[实用新型]沼气脱硫装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保领域，更具体地涉及一种沼气脱硫装置。

背景技术

沼气作为一种可再生能源其应用越来越广泛，然而在沼气的生产和使用过程中却有伴生问题。沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的硫化氢(H₂S)。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H₂S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H₂S燃烧后生成的SO₂，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H₂S。我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H₂S含量不得超过20mg/m³，即约为13ppm。

目前常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫等。干法脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢(H₂S)的设备基本原理是用O₂将H₂S氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢(H₂S)氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。

湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方吸收法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H₂S，并将其氧化成单质硫。湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。湿法烟气脱硫存在废水处理问题，初投资大，运行费用也较高。

为了解决现有技术中存在的问题，我们研发了本文所述的脱硫装置，其在半干的环境中使用硫化细菌来处理沼气中的硫化氢，并且可设计为并联结构，从而可以进行不间断的处理，不受维护和清洗的影响。

发明内容

本实用新型公开了一种沼气脱硫装置，其包括以下部分：沼气导入管，安装在导入管的总阀门，生物脱硫单元，生物脱硫单元的数量可为一个或更多个，控制沼气进入和离开生物脱硫单元的进气阀和出气阀，沼气导出管，安装在所述导出管的硫化氢浓度检测仪；其中所述生物脱硫单元包括隔离网和填充层。

在本实用新型的一些实施方案中，沼气脱硫装置可以具有两个或两个以上并联的支路，其中每个支路上的生物脱硫单元的数量为大于或等于1。在本实用新型的另一些实施方案中，沼气脱硫装置可以具有一个或更多个生物脱硫单元，所述更多个生物脱硫单元可串联或并联设置。

在本实用新型的一些实施方案中，可以在每个支路的出气阀之后设置硫化氢浓度检测仪；如果每个支路只有一个生物脱硫单元，则意味着在每个生物脱硫单元的出气阀后都有一个硫化氢浓度检测仪。

本实用新型的生物脱硫单元中，填充层由脱硫微颗粒，所述脱硫微颗粒以活性碳为核心，在表面和孔隙中吸附含硫化细菌的培养液。活性炭的物理吸附作用加快了对硫化氢气体的吸收，而硫化细菌则对硫化氢气体进行氧化，生成硫酸根离子。

脱硫微颗粒的制作方法，其包括：第一步，将活性炭颗粒研磨过筛；第二步，将第一步得到的活性炭颗粒与硫化细菌的培养液进行混合；第三部，从所述培养液中将所述活性炭颗粒捞出，依靠重力去除多余水分，之后即可直接装填到生物脱硫单元中充当填充层。

本实用新型的脱硫微颗粒可循环使用，待出气阀后的硫化氢浓度检测仪检测到的硫化氢浓度超过目标值时，关闭所在支路的进气阀，将所在支路的生物脱硫单元拆卸下来，打开盖子，将其中的脱硫微颗粒导入清洗液中洗涤，除去表面的培养液和硫化细菌以及硫化细菌化能自养所产生的各种代谢产物，将得到的活性炭核心再次清洗晾干后，可重新用于脱硫微颗粒的制作。

本实用新型的脱硫装置使用脱硫微颗粒，大大增加了单位体积的接触 面积，从而提高了反应效率，减小了脱硫装置的体积。

本实用新型的沼气脱硫装置的有益效果为：

a)采用脱硫微颗粒，大大减小了脱硫装置的体积。