[实用新型]秸秆产沼气除硫干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型属于沼气处理设备技术领域，特别涉及一种秸秆产沼气除硫干燥装置。

背景技术

由秸秆制造的沼气的成分一般有甲烷(CH₄)、二氧化碳(CO₂)、氧气(O₂)、氮气(N₂)、一氧化碳(CO)、氢气(H₂)、水(H₂O)和硫化氢(H₂S)等其它气体组成。沼气的纯化工艺主要保留其可燃和助燃成分甲烷(CH₄)、氧气(O₂)、一氧化碳(CO)和氢气(H₂)，对沼气中的H₂S，H₂O，CO₂和其它杂质进行去除。

脱硫是为了避免硫化氢(H₂S)腐蚀设备和管道，硫化氢在沼气发动机及内燃机中会使轴承和一些配合表面腐蚀,使发动机的润滑油变质，从而加快发动机磨损；而且泄露的H₂S会引起中毒，其燃烧放出的产物SO₂、SO₃是造成酸雨的罪魁祸首，比H₂S造成的危害还要大。脱水是因为导气管中如果积累了水会溶解硫化氢(H₂S)而腐蚀管道，此外当沼气在后期被加压储存时，为了防止因为凝结水而冻坏储气罐，也必须对水进行去除。去除沼气中CO₂是因为CO₂降低了沼气的能量密度、热值、燃烧速度，且增大了沼气的点火温度，如果所用的沼气需要达到天然气标准或者被用作汽车燃料，那么就必须对其中的CO₂进行去除。

脱除气体中的硫化氢的方法很多，一般可分为干法和湿法两大类。湿法脱硫按溶液的吸收与再生性质又可分为氧化法、化学吸收法、物理吸收法。氧化法是借溶液中载氧体的催化作用，把被吸收的硫化氢转化为硫磺，使溶液获得再生。主要有氨水法、砷碱法和蒽醌二磺酸钠法等。化学吸收法以弱碱性溶液为吸收剂，与硫化氢进行化学反应形成化合物，当富液温度升高压力降低时，该化合物就分懈，使硫化氢放出。这类方法有烷基醇胺、碱性溶液法等。物理吸收法常用有机溶剂为吸收剂，其吸收完全为物理过程，当富液降低压力时，硫化氢就完全放出。这类方法有聚乙二醇二甲醚法，冷甲醇法等。尽管湿法脱硫精度差，需大大降低气体温度，但它可以处理较高硫化氢含量的原料气，运行费用低，适合大规模生产等特点而在工业上广泛使用。干法脱硫按原理和方法可分为化学吸附法、化学吸收法和催化加氢法三种。化学吸附法即脱硫剂吸附气体中的硫化物从而达到脱硫的目的，活性炭和分子筛即属于此类；化学吸收法即脱硫剂与气体中的硫化物反应将硫化物脱除的过程，其脱硫剂有氧化铁、氧化锌、氧化锰等；催化加氢法即含硫气体在钴钼、镍钼等催化剂存在时，使有机硫转化为H₂S然后将其脱除。干法脱硫中最早使用的是氧化铁和活性炭法，而近代工业上也常用干法脱硫作为脱除有机硫和精细脱硫的手段。

由于碳酸钠溶液呈碱性，能吸收酸性气体，而且由于弱酸性的缓冲作用，在吸收酸性气体时，pH值不会很快发生变化，保证了系统的操作稳定性。此溶液对H₂S吸收的化学反应方程式为：

Na₂CO₃+H₂S＝NaHCO₃+NaHS

在采用碱性溶液法去除H₂S的工艺中，碱性溶液和H₂S反应，会降低碱性溶液的浓度，从而使吸收效率降低；工业中利用碱性溶液法去除H₂S，一种是直接将气体通入碱性溶液中，另一种是采用喷淋的方法，前一种方法浪费碱性溶液，而后一种方法普遍存在的问题是喷淋雾液与H₂S气体不能有效的充分接触，导致脱硫率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种喷淋式的秸秆产沼气除硫干燥装置，该装置可有效使喷淋雾液与H₂S气体充分接触，提高脱硫效率和脱硫溶液的利用率。

本实用新型采用以下技术方案来实现：