从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置及方法，生物脱硫装置包括：硫化氢吸收塔(1)、生物反应器(2)、硫沉淀分离器(3)、吸收液调节器(4)和硫单质氧化器(5)；所述吸收液调节器(4)贮存pH为8.0

【技术实现步骤摘要】
从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置及方法


[0001]本专利技术属于生物能源
，具体涉及一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置及方法。

技术介绍

[0002]沼气是甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨气等的混合气体，其中硫化氢的存在会引起设备和管路腐蚀，并且会严重威胁人身安全。在沼气综合利用之前，必须要进行硫化氢脱除。
[0003]目前硫化氢的处理方法有很多，主要分为干法和湿法。干法是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固体氧化剂或吸附剂来脱硫或直接燃烧，其中包括克劳斯法、氧化铁法、活性炭法和卡太苏耳法等。湿法分为液体吸收法和吸收氧化法两类。液体吸收法采用的手段包括：利用碱性溶液的化学吸收法和利用有机溶剂的物理吸收法，以及物理化学吸收法。吸收氧化法主要利用各种氧化剂、催化剂进行脱硫。
[0004]而生物脱硫处理方法也有不同：一种是将硫化氢转化为硫单质，吸收液为碱性，硫化氢吸收率较高，但此方法产生的硫单质为固体有害物，还需处理硫磺废弃物，增加了处理成本；另外一种是将硫化氢转化为硫酸根，吸收液为酸性，将硫化氢转化为硫酸根，排入生化池中进行处理，此方法虽不产生单质硫磺，但此种方法需要在生物脱硫吸收塔内通入空气或氧气，容易达到沼气的爆炸极限，对自控要求较高；并且此种方法由于在沼气中混入了氧气和氮气，如果做生物天然气会增大提纯难度。因此，目前迫切需要解决这一技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置及方法，可有效解决上述问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，包括：硫化氢吸收塔(1)、生物反应器(2)、硫沉淀分离器(3)、吸收液调节器(4)和硫单质氧化器(5)；
[0008]所述硫化氢吸收塔(1)的中部填充气液接触填料(1-1)，所述气液接触填料(1-1)的上方并且位于所述硫化氢吸收塔(1)的内部安装喷淋头(1-2)；所述硫化氢吸收塔(1)的顶部设置净化气体排出口(1-3)，所述硫化氢吸收塔(1)的侧壁并且位于所述气液接触填料(1-1)的下方，开设沼气进气口；所述硫化氢吸收塔(1)的底部通过第一排液管(G1)连通到所述生物反应器(2)的底部进液口；
[0009]所述生物反应器(2)的底部安装压缩空气管路(2-1)以及曝气装置，用于向所述生物反应器(2)的内部通入空气；所述生物反应器(2)的顶部设置排空气管道(G2)；所述生物反应器(2)的内部填充吸附有脱硫生物菌种的载体(2-2)；所述生物反应器(2)的顶部通过第二排液管(G3)连通到所述硫沉淀分离器(3)的进液口；
[0010]所述硫沉淀分离器(3)为重力沉淀分离器；所述硫沉淀分离器(3)通过第二排液管(G3)进料后，在内部实现硫单质和吸收液的固液分离；所述硫沉淀分离器(3)通过第三排液
管(G4)连通到所述吸收液调节器(4)，用于向所述吸收液调节器(4)排出液相；
[0011]所述硫沉淀分离器(3)的底部通过第五排液管(G6)连通到所述硫单质氧化器(5)，用于向所述硫单质氧化器(5)排出硫单质；
[0012]所述吸收液调节器(4)贮存pH为8.0-9.0的吸收液；所述吸收液调节器(4)的顶部通过第四排液管(G5)连通到所述硫化氢吸收塔(1)的所述喷淋头(1-2)，用于向所述硫化氢吸收塔(1)输送吸收液；
[0013]所述硫单质氧化器(5)的底部安装压缩空气管路以及曝气头(5-1)，用于向所述硫单质氧化器(5)的内部通入空气，在脱硫生物菌种的作用下，将所述硫沉淀分离器(3)分离的硫沉淀转化为硫酸根；所述硫单质氧化器(5)连接第六排液管(G7)，所述第六排液管(G7)安装有硫单质过滤装置。
[0014]优选的，所述气液接触填料(1-1)为拉西环、阶梯环或者鲍尔环。
[0015]优选的，所述硫沉淀分离器(3)的下部为锥形，用于容纳沉淀下来的硫单质；所述硫沉淀分离器(3)的底部为排硫口。
[0016]优选的，所述吸收液包含脱硫生物菌种、脱硫生物菌种所需要的营养物质和PH调节剂。
[0017]优选的，所述脱硫生物菌种为无色硫杆菌、脱氮硫杆菌、那不勒斯硫杆菌中的一种或者几种。
[0018]优选的，所述脱硫生物菌种所需要的营养物质包括2g/L-70g/L的碳酸钠、2～4g/L的磷酸氢二钾、0.5～1g/L的尿素和0.75g/L的硫酸镁以及微量元素；
[0019]所述微量元素包括：10mg/L的ZnSO4·
7H2O、5～10mg/L的MnCl2·
6H2O、5～10mg/L的CoCl2·
6H2O以及5～10mg/L的FeCl3·
6H2O；
[0020]pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠；pH调节剂的使用方法为：吸收液调节器(4)中吸收液的pH，采用实时在线监测控制，当吸收液pH低于8.0时，采用PH调节剂调节其pH，使pH维持在8.0-9.0之间。
[0021]本专利技术还提供一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置的脱硫方法，包括以下步骤：
[0022]步骤1，将脱硫生物菌种负载于载体中，制备得到生物反应器(2)；
