[实用新型]生物洗涤脱硫装置

说明书

一种生物洗涤脱硫装置，包括气体洗涤塔、生物氧化反应器、沉淀池、厌氧反应器、调节池等。含H₂S气体从进气口进入到气体洗涤塔，中性或弱碱性的吸收液通过喷淋头均匀喷洒在填料层，气体向上通过填料层时与吸收液逆流接触，其中的H₂S溶解于吸收液。吸收液从洗涤塔下部出液口泵入生物氧化反应器，吸收液中的S^2‑在嗜酸性脱硫菌的作用下部分被氧化为单质硫，部分被氧化为SO₄^2‑，使得pH范围稳定在2‑3.5之间。氧化后的液体溢流进入沉淀池，大部分单质硫沉淀到池底排出，并进行回收。上清液经过滤后进入厌氧反应装置，部分SO₄^2‑在硫酸盐还原菌的作用下被还原为S^2‑。

技术领域

本实用新型涉及一种去除气体中硫化氢的处理系统，尤其涉及一种生物洗涤脱硫装置。

背景技术

H₂S是天然气和沼气中常见的杂质。我国含硫天然气储量丰富，硫化氢含量大于1%的天然气储量占全国天然气储量的四分之一。沼气中的H₂S来源于含硫蛋白质，例如半胱氨酸和蛋氨酸，尤其是富含硫的原料，例如酒糟、大型藻类和造纸工业废水等。在填埋气中H₂S还可能来自于石膏。H₂S和水相遇会形成硫酸，腐蚀沼气和天然气利用设备。含有H₂S的气体燃烧会产生硫酸排放，而且H₂S本身就具有高毒性，会产生很严重的健康风险。气体脱硫的方法很多，根据其原理可分为生物、化学和物理脱硫法。化学脱硫法主要包括化学氧化和碱吸收，需要使用大量的化学药剂，存在运行费用高，易产生二次污染等问题。物理脱硫方法包括溶剂吸收法和活性炭吸附法，也需要定期更换化学药剂，一般只在需要特别低硫化氢浓度时使用。生物脱硫法是利用硫细菌将H₂S氧化成单质硫或者硫酸的过程。与物理法、化学法相比，生物脱硫技术具有条件温和、操作简单、维护费用和能耗低、清洁环保、产物可资源化等优点，已逐渐成气体脱硫的主流技术之一，具有广阔的发展前景。

专利号200710067269.1，名称为“沼气生物脱硫装置”的中国专利文献公开了一种生物脱硫装置，该装置是一个带沼气进口和沼气出口的脱硫塔，脱硫塔内放置若干填料，填料上方设有喷嘴，喷嘴与带回流泵的输送管连通，输送管的另一管口位于脱硫塔下部的营养液段，塔底部设有排放口。这种脱硫工艺制作和操作简单，脱硫效果较好，但是存在的主要问题是过程难以控制，容易发生填料塔堵塞。工艺终产物为大量浓度约为0.5%的稀硫酸，产生二次污染，需做后续的稀酸处理。而且过程中会引入氧气，存在安全隐患，更无法满足沼气提纯做生物天然气对气体品质的要求。

专利号CN97180128.2名称为“气体脱硫的方法”公布了一种从气流中去除硫化氢的方法。专利号201310012017.4，名称为“一种两段式沼气生物脱硫装置”公布了一种两段式沼气生物脱硫装置。在两个专利中，H₂S吸收和生物氧化分别在两个反应器中完成，吸收液循环往复、再生，很好的解决了单质硫堵塞填料层、产品气混入过量氧气的问题。H₂S的高效吸收需要弱碱性的吸收液，为保证吸收液的pH处于弱碱性状态，两个专利都采用中性脱硫菌，生物氧化反应系统的pH也处于中性或者弱碱性状态。专利201310012017.4 把吸收液的溶解氧控制在一定范围，避免氧化槽中硫酸盐的形成，使得氧化槽中的pH也处于碱性范围。专利CN97180128.2为防止氧化反应器中介质的酸化，使用氢氧化钠或碳酸钠进行中和，从而使得氧化反应器处于中性或者弱碱性状态。

实用新型内容

本实用新型采用嗜酸性脱硫菌在酸性条件下对H₂S进行生物氧化，极大的提高了生物氧化过程的运行负荷。