一、总述
脱硫系统是我公司为沼气发电定向设计的工艺。它结合沼气发电的实际需求,对沼气进行系统的脱硫、脱水。脱硫采用物理、化学相结合,脱水采用机械、气水分离膜技术,整个脱硫脱水处理工艺高效简单、管理方便、运行费用低等优点。
二、脱硫原理
1.干法脱硫
干法脱除沼气气体中硫化氢(H2S)的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。干法设备的构成是,在一个容器内放入填料,填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。
2.湿法脱硫
湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题,氧化法是以碱性溶液为吸收剂,并加入载氧体为催化剂,吸收H2S,并将其氧化成单质硫,湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中,液体进入设备,与沼气混合,沼气中的硫化氢(H2S)与液体产生氧化反应,生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法,脱硫效率可达99.5%以上。
在大型的脱硫工程中,一般采用先用湿法进行粗脱硫,之后再通过干法进行精脱硫。
3.生物脱硫
生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法,三种系统均属开放系统,其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中,氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫,才能去除。在大多数生物反应器中,微生物种类以细菌为主,真菌为次,极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌,脱氮硫杆菌及排硫杆菌。***成功的代表是氧化亚铁硫杆菌,其生长的***佳pH值为2.0~2.2.
目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。这是康达公司积极研究的方向。预计优化脱硫工艺,更有效地控制溶解氧,提高单位硫的产率,并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合,是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。
三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较
1.干法脱硫的特点
①结构简单,使用方便。
②工作过程中无需人员值守,定期换料,一用一备,交替运行。
③脱硫率新原料时较高,后期有所降低。
④与湿式相比,需要定期换料。
⑤运行费用偏高。
2.湿法脱硫的特点
①设备可长期不停的运行,连续进行脱硫。
②用pH值来保持脱硫效率,运行费用低。
③工艺复杂需要专人值守。
④设备需保养。
3.生物脱硫的特点
①不需催化剂和氧化剂(空气除外)。
②不需处理化学污泥。
③产生很少生物污染,低能耗,回收硫,效率高,无臭味。
④缺点是过程不易控制,条件要求苛刻等。