[发明专利]一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用，属于生物能源技术领域。

背景技术

沼气是一种重要的生物质能，是生物质在厌氧条件下经微生物发酵生成的一种可燃性气体，其主要成分是甲烷和二氧化碳，同时含有少量的硫化氢等。沼气中硫化氢的浓度取决于发酵原料的种类，原料不同，所产沼气中硫化氢的浓度也不相同，如垃圾填埋沼气硫化氢浓度较低，畜禽粪便沼气硫化氢浓度较高。硫化氢会腐蚀压缩机、储气罐以及发动机等设备，也会对后续加工过程造成很大的危害，而且硫化氢燃烧生成二氧化硫，严重污染环境，所以通常要在净化前期去除。

沼气原位脱硫工艺是净化前期去除硫化氢的一种方法，其是将脱硫剂直接加入到发酵装置中，抑制发酵过程中硫化氢的形成，或与发酵产生的硫化氢形成硫化物沉淀，随出料排出，从而达到脱除沼气中硫化氢的目的。沼气原位脱硫具有操作简单、投资成本低等优点，非常适宜于高浓度硫化氢的脱除。而沼气原位脱硫的核心是选择合适的脱硫剂。

现有技术中多使用铁盐作为脱硫剂，如氯化亚铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸亚铁等，但由于这些脱硫剂的阴离子中含有氯、氮、硫等元素，容易造成二次污染，特别是硫酸根离子的引入，甚至会导致沼气中硫化氢的含量的增加，因此亟需开发环保高效的新型脱硫剂。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用，能够在高效脱硫的同时不产生二次污染。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用。

上述的应用中，优选的，所述氢氧化铁为固体制剂或液体制剂。

上述的应用中，优选的，所述氢氧化铁的用量为沼气发酵原料的干物质质量的0.1%-5%。

上述的应用中，优选的，所述沼气发酵原料包括畜禽粪便、农林废弃物、有机废水和生活垃圾中的一种或几种的组合。

上述的应用中，氢氧化铁制剂通过伴随进料均匀加入或在发酵罐中充分搅拌，使制剂在发酵底物中分布均匀。

本发明的突出效果为：使用氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂，在脱硫时解离生成Fe³⁺参与脱硫反应，脱硫效率高，除生成硫、硫化物及水外，不会引入其他离子，避免了二次污染。

附图说明

图1为实施例2加入不同浓度Fe(OH)₃时沼气产量的变化曲线；

图2为实施例2加入不同浓度Fe(OH)₃时甲烷浓度的变化曲线；

图3是实施例2加入不同浓度Fe(OH)₃时H₂S浓度的变化曲线；

图4为实施例3中不同脱硫剂脱硫时的H₂S浓度变化曲线。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

实施例1

本实施例提供一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用：

使用总固体含量（TS）为30.7wt%、挥发性固体含量（VS）为35.1wt%的鸡粪，用沼液、水配制成TS浓度为7.0wt%、沼液体积百分比浓度为35%的发酵液25mL；

加入0.8mmol Fe(OH)₃，即发酵液中的Fe(OH)₃浓度为32mmol/L，在37℃震荡反应，反应10天，H₂S浓度从最高的3482ppmv脱除至4.8ppmv，脱硫率达99.1%。

实施例2

本实施例提供一种氢氧化铁作为沼气原位脱硫剂的应用，并对加入不同浓度Fe(OH)₃时的脱硫效果进行比较：

步骤一，选取TS为30.7wt%、VS为35.1wt%的鸡粪，用沼液、水配制成TS质量百分比浓度为7.0wt%、沼液体积百分比浓度为35%的发酵液；

步骤二，取7个70mL血清瓶作为发酵装置，编号A1至A7，每个血清瓶中加入25mL步骤一所得的发酵液；