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沼气脱硫脱水系统的常见工艺分析!

时间:2020-06-17
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  沼气脱硫脱水系统常见工艺
  随着节能减排政策不断深入人心,很多企业都打算利用污水站的沼气部分代替天然气,进入锅炉燃烧或发电。那么,沼气利用前的硫化氢脱除工艺(脱硫),就成为工厂和站长们的选择难点。当前,比较常用的工艺有干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫,本文就将三种工艺为您做一个简单的说明和对比。
  一、常见的脱硫工艺
  1. 干法脱硫
  干法、湿法和生物脱硫三大工艺比较
  沼气从脱硫塔的一端,经过填料层(主要成分是活性炭和氧化铁)净化后,从另一端流出。硫化氢与填料层的氧化铁发生反应,生成硫化铁;待氧化铁反应结束后,可进行再生。
  脱硫原理:
  Fe2O3 ˙ H2O+ 3H2S = Fe2S3 + 4 H2O
  再生原理:
  Fe2S3 + 3/2 O2+ 3 H2O = Fe2O3 ˙H2O + 2 H2O+ 3 S
                沼气脱硫
  2. 湿法脱硫
  湿法脱硫是将沼气送入洗涤塔,经碱性溶液洗涤吸收后流出,洗涤液进入富液槽、再生槽,通过使用化学药剂方法催化、氧化,zui终将硫化物转化为单质硫(硫泡沫),吸收液可以再生循环使用。
  3. 生物脱硫
  生物脱硫也是湿法脱硫的一种,与上述湿法脱硫的催化氧化工艺相比,zui大区别是使用硫杆菌替代化学催化剂,将硫化物直接氧化成硫单质。
  反应原理:
  H2S + OH-= HS- + H2O
  HS- + 1/2O2= So + OH-
  说明:
  1) 干法脱硫多用于硫化氢处理负荷小,或者对脱硫效果要求很高的工况。这时,干法脱硫多用于湿法脱硫或者生物脱硫之后,进一步脱硫。
  2)在制定脱硫效果时,建议根据后续设备(锅炉或发电机)对硫化氢浓度的限制,以及沼气与天然气消耗量的比例,制定一个合理的脱除效果。我们通常建议zui终的硫化氢含量控制在25~100ppm。
  沼气脱水的方法
  从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气,可用3种方法将其去除。
  (1)冷分离法。
  冷分离法是利用压力能变化引起温度变化,使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用的有两种流程:A.节流膨胀冷脱水法。一般用于高压燃气,经过节流膨胀或低温分离,使部分水冷凝下来。B.加压后冷却法。如净化气在0.8MPa压力下的冷却脱水.
  (2)溶剂吸收法。属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。
  (3)固体物理吸水法。吸附是在固体表面力作用下产生的,根据表面力的性质分为化学吸附脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后可再生)