有硫物质参加，因而硫化氢成分较低，一般在1000ppm之内。

在中国，沼气的生产制造技术性和商业化的运作系统软件也就慢慢完善，根据科技创新、引入并消化了海外完善优秀的高含固量的**化学废料厌氧消化技术性，在其中以谷类秸杆、畜禽养殖排泄物、大城市**化学废弃物为解决目标的大中型沼气工程项目也有了开创性进度，因而，相对应的沼气净化处理生产工艺也获得发展趋势，产生了一系列相对性较为完善的技术性。

领域内常见的沼气脱硫方式有：干式脱硫、干法脱硫、络合铁脱硫、生物法脱硫等几类脱硫方式。

脱硫基本原理

干式脱硫

干式脱硫是一种简单、高效率、相对性节省成本的脱硫方法，一般合适用以沼气量小，硫化氢浓度值低的沼气脱硫。干式去除沼气汽体中硫化氢（H2S）的机器设备基本概念是以O2使H2S 空气氧化成硫或硫金属氧化物的一种方式，也可称之为干试空气氧化法。干式机器设备的产生是，在一个器皿内放进填料，填料层有活性碳、化合物等。汽体以低流动速度从一端通过器皿内填料层，硫化氢（H2S）空气氧化成硫或硫金属氧化物后，余留到填料层中，净化处理后汽体从器皿另一端排出来。

干试脱硫是指行为主体钢架结构、脱硫剂填料、视窗、气压表、温度仪等部件。脱硫塔通常设定为一用一备，更替应用，即一个脱硫，一个再造。带有硫化氢(H2S)的沼气进到脱硫塔底端，在越过脱硫填料层抵达**部的环节中，H2S与脱硫剂产生下列的化学变化：

第一步: Fe2O3 · H2O 3 H2S = Fe2S3 4 H2O （脱硫）

第二步: Fe2S3 3/2 O2 3 H2O = Fe2O3 · H2O 2 H2O 3 S（再造）

带有硫化氢的沼气较先与底端入口承载力相对性高的脱硫剂反映，管式反应器上方是负荷低的脱硫剂层，根据设计方案优良的沼气空速和线速，干试脱硫能抵达优良的精脱硫实际效果。

在沼气进到干试脱硫塔以前，应设定有凝结水罐或沼气颗粒物过滤装置。该设备可以清除沼气中参杂的颗粒物残渣，并促使沼气在进到脱硫前带有一定环境湿度。

当观查到脱硫剂掉色，或系统软件工作压力损耗过大时，应更替应用另一个脱硫塔。当今的脱硫塔在沼气放空自己后，开展空气流通，对脱硫剂开展再造。当再造实际效果不佳时，需从塔架底端将废旧的脱硫剂清除，在底端排出废旧填料的与此同时，同样容积的新鮮脱硫填料添加管式反应器中。

谨记拆换脱硫剂时不能時间过短，不然非常容易造成放热反应造成硫磺粉起火。

干法脱硫

干法脱硫可以梳理分成物理学消化吸收法、**化学消化吸收法和空气氧化法三种。物理学和**化学方式存有硫化氢再解决问题，空气氧化法是以碱性溶液为吸附剂，并添加载氧体为金属催化剂，消化吸收H2S，并将其空气氧化成单质硫，干法空气氧化法是把脱硫剂融解在水中，液态进到机器设备，与沼气混和，沼气中的硫化氢（H2S）与液态造成氧化还原反应，转化成单质硫消化吸收硫化氢的液态有氢氧化钠溶液、碳酸钠、碳酸钾、硝酸亚铁等。完善的空气氧化脱硫法，脱硫高效率可达99.5%以上。

在大中型的脱硫工程项目中，一般选用先用干法开展粗脱硫，以后再根据干式开展精脱硫。

干法脱硫塔行为主体包含净化塔、硫化氢取样与检测系统、烧碱溶液配备槽、供电软化水设备、液位仪自动控制系统、支撑点件和联接件。脱硫系统软件根据对排气硫化氢浓度值的监管及其PH值监管，完成自动运作。