[0023]连接硫化氢吸收塔(1)、生物反应器(2)、硫沉淀分离器(3)和吸收液调节器(4)，得到从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置；
[0024]步骤2，实时监测吸收液调节器(4)中吸收液的pH，使pH维持在8.0-9.0之间；
[0025]步骤3，一方面，吸收液调节器(4)中的吸收液通过第四排液管(G5)输送到硫化氢吸收塔(1)的喷淋头(1-2)，吸收液通过喷淋头(1-2)喷出，并在硫化氢吸收塔(1)中自上向下流动；
[0026]另一方面，从硫化氢吸收塔(1)的沼气进气口输入被处理的沼气，沼气自下向上流动，因此，向上流动的沼气与向下流动的吸收液在气液接触填料(1-1)中充分混合接触，吸收液吸收沼气中的硫化氢，硫化氢在吸收液中以硫离子形态存在；而被脱除硫化氢后的沼气从硫化氢吸收塔(1)的净化气体排出口(1-3)排出，并进入下一级工艺；
[0027]步骤4，吸收了硫化氢的富含硫离子的吸收液流入到生物反应器(2)的内部，生物反应器(2)的压缩空气管路(2-1)以及曝气装置持续向生物反应器(2)的内部通入空气，吸
收了硫化氢的吸收液与生物反应器(2)内部的脱硫生物菌种充分接触反应，脱硫生物菌种将硫离子氧化为硫单质，达到反应时间后，携带硫单质的吸收液通过第二排液管(G3)流入到硫沉淀分离器(3)；
[0028]步骤5，携带硫单质的吸收液在硫沉淀分离器(3)中重力静置，硫单质沉淀在硫沉淀分离器(3)的下部通过第五排液管(G6)进入到硫单质氧化器(5)，而滤除了硫单质的吸收液重新流回到吸收液调节器(4)，由此完成一个循环；
[0029]步骤6，硫单质氧化器(5)中的硫单质通过微生物反应氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，包括：硫化氢吸收塔(1)、生物反应器(2)、硫沉淀分离器(3)、吸收液调节器(4)和硫单质氧化器(5)；所述硫化氢吸收塔(1)的中部填充气液接触填料(1-1)，所述气液接触填料(1-1)的上方并且位于所述硫化氢吸收塔(1)的内部安装喷淋头(1-2)；所述硫化氢吸收塔(1)的顶部设置净化气体排出口(1-3)，所述硫化氢吸收塔(1)的侧壁并且位于所述气液接触填料(1-1)的下方，开设沼气进气口；所述硫化氢吸收塔(1)的底部通过第一排液管(G1)连通到所述生物反应器(2)的底部进液口；所述生物反应器(2)的底部安装压缩空气管路(2-1)以及曝气装置，用于向所述生物反应器(2)的内部通入空气；所述生物反应器(2)的顶部设置排空气管道(G2)；所述生物反应器(2)的内部填充吸附有脱硫生物菌种的载体(2-2)；所述生物反应器(2)的顶部通过第二排液管(G3)连通到所述硫沉淀分离器(3)的进液口；所述硫沉淀分离器(3)为重力沉淀分离器；所述硫沉淀分离器(3)通过第二排液管(G3)进料后，在内部实现硫单质和吸收液的固液分离；所述硫沉淀分离器(3)通过第三排液管(G4)连通到所述吸收液调节器(4)，用于向所述吸收液调节器(4)排出液相；所述硫沉淀分离器(3)的底部通过第五排液管(G6)连通到所述硫单质氧化器(5)，用于向所述硫单质氧化器(5)排出硫单质；所述吸收液调节器(4)贮存pH为8.0-9.0的吸收液；所述吸收液调节器(4)的顶部通过第四排液管(G5)连通到所述硫化氢吸收塔(1)的所述喷淋头(1-2)，用于向所述硫化氢吸收塔(1)输送吸收液；所述硫单质氧化器(5)的底部安装压缩空气管路以及曝气头(5-1)，用于向所述硫单质氧化器(5)的内部通入空气，在脱硫生物菌种的作用下，将所述硫沉淀分离器(3)分离的硫沉淀转化为硫酸根；所述硫单质氧化器(5)连接第六排液管(G7)，所述第六排液管(G7)安装有硫单质过滤装置。2.根据权利要求1所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，所述气液接触填料(1-1)为拉西环、阶梯环或者鲍尔环。3.根据权利要求1所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，所述硫沉淀分离器(3)的下部为锥形，用于容纳沉淀下来的硫单质；所述硫沉淀分离器(3)的底部为排硫口。4.根据权利要求1所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，所述吸收液包含脱硫生物菌种、脱硫生物菌种所需要的营养物质和PH调节剂。5.根据权利要求4所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，所述脱硫生物菌种为无色硫杆菌、脱氮硫杆菌、那不勒斯硫杆菌中的一种或者几种。6.根据权利要求4所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置，其特征在于，所述脱硫生物菌种所需要的营养物质包括2g/L-70g/L的碳酸钠、2～4g/L的磷酸氢二钾、0.5～1g/L的尿素和0.75g/L的硫酸镁以及微量元素；所述微量元素包括：10mg/L的ZnSO4·
7H2O、5～10mg/L的MnCl2·
6H2O、5～10mg/L的CoCl2·
6H2O以及5～10mg/L的FeCl3·
6H2O；pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠；pH调节剂的使用方法为：吸收液调节器(4)中吸收液的
pH，采用实时在线监测控制，当吸收液pH低于8.0时，采用PH调节剂调节其pH，使pH维持在8.0-9.0之间。7.一种权利要求1-6任一项所述的一种从沼气回收硫化物转换为稀硫酸的生物脱硫装置的脱硫方法，其特征在于，包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：施军营，王延凯，何清玉，苗文青，
申请(专利权)人：蓝德环保科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：