本發(fā)明涉及大氣污染治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種沼氣脫硫裝置。
背景技術(shù)：
沼氣是一種高品位的清潔能源，被廣泛使用有利于提高生活質(zhì)量。沼氣的組成成分是甲烷、二氧化碳，其他還含有少量硫化氫、一氧化碳、氨氣、氫氣等。沼氣中的硫化氫主要來(lái)自于蛋白質(zhì)和其它含硫化合物的降解過(guò)程，含量隨著厭氧發(fā)酵產(chǎn)物來(lái)源的不同而變化。沼氣中的硫化氫不僅會(huì)嚴(yán)重危害人體健康，腐蝕沼氣廠的水泥及鋼結(jié)構(gòu)，還會(huì)損害傳輸管道，縮短熱電聯(lián)產(chǎn)單元電機(jī)的使用壽命，并引發(fā)潤(rùn)滑油的變質(zhì)從而加速發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。沼氣經(jīng)過(guò)燃燒后，硫化氫會(huì)轉(zhuǎn)化為硫氧化物，排放至空氣中，形成酸雨，污染環(huán)境。因此，沼氣作為清潔能源使用之前，必須去除其中的硫化氫。
目前，常見(jiàn)的沼氣脫硫方法包括干法脫硫、濕法脫硫和生物脫硫。干法脫硫適合處理H2S含量低的沼氣，是通過(guò)固體吸附劑的物理化學(xué)作用將其中的H2S去除，其缺點(diǎn)有脫硫效率不穩(wěn)定，脫硫劑易飽和，硫容量低，需定期更換，運(yùn)行費(fèi)用高且易造成二次污染。濕法脫硫適合處理H2S含量高或流量大的沼氣，是通過(guò)液體吸收劑將其中的H2S去除，工程應(yīng)用較廣，其缺點(diǎn)為液體吸收劑消耗量大，H2S去除效率較干法低，并且操作困難。生物脫硫是利用活性脫硫污泥中的硫氧化細(xì)菌將沼氣中的H2S經(jīng)過(guò)生物氧化過(guò)程去除掉，同時(shí)為微生物自身的生長(zhǎng)代謝提供所需能量，產(chǎn)物一般是單質(zhì)硫或硫酸根。相較于干法和濕法脫硫，優(yōu)點(diǎn)明顯，主要有工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、過(guò)程易控制、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。
目前我國(guó)少有生物脫硫技術(shù)在工程上的大規(guī)模推廣，主要原因一是受脫硫微生物高效擴(kuò)增研究的限制，二是效率高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生物脫硫技術(shù)與設(shè)備研發(fā)較少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、處理成本較高的問(wèn)題，提供一種沼氣脫硫裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種沼氣脫硫裝置，從裝置底部向上依次為氣體洗滌氧化區(qū)、生物氧化吸收區(qū)、除霧區(qū)、活性炭吸附區(qū)和排氣扇。
所述的氣體洗滌氧化區(qū)位于整個(gè)裝置的最下部；所述的氣體洗滌氧化區(qū)設(shè)有洗滌氧化液噴淋裝置，所述的洗滌氧化液噴淋裝置為螺旋狀噴淋裝置；噴射出的液體呈現(xiàn)霧狀，且水霧之間交叉融合，不留死角，有利于擴(kuò)大氣體與溶液的接觸面積，提高吸收率和吸收效果；洗滌氧化液噴淋裝置的下部設(shè)有進(jìn)氣管和布?xì)夤埽徊細(xì)夤艿南虏吭O(shè)有集水板，集水板的下部設(shè)有橫剖面為圓形縱剖面為菱形的導(dǎo)流器；導(dǎo)流器的下部設(shè)有空氣曝氣盤，空氣曝氣盤是均勻設(shè)置有微孔的微孔式曝氣盤，所述的空氣曝氣盤通過(guò)管道連接有氣體洗滌氧化區(qū)外的空氣鼓風(fēng)機(jī)；氣體洗滌氧化區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有空氣出氣口；空氣出氣口的下部外側(cè)設(shè)有洗滌氧化液沉淀分離槽；所述的洗滌氧化液噴淋裝置通過(guò)管道連接有氣體洗滌氧化區(qū)外的洗滌氧化液循環(huán)泵，所述的洗滌氧化液循環(huán)泵通過(guò)管道連接有洗滌氧化液添加裝置和洗滌氧化液沉淀分離槽；氣體洗滌氧化區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有排放閥。
