[发明专利]一种沼气脱硫除水脱二氧化碳的综合处理方法

说明书

本发明涉及一种沼气脱硫除水脱二氧化碳的综合处理方法，包括以下步骤：S100：将待处理沼气输入吸收塔，吸收塔的顶部喷撒碱液，碱液吸收待处理沼气中的Hsubgt;2/subgt;S，并形成待脱硫溶液，吸收塔顶部输出待干燥沼气；S200：待脱硫溶液和氧气输入微氧脱硫反应器，微氧脱硫反应器内设生物载体，载体上负载混合菌剂，待脱硫溶液与载体接触并反应，生成硫单质和中间溶液；S300：中间溶液溢流至pH调节池，再输入过滤池，得到回收碱液，回收碱液输入吸收塔，继续吸收Hsubgt;2/subgt;S；S400：待干燥沼气输入干燥床去除水分，得到干燥沼气；S500：干燥沼气输入吸附塔，吸附COsubgt;2/subgt;，净化的沼气输出吸附塔；然后，吸附塔内压力降低，COsubgt;2/subgt;解吸出来。

技术领域

本发明属于环保及沼气处理技术领域，具体涉及一种沼气脱硫除水脱二氧化碳的综合处理方法。

背景技术

沼气作为一种生物燃气，在我国能源结构调整和农村城镇化建设中起到举足轻重的作用。然而未经处理的沼气中往往含有大量的H₂S、CO₂气体以及水蒸气等杂质。其中，H₂S易对金属管道、金属阀门等产生一定的腐蚀作用，从而堵塞管道，而且，H₂S的化学性质不稳定，在空气中易燃生成二氧化硫，对大气环境造成不同程度的污染，同时对人体健康也会造成一定的影响。因而，利用沼气之前需进行脱硫处理。另外，沼气中CO₂的含量是H₂S的几十倍甚至上百倍，在生物脱硫过程中，大量的CO₂进入生物脱硫体系，将引起体系pH值下降，其不仅会造成生物脱硫体系崩溃，还会降低沼气的热值。此外，由于沼气从厌氧发酵装置产出时会携带出大量的水分，水蒸气的存在也会降低沼气的热值。因此，对沼气净化，在脱除H₂S的同时，对CO₂和冷凝水等杂质的去除也非常有必要。

目前，生物脱硫技术是一种利用硫氧化菌将硫化物转化为单质硫的技术，具有反应条件温和、能耗低、转化率高、不产生二次污染等特点，并且生成的生物硫磺的颗粒为纳米级，具有良好的生物亲和性与亲水性，是医药和农药生产最佳的原料。

近年来，生物脱硫技术已成为沼气脱硫技术的研究热点。然而，目前大多数的生物脱硫系统流程比较繁琐，设备运行费用高，为了解决现有技术中存在的问题，本申请将硫沉淀区设置在脱硫反应器内，实现了反应器内生物脱硫的单质硫的分离，大大提高了硫单质的回收率，降低了脱硫成本。变压吸附法是去除的CO₂的一种比较简易的方法，利用气体组份在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。目前，对于沼气中水分的脱除，常采用分子筛脱水塔和干燥床，然而采用分子筛脱水塔时需要将原料气进行加压和换热，使原料气达到设定压力和温度才能进行脱水，成本较高，采用干燥床进行脱水，设备和流程简单，处理成本低。

目前在沼气净化领域，针对去除H₂S、CO₂和水分的综合处理方法的研究较少，更是缺乏产业应用价值，流程安排不合理，去除效果还不达标。尤其是大多数的生物脱硫系统流程比较繁琐，设备运行费用高，而且脱硫反应器内的微生物大都是游离的单一菌种，造成微生物的有效浓度及其活性不高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种沼气脱硫除水脱二氧化碳的综合处理方法，包括以下步骤：

S100：将待处理沼气从吸收塔的下部输入吸收塔，吸收塔的顶部喷撒碱液，碱液吸收待处理沼气中的H₂S，并形成待脱硫溶液，吸收塔顶部输出待干燥沼气；

S200：所述待脱硫溶液和氧气输入微氧脱硫反应器，微氧脱硫反应器内部布设生物载体，所述载体上负载微氧硫微螺菌与硫碱弧菌的混合菌剂，待脱硫溶液与所述载体接触，并进行氧化反应，生成硫单质和中间溶液；所述硫单质在微氧脱硫反应器的下部进行沉淀分离；