运作时，沼气自下**一切根据脱硫塔，Na2CO3饱和溶液（或NaOH饱和溶液）从*往下喷洒，促使H2S汽体与烧碱溶液发生了充足的化学变化。

烧碱溶液储存在脱硫塔的下边，根据加药泵全自动加上，加药泵的加上操纵根据对排气H2S浓度值的监管自启动。

当选用碳酸钾（Na2CO3）实验试剂脱硫时，关键产生如下所示反映：

H2S Na2CO3 = NaHS NaHCO3 ( 1 )

CO2 Na2CO3 H2O = 2 NaHCO3 ( 2 )

因为沼气中包含的很多CO2成份，一样会耗费烧碱溶液。系统软件理应能对反映标准（包含反映溫度、PH值）等开展操纵，设定较佳反映标准，尽量地降低烧碱溶液的使用量。

络合铁脱硫

络合铁加工工艺是一种翠绿色的，根据Fe基金属催化剂的干法净化气体技术性，它集脱硫与硫磺粉收购于一体，在高效液相中立即将H2S转换为单质S。

硫化氢滑脱率高（一步反映的滑脱率99.99 % ）

加工工艺简易、安全性，系统软件不应用一切有害的化合物，也不会造成一切有危害的废料，操纵简易，系统软件安全性高

合适于生产量在200kg-20吨/天的中小型硫化氢去除设备

融入H2S成分在0~**

实际操作标准为常温下

唐山市绿源络合铁加工工艺反映基本原理：

消化吸收反映：

H2S(汽体) 2Fe 2H S ° 2Fe

再造反映：

1/2 O2 (汽体) H2O 2Fe 2OH- 2Fe

总反映：

H2S ½ O2 H2O S°

络合铁脱硫优点

（1）络合铁金属催化剂，加工工艺处理方式简易，选用一步法工艺处理就可以迅速将硫化氢立即空气氧化为硫单质；对各类不一样浓度值的H2S，其脱硫后的H2S成分可低过10ppm，消除H2S高效率。

（2）系统软件的抗起伏工作能力强。针对传统的的脱硫设备，原材料气中硫化氢成分起伏比较大时，会导致出入口净化处理气的硫化氢成分起伏非常大，乃至**标准。络合铁高硫容特点，其脱硫设备彻底能全自动解决以上起伏状况，并不一定人为因素更改实际操作且不能危害脱硫率。

（3）运作低成本。因为在脱硫全过程中所运用的几种药物中的络合铁金属催化剂可再生循环系统利用且**产生，只需填补小量的在脱硫全过程中损害的络合铁金属催化剂，产出率一吨硫磺粉药物运作成本费1000-1500元。

（4）络合铁金属催化剂可选择性高，副盐造成量低。在络合铁脱硫中，络合铁离子空气氧化硫化氢为硫磺粉，脱硫全过程副作用少，药物使用期限长。

（5）脱硫工作液硫容量高。全新研发的络合铁脱硫剂，脱硫剂循环系统液的硫容量不会受到二氧化碳的危害，其工作中硫容量达到3.3kg硫磺粉/m药物，高过国外同类技术性（工作中硫容量不错的为0.37 kg硫磺粉/m药物）。故应用络合铁脱硫剂能明显减少循环系统水率，减少机器设备规格，降低项目投资和实际操作成本费。

