[发明专利]一种连体式含硫废气净化装置

说明书

技术领域

本发明属废气处理技术领域，特别是涉及一种连体式含硫废气净化装置。

背景技术

硫氧化物是目前大气污染物中数量较大，影响面较广的一种气态污染物。大气中的硫氧化物来源很广，几乎所有的工业企业都有可能产生，主要是含硫燃料(煤、石油)的燃烧产生的。煤是我国经济发展的第一能源，占我国能源消费比例的70％左右，我国煤炭中硫分含量高，大量的燃煤和煤中较高的含硫量导致大量的SO₂排放。SO₂的存在对自然生态环境、人类健康、工农业生产、建筑物及材料等方面都造成一定程度的危害，尤其是在大气中SO₂与O₃、H₂O₂等通过化学反应生成硫酸，最终形成pH值小于5.6的酸雨，而酸雨对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。因此，含硫废气在排放前必须经过净化处理。

目前常用的含硫废气净化方法有湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫是指利用碱性吸收液或含触媒粒子的溶液，吸收烟气中的SO₂；半干法脱硫是采用雾化的脱硫剂浆液进行脱硫；干法脱硫是指利用固体吸附剂和催化剂在不降低烟气温度和不增加湿度的条件下，除去烟气中的SO₂。湿式石灰石/石膏法是目前应用最广的烟气脱硫方法之一，即将除尘后的含硫烟气冷却后进入吸收塔，在塔内与石灰石浆液进行气液接触，烟气中的SO₂被吸收，最后从烟囱排放。然而，该法最大的缺点是设备庞大、占地面积大、投资和运行费用高。

与传统方法相比，生物法去除含硫烟气具有不需高温、高压、催化剂，即均为常温条件下操作，反应条件温和、操作简单、能耗低、可回收单质硫等特点，是极具发展潜力的脱硫技术。研究证明，一些微生物能通过生物还原作用将氧化态硫还原为硫化物或H₂S，然后再经过生物氧化过程生成单质硫，使得含硫烟气得以净化，其化学反应反应式为：

2HS^-+O₂→2S+2OH^-    (1)

2HS^-+4O₂→2SO₄^2-+2H⁺    (2)

目前，生物脱硫已得到了一定的推广应用，但仍然存在着诸多问题亟待解决。如何保证生物脱硫的安全性(H₂S气体的爆炸极限范围较宽，为4.3％～45.5％V/V，在此范围内遇火源易发生爆炸)是生物脱硫技术的难点。最近，有研究者发现了一种具有同步脱氮功能的微生物，它们可在无氧状态下发生如下反应：5HS^-+2NO₃^-+7H⁺→5S+N₂+6H₂O，该反应避免了含硫废气和氧气的接触，可排除安全隐患。除此之外，如方程式2所示，在氧气过量的情况下硫化物会被氧化为硫酸盐而影响脱硫的产率，再者如何保证脱硫装置内脱硫细菌的高效运作也是生物脱硫技术的难点。这些方面的缺陷尚未得到有效解决，阻碍了生物脱硫技术的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连体式含硫废气净化装置，集脱硫细菌培养与废气脱硫于一体，能够高效安全的完成含硫废气的净化工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种连体式含硫废气净化装置，包括单质硫沉淀区、好氧生物脱硫区、厌氧生物脱硫区，所述的净化装置由下至上依次为单质硫沉淀区、好氧生物脱硫区、厌氧生物脱硫区；所述的单质硫沉淀区包括底座、排硫管、锥形排硫斗，所述的底座上表面固定有若干锥形排硫斗，所述的锥形排硫斗凹槽底部设有排硫管，所述的单质硫沉淀区两侧固定有加强筋；所述的好氧生物脱硫区包括空气曝气器、溢流箱、循环导流板、空气挡板，所述的好氧生物脱硫区左侧壁下部设有空气曝气器，中部设有连通管，所述的连通管外侧设有溢流箱，所述的溢流箱上部一侧设有溢流管，所述的好氧生物脱硫区内部中间设有循环导流板，右侧壁设有回流管，所述的循环导流板上方设有空气挡板，所述的循环导流板上端倾斜且与空气挡板相对，所述的好氧生物脱硫区上端左侧依次设有空气排放口、碱液输入管、营养液输入管、溶解氧探头，右侧上方连接厌氧生物脱硫区；所述的厌氧生物脱硫区由下至上依次为生物填料层A、布液器A、生物填料层B、布液器B，所述的生物填料层A下方一侧通入含硫废气进入管，所述的厌氧生物脱硫区顶部设有废气收集口。