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沼氣的生產(chǎn)加工技術(shù)和商業(yè)化運(yùn)行系統(tǒng)也已經(jīng)逐漸成熟,通過自主創(chuàng)新、引進(jìn)并消化吸收了國(guó)外成熟先進(jìn)的高含固量的有機(jī)廢棄物厭氧消化技術(shù),其中以谷物秸稈、畜禽糞便、城市有機(jī)垃圾為處理對(duì)象的大型沼氣工程也取得了突破性進(jìn)展,因此,相應(yīng)的沼氣凈化工藝技術(shù)也得到發(fā)展,形成了一系列相對(duì)比較成熟的技術(shù)。
行業(yè)內(nèi)常用的沼氣脫硫方法有:干法脫硫、濕法脫硫、絡(luò)合鐵脫硫、生物法脫硫等幾種脫硫方法。
干法脫硫是一種簡(jiǎn)易、、相對(duì)低成本的脫硫方式,一般適合用于沼氣量小,濃度低的沼氣脫硫。干法脫除沼氣氣體中(H2S)的設(shè)備基本原理是以O(shè)2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一種方法,也可稱為干式氧化法。干法設(shè)備的構(gòu)成是,在一個(gè)容器內(nèi)放入填料,填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速從一端經(jīng)過容器內(nèi)填料層,(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料層中,凈化后氣體從容器另一端排出。
干式脫硫主要包括主體鋼結(jié)構(gòu)、脫硫劑填料、觀察窗、壓力表、溫度表等組件。脫硫塔通常設(shè)計(jì)為一用一備,交替使用,即一個(gè)脫硫,一個(gè)再生。 含有(H2S)的沼氣進(jìn)入脫硫塔底部,在穿過脫硫填料層到達(dá)頂端的過程中,H2S與脫硫劑發(fā)生以下的化學(xué)反應(yīng):
一步: Fe2O3 · H2O 3 H2S = Fe2S3 4 H2O (脫硫)
二步: Fe2S3 3/2 O2 3 H2O = Fe2O3 · H2O 2 H2O 3 S(再生)
含有的沼氣首先與底部入口處荷載相對(duì)高的脫硫劑反應(yīng),反應(yīng)器上部是負(fù)載低的脫硫劑層,通過設(shè)計(jì)良好的沼氣空速和線速,干式脫硫能到達(dá)良好的精脫硫效果。
在沼氣進(jìn)入干式脫硫塔之前,應(yīng)設(shè)置有冷凝水罐或沼氣顆粒過濾器。該裝置可以消除沼氣中夾雜的顆粒雜質(zhì),并使得沼氣在進(jìn)入脫硫前含有一定濕度。
當(dāng)觀察到脫硫劑變色,或系統(tǒng)壓力損失過大時(shí),應(yīng)交替使用另一個(gè)脫硫塔。當(dāng)前的脫硫塔在沼氣放空后,進(jìn)行自然通風(fēng),對(duì)脫硫劑進(jìn)行再生。當(dāng)再生效果不佳時(shí),應(yīng)從塔體底部將廢棄的脫硫劑排除,在底部排放廢棄填料的同時(shí),相同體積的新鮮脫硫填料加入反應(yīng)器中。
切記更換脫硫劑時(shí)不可時(shí)間過短,否則很容易引起放熱導(dǎo)致硫磺自燃。