[发明专利]沼气脱硫除臭的装置及方法

说明书

本发明涉及一种沼气脱硫除臭的装置及方法，属于化工技术领域。本发明的沼气脱硫除臭的装置包括风机、富液管线、循环泵、风机，吸收再生塔、背压阀、过滤机、压力控制器，所述吸收再生塔包括吸收腔室和再生腔室，吸收腔室和再生腔室之间用隔板隔开，所述隔板上设置溢流孔；所述风机与吸收腔室的进气口相通，所述吸收腔室的出液口与再生腔室的进液口通过富液管线连通，所述富液管线上设置有循环泵；所述再生腔室的排气口设置背压阀，所述压力控制器与背压阀和吸收腔室相连；所述再生腔室的进气口与溢流孔之间设置阻挡隔板，所述风机与再生腔室的进气口相通；所述再生腔室的侧壁设置至少1个抽液口。本发明的装置可以连续进行脱硫生产。

技术领域

本发明涉及一种沼气脱硫除臭的装置及方法，属于化工技术领域。

背景技术

在垃圾填埋场、畜牧养殖场，有大量沼气通过生物发酵工艺产生。这些沼气里面含有许多有毒有害和恶臭的组分，比如硫化氢、氨气、甲胺等，为了安全使用，需要对沼气进行脱硫、脱臭处理。

然而，目前的沼气脱硫技术具有如下缺点：

(1)装置能耗较大：常规工艺需要使用贫液泵和富液泵，通常每个泵的功率都在数十千瓦以上，如果需要更大的溶液循环量，则能耗更高；

(2)为了工艺安全，通常都要设置备用机泵和管路，一旦机泵、管路出现异常可方便切换，不会引起装置停车。这样整个脱硫工艺管线较多，占地面积较大；

(3)对装置设计和操作要求较高，稍有不慎容易引起单质硫因沉降而堵塞再生塔出口管线，导致装置停车检修。

典型的沼气脱硫装置如中国发明专利CN108130147A描述了一种脱硫过程：含硫原料气经增压后进入脱硫塔，与塔顶流下来的脱硫液逆流接触，进行液相催化氧化的化学吸收过程，脱硫液吸收了原料中的硫化氢后，净化气中H₂S含量小于10PPM经捕雾段除去雾滴后经管线送出界外。吸收了H₂S的溶液全部送到氧化再生槽中进行氧化再生，脱硫生成的硫磺单质在氧化再生槽底部沉降，对沉降后的硫磺使用过滤机进行过滤分离。由于氧化再生槽底部硫磺单质浓度很高，设计和操作不当，容易造成单质硫因长时间沉降而堵塞再生塔出口管线，导致装置停车检修。

鉴于常规的沼气脱硫方法的能耗较高、占地面积较大、硫磺容易堵塞管道引起装置停车等问题，一些改进措施相继提出。比如中国发明专利CN208049710U、CN105524671A提出一种将吸收和再生设备集成在一个塔内的紧凑型脱硫技术，然而这种技术本质上只是把吸收塔和再生设备重叠在一起，尽管占地面积有所减少，但设备的整体高度大幅增加，这势必造成设备制作、安装难度加大，同时对装置的日常操作和维护风险也加大了。

为了减少传统技术由于硫磺沉降导致堵塞再生塔出口管道的问题，比如中国发明专利CN104190221A描述了一种防止堵塞的措施：在排硫的设备锥形底部上开设多个空气吹扫口，定期通入压缩空气对沉降的硫磺浆液进行疏通，这些措施虽然有效，但额外增加了工艺的复杂程度和投资。

中国专CN202844880B提出了一种更为简洁的硫磺过滤防管道堵塞的方法。在吸收塔与再生塔之间设置过滤设备，这样可以预先将硫磺过滤出来，避免进入再生槽的富液在再生槽底部沉降导致硫浆浓度过高，即使可不使用如专利CN104190221A所述的空气吹扫疏通系统，装置也不会被硫磺堵塞。然而这种改进措施过滤设备一旦出现故障，很容易引起整个系统停车，常见的连续过滤装置比如真空带式过滤器需要维持较高的硫浆浓度才能稳定运行，而富液中的硫磺颗粒浓度通常较低，使用真空带式过滤器是无法实现这种过滤；而对于滤芯式连续过滤装置，一旦滤芯被硫磺堵满，则必须停车更换滤芯，这样劳动强度大，工艺可靠性低。因此通过过滤富液中的硫磺颗粒而减少后续设备硫磺堵塞的情况目前停留在试验验证阶段，仍没有令人满意的工业应用。