（6）能去除**化学硫COS、碳醇。

（7）机器设备规格小，可合理完成橇装化。因为工作中硫容量高，机器设备小，可合理完成橇装化，特别适合好项目的橇装化规定。

（8）金属催化剂的安全系数高，系统软件所运用的金属催化剂对自然环境及身体无害没有危害的，具备较好的环境经济效益。

（9）系统软件无很多副盐造成，环境保护经济发展。

生物脱硫

生物脱硫技术性包含生物过滤法、生物吸咐法和生物滴滤法，三种系统软件均属开放系统，其微生物物种随自然环境更改而转变。在生物脱硫全过程中，空气氧化态的含硫污染物质务必先经过生物氧化作用转化成硫酸盐或H2S随后再经生物空气氧化全过程转化成单质硫，才可以除去。在大部分生物管式反应器中，微生物类型以病菌为主导，细菌为次，非常少有酵母。常见的病菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫链球菌，脱氮硫链球菌及排硫链球菌。较取得成功的表示是氧化亚铁硫链球菌，其成长的较好p

H数值2.0～2.2。

沼气生物脱硫是20世际90时代发展趋势下去的新技术应用，在海外已取得了普遍科学研究，在使用层面也有了较大进度。海外已经有较完善的沼气生物脱硫集成化技术性。

加工工艺叙述：

将一定量的气体导进带有硫化氢的沼气中，混合气根据EnvironTec生物脱硫塔除去硫化氢。在管式反应器內部安裝有*特的塑胶填料，他们为脱硫细菌繁殖给予充足的室内空间。培养液的循环系统使填料维持湿冷情况，而且填补脱硫病菌生长发育繁育需要的营养成分。专享菌苗（如丝硫菌属或是硫杆菌属），依靠培养液在填料中繁育。在这种事情下，她们从混和沼气中消化吸收硫化氢，并将它们转换为单质硫，从而转换为稀盐酸，

化学反应式如下所示：H2S 2O2=H2SO42

H2S O2 =2 S 2H2OS H2O 1.5 O2=H2SO4

转化成的稀盐酸在培养液和饮用水的缓存水解作用下，一起排出来系统软件，

此全过程循环往复。

1 反应罐 5 培养液供货 9 换热器 13 培养液水位控制器

2 填料 6 稀释液自来水 10 气检测仪 14 空气流量计

3 沼气通道 7 循环系统液 11 pH 操纵仪 15 培养液废水排出入口

4 气体供货 8培养液泵 12 体温计 16安全性总流量自动开关

沼气（3）进到管式反应器（1）底部，并从底部越过填料层抵达*。气体（4）根据变频式操纵精准加上。废气成分分析仪（10）对余吸氧浓度监管并与气体离心风机连锁*。循环系统液根据循环水泵（8）循环系统喷洒。液位开关（13）操纵总体的液位仪均衡。为了确保病菌的较好活力，选用换热器（9）和温度监测（12）系统对溫度控制操纵。PH仪（11）用以操纵培养液的品质（ph酸碱度），比如当PH小于额定值时，新鮮的培养液（5）和稀释液自来水（6）全自动添加脱硫塔中，在这里与此同时，废水（15）全自动排出来，并维持液位仪均衡。

方式较为

干式脱硫的特性

构造简易，方便使用。

工作中环节中不用工作人员值班，按时控料，一用一备，更替运作。

脱硫率新原材料时较高，中后期有一定的减少。

与湿试对比，必须按时控料。

运作花费较高。

干法脱硫的特性

机器设备可长期性不断的运作，持续开展脱硫。

用PH值来维持脱硫高效率，运作花费低。

加工工艺繁杂必须人员值班。

机器设备需维护保养。

络合铁脱硫特性

效率高：硫化氢污泥负荷达到99.9%

高融入范畴：可解决硫化氢浓度值达到**

成本低：与其他脱硫技术性对比，运作成本费较少

高安全系数: 配有多种的安全性保护设备

无人化：系统软件根据在线检测系统软件自动式运作

维护保养简易：小量的维护保养工作中

生物脱硫的特性

效率高：硫化氢污泥负荷达到98.5%

高融入范畴：可解决硫化氢浓度值达到0.8% （8000ppm）

成本低：运作低成本

适应能力: 较化学方法抗起伏能力差

无人化：系统软件根据在线检测系统软件自动式运作

维护保养简易：小量的维护保养工作中（如按时校准PH摄像头）

唐山市绿源环境保护咨询电话

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