沼氣脫硫脫水系統常見工藝
隨著節能減排政策不斷深入人心,很多企業都打算利用污水站的沼氣部分代替天然氣,進入鍋爐燃燒或發電。那么,沼氣利用前的硫化氫脫除工藝(脫硫),就成為工廠和站長們的選擇難點。當前,比較常用的工藝有干法脫硫、濕法脫硫和生物脫硫,本文就將三種工藝為您做一個簡單的說明和對比。
一、常見的脫硫工藝
1. 干法脫硫
干法、濕法和生物脫硫三大工藝比較
沼氣從脫硫塔的一端,經過填料層(主要成分是活性炭和氧化鐵)凈化后,從另一端流出。硫化氫與填料層的氧化鐵發生反應,生成硫化鐵;待氧化鐵反應結束后,可進行再生。
脫硫原理:
Fe2O3 ˙ H2O+ 3H2S = Fe2S3 + 4 H2O
再生原理:
Fe2S3 + 3/2 O2+ 3 H2O = Fe2O3 ˙H2O + 2 H2O+ 3 S
2. 濕法脫硫
濕法脫硫是將沼氣送入洗滌塔,經堿性溶液洗滌吸收后流出,洗滌液進入富液槽、再生槽,通過使用化學藥劑方法催化、氧化,zui終將硫化物轉化為單質硫(硫泡沫),吸收液可以再生循環使用。
3. 生物脫硫
生物脫硫也是濕法脫硫的一種,與上述濕法脫硫的催化氧化工藝相比,zui大區別是使用硫桿菌替代化學催化劑,將硫化物直接氧化成硫單質。
反應原理:
H2S + OH-= HS- + H2O
HS- + 1/2O2= So + OH-
說明:
1) 干法脫硫多用于硫化氫處理負荷小,或者對脫硫效果要求很高的工況。這時,干法脫硫多用于濕法脫硫或者生物脫硫之后,進一步脫硫。
2)在制定脫硫效果時,建議根據后續設備(鍋爐或發電機)對硫化氫濃度的限制,以及沼氣與天然氣消耗量的比例,制定一個合理的脫除效果。我們通常建議zui終的硫化氫含量控制在25~100ppm。
沼氣脫水的方法
從發酵裝置出來的沼氣含有飽和水蒸氣,可用3種方法將其去除。
(1)冷分離法。
冷分離法是利用壓力能變化引起溫度變化,使水蒸氣從氣相中冷凝下來的方法。常用的有兩種流程:A.節流膨脹冷脫水法。一般用于高壓燃氣,經過節流膨脹或低溫分離,使部分水冷凝下來。B.加壓后冷卻法。如凈化氣在0.8MPa壓力下的冷卻脫水.
(2)溶劑吸收法。屬于這類脫水溶劑的有氯化鈣、氯化鋰及甘醇類。
(3)固體物理吸水法。吸附是在固體表面力作用下產生的,根據表面力的性質分為化學吸附脫水后不能再生)和物理吸附(脫水后可再生)