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沼氣脫硫脫水系統(tǒng)的常見工藝分析!

  沼氣脫硫脫水系統(tǒng)常見工藝

  隨著節(jié)能減排政策不斷深入人心,很多企業(yè)都打算利用污水站的沼氣部分代替天然氣,進入鍋爐燃燒或發(fā)電。那么,沼氣利用前的硫化氫脫除工藝(脫硫),就成為工廠和站長們的選擇難點。當前,比較常用的工藝有干法脫硫、濕法脫硫和生物脫硫,本文就將三種工藝為您做一個簡單的說明和對比。
  一、常見的脫硫工藝
  1. 干法脫硫
  干法、濕法和生物脫硫三大工藝比較
  沼氣從脫硫塔的一端,經(jīng)過填料層(主要成分是活性炭和氧化鐵)凈化后,從另一端流出。硫化氫與填料層的氧化鐵發(fā)生反應,生成硫化鐵;待氧化鐵反應結(jié)束后,可進行再生。
  脫硫原理:
  Fe2O3 ˙ H2O+ 3H2S = Fe2S3 + 4 H2O
  再生原理:
  Fe2S3 + 3/2 O2+ 3 H2O = Fe2O3 ˙H2O + 2 H2O+ 3 S
                沼氣脫硫
  2. 濕法脫硫
  濕法脫硫是將沼氣送入洗滌塔,經(jīng)堿性溶液洗滌吸收后流出,洗滌液進入富液槽、再生槽,通過使用化學藥劑方法催化、氧化,zui終將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫(硫泡沫),吸收液可以再生循環(huán)使用。
  3. 生物脫硫
  生物脫硫也是濕法脫硫的一種,與上述濕法脫硫的催化氧化工藝相比,zui大區(qū)別是使用硫桿菌替代化學催化劑,將硫化物直接氧化成硫單質(zhì)。
  反應原理:
  H2S + OH-= HS- + H2O
  HS- + 1/2O2= So + OH-
  說明:
  1) 干法脫硫多用于硫化氫處理負荷小,或者對脫硫效果要求很高的工況。這時,干法脫硫多用于濕法脫硫或者生物脫硫之后,進一步脫硫。
  2)在制定脫硫效果時,建議根據(jù)后續(xù)設備(鍋爐或發(fā)電機)對硫化氫濃度的限制,以及沼氣與天然氣消耗量的比例,制定一個合理的脫除效果。我們通常建議zui終的硫化氫含量控制在25~100ppm。
  沼氣脫水的方法
  從發(fā)酵裝置出來的沼氣含有飽和水蒸氣,可用3種方法將其去除。
  (1)冷分離法。
  冷分離法是利用壓力能變化引起溫度變化,使水蒸氣從氣相中冷凝下來的方法。常用的有兩種流程:A.節(jié)流膨脹冷脫水法。一般用于高壓燃氣,經(jīng)過節(jié)流膨脹或低溫分離,使部分水冷凝下來。B.加壓后冷卻法。如凈化氣在0.8MPa壓力下的冷卻脫水.
  (2)溶劑吸收法。屬于這類脫水溶劑的有氯化鈣、氯化鋰及甘醇類。
  (3)固體物理吸水法。吸附是在固體表面力作用下產(chǎn)生的,根據(jù)表面力的性質(zhì)分為化學吸附脫水后不能再生)和物理吸附(脫水后可再生)

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