[发明专利]一种脱除沼气中硫化氢的装置及方法

权利要求书

1.一种脱除沼气中硫化氢的装置，其特征在于，包括吸收塔、沉降及再生罐、固液分离单元、吸收剂储罐、缓冲溶液储罐和氧化风机；所述吸收塔具有沼气进口和沼气出口；

所述沉降及再生罐包括自下而上设置的沉降区、再生区和缓冲区；所述沉降区和所述再生区之间设有挡板，所述挡板和所述沉降及再生罐的内壁之间留有供液体通过的间隙；

所述吸收塔底部通过管路连接至所述沉降区，以将来自吸收塔中的富液在沉降区沉降，使得上清液进入再生区；所述沉降区通过排出泵连接至所述固液分离装置；

所述再生区内布置氧化空气管路及曝气头，所述氧化风机的出口连接至所述再生区，以将所述上清液氧化再生，形成贫液；所述固液分离单元通过滤液泵和管路连接至所述再生区；

所述缓冲区设有贫液排出口，所述贫液用于重新回流到所述吸收塔；

所述缓冲溶液储罐以及吸收剂储罐均与所述缓冲区相连接。

2.根据权利要求1所述的脱除沼气中硫化氢的装置，其特征在于，所述贫液排出口通过管路连接至贫液储罐，所述贫液储罐通过贫液泵和管路连接至所述吸收塔；或

所述贫液排出口直接通过贫液泵和管路连接至所述吸收塔。

3.根据权利要求2所述的脱除沼气中硫化氢的装置，其特征在于，所述装置还包括pH计、电导计及氧化还原电位计；所述pH计、电导计及氧化还原电位计的位置位于所述缓冲区至所述贫液泵之间的管路。

4.根据权利要求1所述的脱除沼气中硫化氢的装置，其特征在于，所述沼气进口位于所述吸收塔底部，吸收塔底部装有气体分布器，顶部装有喷淋层，喷淋层的数量为2-4层，喷淋层之间的间距为0.5～1.5m，每层喷淋布置多个螺旋喷头。

5.根据权利要求1所述的脱除沼气中硫化氢的装置，其特征在于，所述固液分离单元包括袋式过滤器、真空袋式过滤器、离心机、板框压滤机以及硫熔釜中的一种或几种。

6.一种使用权利要求1所述脱除沼气中硫化氢的装置脱除沼气中硫化氢的方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过吸收剂对沼气进行喷淋，将沼气中的硫化氢吸收进入液相形成富液；

在沉降及再生罐中，将富液进行沉降，送入固液分离单元中分离，并将沉降后形成的上清液氧化再生；固液分离单元分离出的滤液也进入所述沉降及再生罐中氧化再生；

将经过氧化再生形成的贫液重新输送，用于喷淋沼气；

其中，所述吸收剂为水溶液，溶质离子包含乙二胺四乙酸铁钠、聚乙烯亚胺、碳酸钠及碳酸氢钠缓冲体系、非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂、抗氧化剂；其中，乙二胺四乙酸铁钠的浓度为100～2000mg/L，聚乙烯亚胺的浓度控制在10～200mg/L，通过碳酸钠及碳酸氢钠缓冲体系控制溶液pH在6.0～9.0，非离子型表面活性剂的浓度在50～500mg/L，离子型表面活性剂的浓度为10～100mg/L，抗氧化剂的浓度为50～500mg/L。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制吸收塔内空塔气速在0.4～1.2m/s以内，喷淋密度控制在3～12m³/h/m²。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述吸收剂的pH控制在6.0～9.0。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的聚合度为10-50。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述碳酸钠-碳酸氢钠缓冲体系包含碳酸钠或碳酸氢钠的一种或两种；所述非离子型表面活性剂包含辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷醇聚氧乙烯醚中的一种或几种；所述离子型表面活性剂包含十二烷基苯磺酸钠、三乙基十二烷基氯化铵、三丁基辛基氯化铵、四丁基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种；所述抗氧化剂包含聚环氧丙烷、对苯二酚、特丁基对苯二酚、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、聚乙二醇、二丁基羟基甲苯中的一种或几种。