[发明专利]一种氧化还原法脱硫工艺及装置

说明书

本发明公开了一种氧化还原法脱硫工艺及装置，包括除尘箱、以及设置在除尘箱一侧的脱硫箱，除尘箱一侧设置有鼓风机，鼓风机的进风口连通至沼气生产池，鼓风机的出风口连通至除尘箱内，除尘箱底部设置有第一排气管，进气管与第一排气管之间设置有螺旋冷凝管，脱硫箱内侧壁之间可拆卸设置有挡板，脱硫箱一侧设置氧化还原箱，氧化还原箱内设置有对沼气进行脱硫反应的过渡金属离子水溶液，脱硫箱一侧壁设置有排液管，排液管下侧壁连通有喷头，脱硫箱上端侧壁还设置有第二排气管。本发明采用过渡金属离子催化氧化吸收的方法吸收沼气中的硫化氢，采用气液逆流吸收，具有湿法脱硫和干法脱硫的脱硫效率和空气氧化法脱硫的低投资成本。

技术领域

本发明涉及氧化还原脱硫技术领域，具体为一种氧化还原法脱硫工艺及装置。

背景技术

能源是人类社会存在与发展的物质基础；过去多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展，然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果，资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发不少国与国之间、地区之间的政治经济纠纷，甚至冲突和战争，因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统；生物质能作为世界上一次能源消费中的第四大能源资源，在历史长河中与人类生活密切相关，是唯一可存储和运输的可再生能源，在人类未来的能源系统中也将占有重要地位；因此，改变我国传统的能源生产、消费模式，利用生物质能等清洁可再生能源，对建立可持续发展的能源系统有较大益处；

沼气是我国目前正在大力开发的新型能源，有机物(工业废水、植物秸杆、动物粪便等)在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大、且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体：沼气，此过程是一个复杂的生物化学过程，沼气从厌氧发酵装置产出时会携带大量的水分，特别是在采用中温或高温发酵工艺时，沼气具有较高的湿度，当沼气在管路中流动时，由于温度、压力的变化，水蒸气冷凝增加了沼气在管路中流动的阻力，而且由于水蒸气的存在，还降低沼气的热值，沼气的产生会伴随着大量的硫化氢的生成，硫化氢是一种毒性气体，人体吸入后会引起不良反应，严重者会有生命危险，而且在有氧和湿热条件下，硫化氢会腐蚀管道及燃烧设备，而水与沼气中的硫化氢共同作用，更加速了金属管道、阀门及流量计的腐蚀或堵塞，因此很多研究者都致力于沼气脱硫技术的研究，目前可以进入工业化的技术多为物理方法和化学方法，包括直接气提、氧化和化学沉淀等常规物化工艺，虽然处理效果好，但其能耗、化学药剂和运行成本相对较高，以及存在二次污染的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氧化还原法脱硫工艺及装置，包括除尘箱、以及设置在除尘箱一侧的脱硫箱，

所述除尘箱一侧设置有鼓风机，所述鼓风机的进风口通过管道连通至沼气生产池，所述鼓风机的出风口通过进气管连通至除尘箱的上侧壁内，所述除尘箱底部一侧壁设置有第一排气管，所述进气管与所述第一排气管之间设置有螺旋冷凝管，所述螺旋冷凝管外表面包裹有冷凝液，

所述第一排气管连通至所述脱硫箱的下端，所述脱硫箱内侧壁之间可拆卸设置有挡板，所述挡板为多孔结构，所述脱硫箱一侧设置氧化还原箱，所述脱硫箱的下端与所述氧化还原箱的下端通过第一出液管连通，所述氧化还原箱内设置有对沼气进行脱硫反应的过渡金属离子水溶液，

所述脱硫箱上端一侧壁设置有排液管，所述排液管通过管道连通至氧化还原箱的底端用于将过渡金属离子水溶液输送至脱硫箱内，所述排液管下侧壁连通有喷头，所述脱硫箱上端侧壁还设置有第二排气管，所述第二排气管的端部设置有第一滤网。

优选的，所述氧化还原箱一侧设置有氧化瓶，所述氧化瓶通过第三排气管连通至氧化还原箱的内部，所述氧化瓶内的氧气将氧化还原箱内的低价过渡金属离子氧化为高价过渡金属离子，再次通过排液管输送至脱硫箱中使用。