所述的生物氧化吸收區(qū)設(shè)有氣體氧化吸收組件，所述的氣體氧化吸收組件包括營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置、吸收填料、營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽和將營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽中的營(yíng)養(yǎng)液泵入營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置的營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵。所述的營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置為螺旋狀噴淋裝置；噴射出的液體呈現(xiàn)霧狀，且水霧之間交叉融合，不留死角，有利于擴(kuò)大氣體與溶液的接觸面積，提高吸收率和吸收效果。所述的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽的橫截面為圓形，營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽上方設(shè)有噴淋液聚集裝置，所述的噴淋液聚集裝置的下端直徑小于營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽最上部的直徑。噴淋液聚集裝置可使噴淋液聚集回流至營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽。所述的氣體氧化吸收組件還配有營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置，所述的營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置包括營(yíng)養(yǎng)液罐和攪拌裝置，營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置通過(guò)管路和閥門連通營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵。所述吸收填料為無(wú)機(jī)惰性填料，無(wú)機(jī)惰性填料具有單位體積填料生物量大、工況易控制、能耗低、代謝產(chǎn)物會(huì)隨循環(huán)噴淋被沖走等優(yōu)點(diǎn)，所述吸收填料采用多面空心球或其它多面體形狀。
所述的生物吸附區(qū)上部設(shè)有除霧區(qū)，除霧區(qū)設(shè)有除霧器，除霧器是將氣體中的大液滴進(jìn)行收集，并使之返回，減少氣體中的水分，其工作原理是氣體進(jìn)入除霧器，經(jīng)過(guò)一系列彎道，從頂部排出，而水滴由于其質(zhì)量和動(dòng)能的作用，在經(jīng)過(guò)彎道部分時(shí)，直線下落，沖撞除霧器的表面，并在到重力作用下彈回。所述的除霧器為折流板除霧器或漩流板除霧器。
所述的除霧區(qū)上部設(shè)有活性炭吸附區(qū)，所述的活性炭吸附區(qū)中設(shè)置活性炭，活性炭要求具有孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附速度快、抗摩擦、耐沖洗等優(yōu)點(diǎn)，如經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)活性炭變粘，氣速降低時(shí)就需及時(shí)更換活性炭。
所述的沼氣脫硫裝置中間為圓柱形、上下兩端為圓錐形罐體，所述罐體上開(kāi)設(shè)有觀測(cè)口和檢修更換口，罐體體積大小可根據(jù)待處理氣體量的多少而定，采用立式豎直放置。
為便于處理完的潔凈氣體排出，所述的沼氣脫硫裝置最上部的圓錐形罐體處安裝有排氣扇。
本發(fā)明的有益效果是，沼氣首先進(jìn)入氣體洗滌氧化區(qū)內(nèi)，洗滌氧化液從均布的洗滌氧化液噴淋裝置噴出，形成無(wú)數(shù)細(xì)小霧滴，與氣體充分混合接觸后，沼氣中的H2S被吸收在洗滌氧化液中；空氣曝氣盤進(jìn)行曝氣，氣體洗滌氧化區(qū)中的富含硫氧化菌的活性污泥將硫化物氧化為硫單質(zhì)或硫酸鹽，氧化生成物通過(guò)排放閥排放出去；洗滌氧化液通過(guò)洗滌氧化液沉淀分離槽和洗滌氧化液循環(huán)泵進(jìn)入洗滌氧化液噴淋裝置，循環(huán)使用；氣體上升進(jìn)入生物氧化吸收區(qū)，吸收填料上的微生物利用營(yíng)養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和少量的H2S進(jìn)行自身繁殖，營(yíng)養(yǎng)液流入下部營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽中，營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)管道和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置，循環(huán)使用；氣體繼續(xù)上升與營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置噴出的營(yíng)養(yǎng)液接觸，H2S被進(jìn)一步的吸收并隨營(yíng)養(yǎng)液返回生物氧化吸收區(qū)；氣體然后進(jìn)入除霧區(qū)，氣體中的液滴在這里被攔截下來(lái)；接著氣體進(jìn)入活性炭吸附區(qū)，氣體中所夾雜的物質(zhì)和液滴在這里被攔截吸附下來(lái)，至此氣體被處理成潔凈的沼氣。