沼气脱硫系统技术方案

本发明专利技术涉及沼气脱硫系统，其包括：接触反应槽，有吸附剂用以吸收硫化氢产生一产物；第一溶剂储存槽，有第一溶剂用以与接触反应槽中的产物反应产生第一液体产物；第一液体产物处理槽，用以接收第一液体产物进行冷却分离产生第一溶剂产物与固态硫产物，被分离的第一溶剂产物可流回至第一溶剂储存槽；固态硫回收槽，用以回收储存被分离的固态硫产物；第二溶剂储存槽，有第二溶剂用以与接触反应槽中残留的第一溶剂反应产生第二液体产物；以及第二液体产物处理槽，有加热装置用以将接收的第二液体产物进行加热分离，产生第一溶剂产物及第二溶剂产物，第一溶剂产物可回流至第一液体产物处理槽，被蒸发的第二溶剂产物则回流至第二溶剂储存槽中。

Biogas desulfurization system

【技术实现步骤摘要】
沼气脱硫系统
本专利技术涉及一种去除硫化氢气体的
，特别指一种沼气脱硫系统，该系统主要通过将吸附剂进行循环再生，使吸附剂能够重复使用，达到不需更换吸附剂的密闭循环再生的一种设计系统。
技术介绍
畜牧场废水中含有对环境污染的二价硫毒化物，当畜牧业者将这些排泄物任意排放到环境中，就会对环境造成污染及伤害。目前畜牧场废水主要通过行沼气发电来处理这些排泄物，用此种方式虽然可以将畜牧废水转化成能源，但产出来的沼气因含有其他对于金属具腐蚀性的气体(如硫化氢等)，因此沼气必须经脱硫设备进行纯化处理。沼气主成份为甲烷(约占60～80％)、二氧化碳(约占20％)及其他气体(包括硫化氢、氧化亚氮、挥发性有机酸等)。其中甲烷、二氧化碳及氧化亚氮为主要的温室气体指标，因此若能将沼气中硫化氢以经济有效的方式予以去除，将可以大幅提升沼气的利用，同时可以降低温室气体的排放，兼具环保价值。一般从沼气中去除硫化氢处理方法有：物理吸附法、水洗涤法和生物处理法。物理吸附法：利用吸附剂(如：活性炭或氧化铁)来进行吸附气体成份，将污染物由气相转为固相，不同的吸附剂其吸附硫化氢的效果可达50～70％，但当吸附到达饱和时即失去吸附效果，须更换吸附剂，产生吸附剂回收再生和增加成本的问题。水洗涤法：利用洗涤塔，由气-液二相接触，使气相中的气体成分转移至液相。虽吸收速率快，但由于洗涤塔必须耗费大量的电力能源与洗涤水，以维持在洗涤塔内重复循环，并且需要定期更换循环水，保持其欲去除沼气中硫化氢的效果，因此成本昂贵，经济性差，而且，更换后的大量洗涤水，必须先经过处理才能排放，否则也会产生环境污染等问题。洗涤法为进行污染物相的变化，将硫化氢毒气问题转为废水问题，而非真正去除硫化氢气体。生物处理法：将硫化氢污染物通过生物处理系统，通过微生物菌的分解、氧化、转化后，将污染物完全分解氧化成硫酸根(SO42-)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)等无害性的物质。虽然该生物处理法具有无二次污染的特性，但由于在处理效能(如：处理时间与处理浓度)上不具优势，且需控制环境条件(如：湿度、酸碱(pH)值与含氧浓度)，亦限制其发展性。
技术实现思路
本专利技术的一种沼气脱硫系统的主要目的在于：提供一种将吸附剂进行循环再生，使吸附剂能够重复使用，达到不需更换吸附剂的密闭循环再生的一种设计系统。为达上述目的，本专利技术提供一种沼气脱硫系统，包括：接触反应槽，内部填充吸附剂，用以吸收气体中的硫化氢而产生一产物；第一溶剂储存槽，内部填充第一溶剂，该第一溶剂可与接触反应槽中的产物接触反应产生第一液体产物；第一液体产物处理槽，用以接收来自接触反应槽中产生的第一液体产物，并将该第一液体产物进行冷却过滤分离处理，产生第一溶剂产物与固态硫产物，被分离的第一溶剂产物可流回至第一溶剂储存槽中，提供下次操作使用；固态硫回收槽，用以回收储存第一液体产物处理槽中被分离的固态硫产物；第二溶剂储存槽，内部填充有第二溶剂，该第二溶剂可与接触反应槽中与残留的第一溶剂接触反应产生一第二液体产物；以及第二液体产物处理槽，具有第二加热装置，用以将接收来自接触反应槽中产生的第二液体产物，并经第二加热装置进行加热蒸发过滤分离处理，而产生第一溶剂产物与第二溶剂产物，被分离的第一溶剂产物可回流至第一液体产物处理槽中再被进行冷却过滤分离处理，被蒸发的第二溶剂产物则回流至第二溶剂储存槽中被储存，提供下次操作使用。