[实用新型]一种沼气处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于资源再生技术领域，尤其涉及一种沼气处理系统。

背景技术

造纸厂生产过程中的有机废水经过厌氧消化处理后会产生沼气，沼气的主要成分是甲烷、二氧化碳、少量的硫化氢、水分和其他组分。沼气中硫化氢的含量通常在10000ppm～30000ppm，会严重腐蚀管道及设备等，并且其燃烧后会生成二氧化硫，对环境造成严重污染；沼气中二氧化碳的含量约为35％～40％，会降低沼气的燃烧热值，从而无法满足管道天然气和车用天然气的气质标准，因此沼气的处理过程中一般要除去以上两种组分。

现有脱硫常用的方法有三种：干法脱硫、湿法脱硫与生物脱硫。其中，干法脱硫是利用氧化铁、活性炭等固体颗粒脱硫剂，通过物理化学吸附作用，去除沼气中的硫化氢，这种方法的脱硫剂吸附容量小，吸附饱和后需要更换，且更换劳动强度较大，同时废弃的脱硫剂处置不当又会造成新的污染。因此，干法脱硫更适用于硫化氢含量低的沼气精脱硫处理。

湿法脱硫以碳酸钠为碱源，利用其水溶液与沼气接触时的酸碱反应吸收掉沼气中的硫化氢组分，同时利用碳酸钠水溶液中的一种酞菁钴系催化剂在空气中氧气的协同作用下，将吸收液中的HS^-氧化为单质S，使S从整个脱硫装置中分离出来作为商品出售，除硫后的溶液得到再生而重新具有吸附硫化氢的能力，从而达到循环利用，实际生产过程中，只需要补充少量损耗的碱源和催化剂。湿法脱硫适用于气量大、硫化氢含量高的场合，而且对沼气负荷波动较大的工况也有很好的适应力。

生物脱硫是以碳酸钠或氢氧化钠为碱源，利用其水溶液与沼气接触时的酸碱反应吸收掉沼气中的硫化氢组分，然后利用微生物的氧化还原生命活动，并在空气中氧气的协同作用下，将吸收液中的HS^-氧化为单质S，使S从整个脱硫装置中分离出来作为商品出售，除硫后的溶液得到再生而重新具有吸附硫化氢的能力，循环利用，微生物在此过程中经历生长、繁殖、死亡的生命旅程。生物脱硫主要依赖微生物的正常生命活动而得以完成，因此，对操作、控制、气源特性和外部环境的稳定性都有很苛刻的要求，一旦出现不利因素，微生物的处理效率便会急剧下降，甚至菌种大量死亡而导致装置无法运行。目前生物脱硫还只是处于中试阶段，离工程应用还有大量的基础研究和工程开发工作要做。

脱碳常用的方法包括：化学吸收法、PSA法、水洗法与膜分离法。其中，化学吸收法采用碱性溶液(醇胺类物质)，利用酸碱反应，吸收沼气中的二氧化碳，再通过溶液的加热，气提过程，释放出被吸收的二氧化碳使吸收液得到再生，重新具备脱碳功能。该方法的甲烷收率可达99.9％以上，甲烷含量可达99％以上，而净化气中二氧化碳含量小于0.1％，但由于溶液的再生需要用到蒸汽，对于没有蒸汽的企业，此法略有局限性，但可通过增设蒸汽锅炉来解决。

PSA法是利用吸附剂对不同组分的吸附能力不同，且吸附在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随温度的上升而下降的特性，实现沼气中不同组分的分离，同时也可实现吸附剂在高压下吸附在低压下解吸再生，使吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离的目的。此方法自动化程度较高，操作简单，但甲烷的吸收率低，只有85％～93％，浪费甲烷资源，且运行过程的气路切换需要用到大量的程控阀，一使容易由于粉尘堵塞，导致系统运行不稳定，另一方面废弃的吸附剂会带来新的污染。

水洗法是利用二氧化碳在高压常温或低压低温下于水中的溶解度较大，而甲烷在此条件下溶解度较小的特性，实现沼气中甲烷与二氧化碳的分离。此法可同时去除部分的硫化氢组分，且水来源广，但水洗后产品气含水量增加，加大了脱水负荷，且装置能耗较高。

膜分离法是利用沼气中国不同组分在高分子膜上的溶解-扩散速率不同，实现脱碳净化目的。此法不会产生废液及废弃固体，比较环保，但其动力消耗高，甲烷收率很低，且膜生产技术尚不成熟，目前仍以实验室以及中试研究为主。

现有造纸厂对沼气的处理，主要有(1)直接燃烧法；(2)湿法脱硫回收硫磺，而脱硫后的沼气作为锅炉燃料；(3)先采用湿法脱硫，再采用化学吸收法或PSA法或水洗法脱除二氧化碳，去硫去碳后的沼气经后处理并入城市管网或作为车用天然气。但上述方法均不能回收利用二氧化碳。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种沼气处理系统，该处理系统可回收利用二氧化碳。

本实用新型提供了一种沼气处理系统，包括：湿法脱硫塔(3)、脱碳塔(15)、干燥器(17)、斜板沉淀池(20)；

所述湿法脱硫塔(3)的气体出口与所述脱碳塔(15)下部的气体入口相连通；