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1.氣體洗滌氧化區(qū)，1-1.洗滌氧化液噴淋裝置，1-2.進(jìn)氣管，1-3.布?xì)夤埽?-4.集水板，1-5.導(dǎo)流器，1-6.空氣曝氣盤，1-7.空氣鼓風(fēng)機(jī)，1-8.空氣出氣口，1-9.洗滌氧化液沉淀分離槽，1-10.洗滌氧化液循環(huán)泵，1-11.洗滌氧化液添加裝置，1-12.排放閥，2.生物氧化吸收區(qū)，2-1.營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置，2-2.吸收填料，2-3.營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽，2-4.營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵，2-5.噴淋液聚集裝置，2-6.營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置，3.除霧區(qū)，4.活性炭吸附區(qū)，5.排氣扇。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
實(shí)施例
如圖1所示的本發(fā)明的一種沼氣脫硫裝置，從裝置底部向上依次為氣體洗滌氧化區(qū)1、生物氧化吸收區(qū)2、除霧區(qū)3、活性炭吸附區(qū)4和排氣扇5。
所述的氣體洗滌氧化區(qū)1位于整個(gè)裝置的最下部；所述的氣體洗滌氧化區(qū)設(shè)有洗滌氧化液噴淋裝置1-1，所述的洗滌氧化液噴淋裝置為螺旋狀噴淋裝置；噴射出的液體呈現(xiàn)霧狀，且水霧之間交叉融合，不留死角，有利于擴(kuò)大氣體與溶液的接觸面積，提高吸收率和吸收效果；洗滌氧化液噴淋裝置的下部設(shè)有進(jìn)氣管1-2和布?xì)夤?-3；布?xì)夤?-3的下部設(shè)有集水板1-4，集水板的下部設(shè)有橫剖面為圓形縱剖面為菱形的導(dǎo)流器1-5；導(dǎo)流器1-5的下部設(shè)有空氣曝氣盤1-6，空氣曝氣盤1-6是均勻設(shè)置有微孔的微孔式曝氣盤，所述的空氣曝氣盤1-6通過(guò)管道連接有氣體洗滌氧化區(qū)外的空氣鼓風(fēng)機(jī)1-7；氣體洗滌氧化區(qū)的側(cè)壁上設(shè)有空氣出氣口1-8；空氣出氣口的下部外側(cè)設(shè)有洗滌氧化液沉淀分離槽1-9；所述的洗滌氧化液噴淋裝置1-1通過(guò)管道連接有氣體洗滌氧化區(qū)外的洗滌氧化液循環(huán)泵1-10，所述的洗滌氧化液循環(huán)泵1-10通過(guò)管道連接有洗滌氧化液添加裝置1-11和洗滌氧化液沉淀分離槽1-9；氣體洗滌氧化區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有排放閥1-12。
所述的生物氧化吸收區(qū)2設(shè)有氣體氧化吸收組件，所述的氣體氧化吸收組件包括營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置2-1、吸收填料2-2、營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽2-3和將營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽中的營(yíng)養(yǎng)液泵入營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置的營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵2-4。所述的營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置2-1為螺旋狀噴淋裝置；噴射出的液體呈現(xiàn)霧狀，且水霧之間交叉融合，不留死角，有利于擴(kuò)大氣體與溶液的接觸面積，提高吸收率和吸收效果。