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该气体为沼气。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该吸附剂可以选自氧化铁、羟基氧化铁及钴-羟基氧化铁中的一种；羟基氧化铁由于有数目众多孔径小的孔隙，而具有较大的比表面积，因而有更高的脱硫活性，因此，优选为羟基氧化铁。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第一溶剂选自极性溶剂，优选为二丙二醇甲醚。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第二溶剂选自乙醇。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，还包括一输送泵浦，该输送泵浦可以分别输送第一溶剂储存槽中的第一溶剂或第二溶剂储存槽中的第二溶剂进入该接触反应槽中与吸附剂进行第一次及第二次洗涤处理。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第一溶剂储存槽还包含第一加热装置，用以提供对第一溶剂进行加热，使第一溶剂能够充分与吸附剂进行混合反应。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第一溶剂储存槽中第一加热装置的热源可选自回收热或电热，因电热需使用额外电力，故优选为回收热。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第二液体产物处理槽中第二加热装置的热源可选自回收热或电热，因电热需使用额外电力，故优选为回收热。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，该第一液体产物处理槽可以用自然冷却或冷凝器进行冷却过滤分离处理，因冷凝器必须使用额外电力，故优选为自然冷却。在上述本专利技术的一种沼气脱硫系统中，还包括：气体储存槽，用以储存来自厌氧反应产生的气体，并可将该气体输入接触反应槽内部，使气体中的硫化氢被吸附剂吸收进行转化反应；缓冲储气槽，用以接收储存来自接触反应槽处理后的除硫气体；以及发电装置，用以接收来自缓冲储气槽的气体进行燃烧发电，而该燃烧发电的尾气可提供给第一溶剂储存槽的第一加热装置及第二液体产物处理槽的第二加热装置使用。本专利技术沼气脱硫系统，主要用接触反应槽中的吸附剂将沼气中硫化氢吸附产生产物；接着以第一溶剂(二丙二醇甲醚)将该产物进行洗涤与分离处理，使硫化氢被转化成固态硫而可被回收；再以第二溶剂将残留在接触反应槽内部的第一溶剂进行洗涤与分离处理，使触反应槽中的吸附剂回复原有吸附效率；据此，通过将吸附剂进行循环再生，使吸附剂能够重复使用，达到不需更换吸附剂的密闭循环再生的一种设计系统。上述本专利技术沼气脱硫系统，具有下述优点：一、本专利技术先利用接触反应槽中的吸附剂将沼气中硫化氢反应产生产物及除硫气体，当吸附剂到达饱和时(吸附剂用量可以设计使用30日或利用检测器量测硫化氢浓度值)，再利用第一溶剂(二丙二醇甲醚)将该产物进行洗涤反应产生第一液体产物，该第一液体产物再经冷却分离处理产生第一溶剂产物与固态硫产物，第一溶剂产物可以回收提供循环使用，固态硫则可以被安全回收，而接触反应槽中的吸附剂就可回复原有吸附效率，达到吸附剂循环再生、重复使用及不需更换的目的。