[实用新型]一种沼气生物脱硫装置有效
申请号: | 201720319433.2 | 申请日: | 2017-03-29 |
公开(公告)号: | CN206916096U | 公开(公告)日: | 2018-01-23 |
发明(设计)人: | 黄冬健;李玲玲 | 申请(专利权)人: | 上海治汇环保设备有限公司 |
主分类号: | C10L3/10 | 分类号: | C10L3/10;B01D53/84;B01D53/52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 沼气 生物 脱硫 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及生物脱硫技术领域,尤其涉及一种沼气生物脱硫装置。
背景技术
近年来随着国内外石油化工、造纸、冶金、纺织、煤气、制药等工业的发展,有机废弃物、高浓度有机废水的厌氧消化技术得到了迅速发展和提升,衍生的沼气清洁开发与利用也成为主要研究方向。沼气是一种混合气体,主要含CH4,CO2,还含有少量的N2,H2,O2与H2S。H2S是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,在有氧和湿热条件下对管道、仪器、金属设备等都有很强的腐蚀性;燃烧H2S生成的SO2也对环境造成一定污染。一般而言,沼气中H2S的质量浓度在1~12g/m3之间。而我国环保标准规定利用沼气能源时,沼气中H2S质量浓度不得超过20mg/m3。因此,沼气净化脱硫工艺的研究就显得尤为重要。
而沼气脱硫是沼气工程的重点和难点,根据脱硫原理的不同,沼气脱硫可以分为直接脱硫和间接脱硫。直接脱硫是将沼气中的H2S气体直接分离去除,而间接脱硫是采用某些处理方法从而减少或抑制H2S气体的产生,其中,直接脱硫包括化学法和生物法。
目前沼气脱硫所使用的湿法和干法均属于化学方法;传统的湿法脱硫工艺,碱液消耗费用巨大;干式脱硫则需要定期更换填料,费时费力且存在危险。
生物法主要是利用脱硫细菌的代谢作用将沼气中的H2S转化成单质硫或硫酸盐,进而实现硫的资源化利用,这种方法成本低廉、环保,受到国内外的广泛关注。
目前,生物脱硫技术已得到了一定的推广应用,但仍然存在诸多问题函待解决。正如反应式所示,在氧过量的情况下硫化物会被氧化为硫酸盐从而影响脱硫的效率。这是在脱硫过程中不希望发生的。如何控制合理的曝气量,使生物脱硫后的终产物控制为硫单质俨然已成为沼气生物脱硫技术的关键所在。此外,空气与沼气的直接混合带有爆炸的安全隐患,而如何排除爆炸隐患是现有沼气生物脱硫技术的难点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺陷,提供一种沼气生物脱硫装置。
本实用新型所提供的沼气生物脱硫装置,I其技术方案主要是利用硫细菌的代谢作用将沼气中的硫化氢转化为单质或硫酸盐的过程,反应式为:
2HS-+O2→2S+2OH-
2HS-+4O2→2SO42-+2H+
含硫沼气通过湿润、多孔和充满活性的生物填料,利用微生物细胞对含硫物质的吸附、吸收和降解功能,微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点,将硫化氢吸附后分解成简单无机物。该过程分为3个阶段:一是H2S气体的溶解过程,气相转移到液相;二是液相中H2S被微生物吸收,转移到微生物体内;三是细胞内的H2S作为营养物质被微生物利用转化,从而达到去除H2S的目的。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
本实用新型提供了一种沼气生物脱硫装置,包括塔体1和位于所述塔体1内自下而上依次设置的单质硫沉淀区、沼气生物脱硫区和喷淋区;其中,
所述单质硫沉淀区从下到上依次设有倒锥形排硫斗2和排硫管3,所述排硫管3的一端与所述倒锥形排硫斗2的低端连通,所述单质硫沉淀区外壁上设置有与所述排硫管3的另一端连通的硫泡沫出口4;
所述沼气生物脱硫区从下到上依次设置有盘形曝气器5、溶解氧气探头8和填料层9,由所述填料层9下端与所述盘形曝气器5之间的区域形成脱硫反应池10,所述脱硫反应池10的外壁上设有沼气入口11、液位计12、空气入口7和营养液入口13,所述液位计12位于所述沼气入口11下方位置,所述空气入口7与所述盘形曝气器5连通,所述盘形曝气器5上端设置有若干微孔曝气头6;以及
所述喷淋区内从下到上依次设有盘形喷淋器15和除雾器17,所述盘形喷淋器15下端面设置有若干微孔喷头16;
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