所述的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽2-3的橫截面為圓形，營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽上方設(shè)有噴淋液聚集裝置2-5，所述的噴淋液聚集裝置的下端直徑小于營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽最上部的直徑，噴淋液聚集裝置可使噴淋液聚集回流至營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽。所述的氣體氧化吸收組件還配有營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置2-6，所述的營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置2-6包括營(yíng)養(yǎng)液罐和攪拌裝置，營(yíng)養(yǎng)液添加和排放裝置2-6通過(guò)管路和閥門連通營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵2-4。所述吸收填料2-2為無(wú)機(jī)惰性填料，無(wú)機(jī)惰性填料具有單位體積填料生物量大、工況易控制、能耗低、代謝產(chǎn)物會(huì)隨循環(huán)噴淋被沖走等優(yōu)點(diǎn)，所述吸收填料2-2采用多面空心球或其它多面體形狀。
所述的生物吸附區(qū)上部設(shè)有除霧區(qū)3，除霧區(qū)3設(shè)有除霧器，除霧器是將氣體中的大液滴進(jìn)行收集，并使之返回，減少氣體中的水分，其工作原理是氣體進(jìn)入除霧器，經(jīng)過(guò)一系列彎道，從頂部排出，而水滴由于其質(zhì)量和動(dòng)能的作用，在經(jīng)過(guò)彎道部分時(shí)，直線下落，沖撞除霧器的表面，并在到重力作用下彈回。所述的除霧器為折流板除霧器或漩流板除霧器。
所述的除霧區(qū)上部設(shè)有活性炭吸附區(qū)4，所述的活性炭吸附區(qū)4中設(shè)置有活性炭，活性炭要求具有孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附速度快、抗摩擦、耐沖洗等優(yōu)點(diǎn)，如經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)活性炭變粘，氣速降低時(shí)就需及時(shí)更換活性炭。
所述的沼氣脫硫裝置中間為圓柱形、上下兩端為圓錐形罐體，所述罐體上開(kāi)設(shè)有觀測(cè)口和檢修更換口，罐體體積大小可根據(jù)待處理氣體量的多少而定，采用立式豎直放置。
為便于處理完的潔凈氣體排出，所述的沼氣脫硫裝置最上部的圓錐形罐體處安裝有排氣扇5。
具體的，沼氣首先進(jìn)入氣體洗滌氧化區(qū)1內(nèi)，洗滌氧化液從均布的洗滌氧化液噴淋裝置1-1噴出，形成無(wú)數(shù)細(xì)小霧滴，與氣體充分混合接觸后，沼氣中的H2S被吸收在洗滌氧化液中；空氣曝氣盤1-6進(jìn)行曝氣，硫化物被氧化為硫單質(zhì)或硫酸鹽，氧化生成物通過(guò)排放閥排放出去；洗滌氧化液通過(guò)洗滌氧化液沉淀分離槽1-9和洗滌氧化液循環(huán)泵1-10進(jìn)入洗滌氧化液噴淋裝置1-1，循環(huán)使用；氣體上升進(jìn)入生物氧化吸收區(qū)2，吸收填料2-2上的微生物利用營(yíng)養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和少量的H2S進(jìn)行自身繁殖，營(yíng)養(yǎng)液流入下部營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)放槽2-3中，氣體繼續(xù)上升與營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置2-1噴出的營(yíng)養(yǎng)液接觸，H2S被進(jìn)一步的吸收并隨營(yíng)養(yǎng)液返回生物氧化吸收區(qū)，營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)管道和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵2-4進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)液噴淋裝置2-1，循環(huán)使用；氣體然后進(jìn)入除霧區(qū)3，氣體中的液滴在這里被攔截下來(lái)；接著氣體進(jìn)入活性炭吸附區(qū)4，氣體中所夾雜的物質(zhì)和液滴在這里被攔截吸附下來(lái)，至此氣體被處理成潔凈的沼氣。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。