紅楓環(huán)境能源沼氣提純工藝技術(shù)系列（五）

發(fā)布時間：

2024-11-29

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　　國內(nèi)外用于沼氣脫硫的常見工藝有堿式生物法脫硫、濕式絡(luò)合鐵催化氧化法、濕式催化氧化法脫硫、酸式生物法脫硫和活性碳系或氧化鐵系干法精脫硫等。

　　紅楓環(huán)境能源堿式生物法脫硫是指采用排硫硫桿菌作為脫硫細(xì)菌進(jìn)行生物脫硫的方法。堿式生物法脫硫的反應(yīng)機理方程如下：

　　H2S+OH-→HS-+H2O

　　2HS-+O2→2S0+2OH-

　　2SO+3O2→2SO42-+2H+

　　堿式生物法脫硫主要由硫吸收單元、生物反應(yīng)器單元，硫分離單元三個主要部分組成。

　　①硫吸收單元

　　高效的硫化氫吸收塔是沼氣生物脫硫系統(tǒng)中一個重要的組成部分，它主要是用來使氣相中的硫化氫氣體轉(zhuǎn)為液相。吸收塔的工作過程主要為待脫除硫化氫的沼氣通過吸收塔底部進(jìn)氣管進(jìn)入，在壓力的作用下，自下而上通過塔內(nèi)的填料層。堿性溶液從吸收塔上方的噴淋裝置向下噴撒，與含硫化氫的沼氣發(fā)生逆向傳質(zhì)，硫化氫氣體與堿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧锶谌胛找?，在重力作用下，吸收液自流進(jìn)入生物反應(yīng)器進(jìn)行氧化再生。被脫除硫化氫氣體的沼氣則由吸收塔頂部的出氣口離開吸收塔進(jìn)入下一工序。在吸收塔內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有：

　　H2S+OH-→HS-+H2O

　　H2S+CO32-→HS-+HCO3-

　　CO2+OH-→HCO3-

　　HCO3-+OH-→CO32-+H2O

　　②生物反應(yīng)器單元

　　生物反應(yīng)器也是沼氣生物脫硫的一個重要組成部分，它主要用來完成硫化物的吸附降解過程。其工作過程主要是當(dāng)含有硫化物的吸收液進(jìn)入生物反應(yīng)器后，反應(yīng)器中的活性脫硫菌將硫化物吸收氧化，硫化物首先被氧化成S單質(zhì)，同時再生成OH-離子。被氧化成的硫單質(zhì)在重力重用下壓入硫分離單元進(jìn)一步與液體分離。富含OH-離子的堿性溶液，在循環(huán)泵作用下進(jìn)入吸收塔中循環(huán)吸收H2S氣體。部分單質(zhì)S進(jìn)一步被氧化成SO42-，生成H+，需要補充部分堿中和這部分氫離子。生物反應(yīng)器單元設(shè)有鼓風(fēng)機、曝氣裝置等的曝氣系統(tǒng)為反應(yīng)器內(nèi)的脫硫細(xì)菌提供所需要的氧氣，同時增加脫硫細(xì)菌和硫化物的接觸面積，以增加脫硫效率。生物反應(yīng)器單元設(shè)有堿液投加系統(tǒng)及營養(yǎng)鹽投加系統(tǒng)，為脫硫系統(tǒng)補充堿液和營養(yǎng)鹽，用于調(diào)節(jié)溶液的pH值、堿度和為脫硫細(xì)菌提供所需的營養(yǎng)物質(zhì)。在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要有：

　　2HS-+O2→2S0+2OH-

　　HS-+4O2→SO42-+2H+

　　③硫分離單元

　　硫分離單元將生物反應(yīng)器中單質(zhì)硫通過斜板沉淀的方式與液體進(jìn)行分離，濃縮后的硫泥自沉淀器錐底排出，沉淀器的上清液回流回生物反應(yīng)器。分離后的液態(tài)硫泥固含量約為20%，純度可達(dá)95-98%，剩余的為細(xì)胞物資和微量鹽類。液態(tài)硫泥可通過進(jìn)一步脫水生成60-65%干度的硫餅，硫餅經(jīng)高溫熔融后可以生成純度~99.8%商品硫磺。

　　紅楓環(huán)境能源以“化污染為清潔能源”為使命，聚焦于客戶關(guān)注的減污降碳方面的挑戰(zhàn)和壓力，提供有競爭力的沼氣提純、沼氣脫硫的解決方案和服務(wù)，持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值。

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