二、本专利技术可以使用两组或多组接触反应槽以串联或并联使用，当接触反应槽操作使用30日后，可使用第一溶剂(二丙二醇甲醚)进行洗涤一次，一次洗涤时间约一天，洗涤只需使用一组输送泵浦电力，因此不需使用大量电力；此外，一组接触反应槽洗涤时，其他组接触反应槽可以不中断进行脱硫处理操作。此外，浓度高达2,000ppm以上时可以增加第一溶剂洗涤频率(降低为20日或15日清洗一次)，因此本专利技术可以自由设定控制洗涤次数、时间及频率，达到快速处理高浓度硫化氢的目的。三、本专利技术第一次反应洗涤出的第一液体产物，可被第一产物处理槽进行冷却过滤分离出第一溶剂产物及固态硫产物，第一溶剂产物可以回流到第一溶剂储存槽中储存，提供下次操作使用，固态硫则可以被安全回收储存，因此，第一产物处理槽进行冷却过滤分离处理不需使用任何电力就可完成。四、本专利技术利用第二溶剂(乙醇)将残留于接触反应槽中的第一溶剂进行洗涤，使吸附剂吸附硫化氢污染物的吸附效率回复，而该第二溶剂(酒精)与第一溶剂接触反应产生的第二液体产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沼气脱硫系统，所述沼气脱硫系统包括：接触反应槽，其内部填充吸附剂，用以吸收气体中的硫化氢而产生产物；第一溶剂储存槽，内部填充第一溶剂，该第一溶剂可与接触反应槽中的产物接触反应产生第一液体产物；第一液体产物处理槽，用以接收来自接触反应槽中产生的第一液体产物，并将该第一液体产物进行冷却过滤分离处理，而产生第一溶剂产物与固态硫产物，被分离的第一溶剂产物可流回至第一溶剂储存槽中，提供下次操作使用；固态硫回收槽，用以回收储存第一液体产物处理槽中被分离的固态硫产物；第二溶剂储存槽，内部填充有第二溶剂，该第二溶剂可与接触反应槽中与残留的第一溶剂接触反应产生第二液体产物；以及第二液体产物处理槽，具有加热装置，用以将接收来自接触反应槽中产生的第二液体产物，并经加热装置进行加热蒸发过滤分离处理，而产生第一溶剂产物与第二溶剂产物，被分离的第一溶剂产物可回流至第一液体产物处理槽中再被进行冷却过滤分离处理，被蒸发的第二溶剂产物则回流至第二溶剂储存槽中被储存，提供下次操作使用。

【技术特征摘要】
1.一种沼气脱硫系统，所述沼气脱硫系统包括：接触反应槽，其内部填充吸附剂，用以吸收气体中的硫化氢而产生产物；第一溶剂储存槽，内部填充第一溶剂，该第一溶剂可与接触反应槽中的产物接触反应产生第一液体产物；第一液体产物处理槽，用以接收来自接触反应槽中产生的第一液体产物，并将该第一液体产物进行冷却过滤分离处理，而产生第一溶剂产物与固态硫产物，被分离的第一溶剂产物可流回至第一溶剂储存槽中，提供下次操作使用；固态硫回收槽，用以回收储存第一液体产物处理槽中被分离的固态硫产物；第二溶剂储存槽，内部填充有第二溶剂，该第二溶剂可与接触反应槽中与残留的第一溶剂接触反应产生第二液体产物；以及第二液体产物处理槽，具有加热装置，用以将接收来自接触反应槽中产生的第二液体产物，并经加热装置进行加热蒸发过滤分离处理，而产生第一溶剂产物与第二溶剂产物，被分离的第一溶剂产物可回流至第一液体产物处理槽中再被进行冷却过滤分离处理，被蒸发的第二溶剂产物则回流至第二溶剂储存槽中被储存，提供下次操作使用。2.根据权利要求1所述的沼气脱硫系统，其中，该吸附剂选自氧化铁、羟基氧化铁及及钴-羟基氧化铁中的一种。3.根据权利要求1所述的沼气脱硫系统，其中，该第一溶剂选自二丙二醇甲醚。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正永，董舒麟，林德培，林孙基，
申请(专利权)人：逢甲大学，亚洲氢能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71