文档介绍：污泥厌氧消化技术专题交流
名称:沼气净化技术(脱硫、脱水、过滤)
报告人:方克华
日期:2011 年 01 月 18 日
技术交流内容
1、沼气脱硫部分
2、沼气脱水部分
3、沼气过滤部分
4、结论
沼气净化技术背景
目前污泥厌氧消化产沼气发电技术将成为未来污泥处理的发展趋势。沼气是一种混合气体,主要含CH4 和CO2 ,但还有少量的水汽、H2S和NH3 ,痕量的H2、N2、O2、CO和卤化烃等杂质,这些杂质影响了沼气的回收利用。
沼气中的H2S是一种可燃性无色气体,常温下为无色有臭鸡蛋气味的气体,有毒,密度比空气大,能溶于水(1:) ,其水溶液叫氢硫酸,具有腐蚀性,会腐蚀压缩机、金属管道、气体储柜和发电机等设备,严重影响沼气发电利用率。
国内有污水处理厂污泥厌氧消化系统由于脱硫系统运行不稳定,严重腐蚀发电系统,造成产生的沼气无法有效利用。而且硫化氢燃烧后生成的二氧化硫,会造成环境污染及影响人的身体健康。因此在沼气利用前必须对沼气进行净化, 因此,为实现沼气的环保、高值、高效利用,沼气净化技术显得尤为重要。
某工程沼气净化、储存和压送工艺流程
储气罐:考虑产气量和用气量经常不平衡, 所以必须设置储气罐进行调节。
水封罐:为了调整和稳定沼气压力,本工程在储气罐前后沼气管道上均设置水封罐,同时兼作排除冷凝水作用。
压缩机:满足沼气热水锅炉和沼气发动机的进口气压和气量的要求。
沼气脱硫
沼气中的硫化氢对于管道和设备具有很强的腐蚀作用,同时其在燃烧时将产生二氧化硫等有害气体污染环境。因此,规范中规定硫化氢含量必须低于20mg/ m3 。如果沼气中二氧化硫含量超过规范中规定的标准,必须要进行脱硫处理。
目前沼气脱硫常用的方法有干式脱硫和湿式脱硫、生物脱硫等。
(1)干法脱硫具有工艺简单,成熟可靠、造价低等优点。常用于低含硫气体的处理。干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰及氧化铁等,从运转时间、使用温度、公害、价格等综合考虑,目前采用最多的脱硫剂是氧化铁。
再生反应式如下:
2Fe2S3 + 3O2 = 2Fe2O3 + 6S
4FeS + 3O2 = 2Fe2O3 + 4S
脱硫剂的再生反应可进行多次,直到脱硫剂微孔大部分被硫堵塞而失活为止。如在脱硫装置内进行再生,必须严格控制再生条件:压力必须为常压;床层温度必须控制在30 ~60℃。严格控制超温,否则会引起单质S升华和自燃;水分含量必须控制在使用条件下的35% , pH值则必须控制在8~10的范围内;为提高再生效果,可以在脱硫装置下部进气口处,定时加入适量的浓NH3 ·H2O,造成弱碱性的再生环境。当观察到脱硫剂由黑褐色转为红棕色时,再生即完成。
塔内装有中央为圆孔的吊筐。叠置起来的吊筐在净化塔中心形成的圆柱形沼气通道,如图上箭头所表示的方向。沼气由塔底进入中心通道,并均匀分布进入各个吊筐中,通过脱硫剂层后进入吊筐与塔壁形成的空隙内,而由塔侧壁排出。气体以正常的速度通过脱硫剂时,每米厚脱硫剂的阻力为1226~2452Pa。沼气与脱硫剂接触时间,一般取50~300S。脱硫后沼气中含硫化氢量应降低10~20mg/m3。脱硫器的直径D,一般按H/D=2~3值选取。脱硫器其它尺寸,按图2标注尺寸关系计算。脱硫剂宜分层安装,要求再生或更换方便