一种沼气回收浓硫酸装置的制造方法

文档序号:8574450阅读:321来源:国知局
一种沼气回收浓硫酸装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种沼气回收浓硫酸装置。
【背景技术】
[0002] 在厌氧发酵沼气处理过程中,含硫化合物会被转化为H2S。一般而言,沼气中H 2S 的质量浓度在1?12g/m3之间,其受发酵原料和发酵工艺的影响很大,当原料的蛋白质或 硫酸盐含量较高时,发酵后沼气中的H2S质量浓度就较大。H2S对管道、燃烧器以及其它金 属设备、仪器仪表等有很强的腐蚀性,因此,为了避免硫化氢影响沼气的能源回收利用,需 要净化脱硫后才能用于烧蒸汽或发电。
[0003] 我国环保标准严格规定,利用沼气能源时,沼气气体中H2S含量不得超过20mg/m3, 无论在工业或民用气体中,都必须尽可能的除去。但是传统的干法脱硫主要靠吸附或化学 反应来去除硫化氢,干法的脱硫剂效果逐渐变差,最终只能更换,固体废弃物很难处理;而 传统的湿法沼气脱硫工艺的碱液消耗费用巨大,且脱除硫化氢气体的副产物为单质硫,其 反应的工作原理如下所示:
[0004] 将沼气(天然气)在弱碱性条件下对硫化氢进行物理化学吸收。
[0005] 含有硫化氢的沼气进入洗涤塔,在这里被吸收硫化氢的碱溶液洗涤。
[0006] H2S+OH_- HS _+H20
[0007] 处理后的沼气从洗涤塔顶部逸出,含硫化氢的溶液流入再生反应器,在供氧条件 下将其氧化为单质硫和再生碱。
[0008] HS>l/202- S Q+OIT
[0009] 其副产物单质硫所造成的填料堵塞和硫的二次处理出路都给处理工艺增加了一 定负担。
[0010] 而我们采用的生物脱硫技术可直接将沼气(天然气)中的硫化氢脱除生成稀硫 酸,再利用浓缩过滤工艺将稀硫酸浓缩至较纯的浓硫酸,供给客户的生产工艺使用。采用生 物脱硫+膜浓缩回收硫酸的组合工艺,实现沼气中脱除的硫化氢转化为硫酸回收利用。
[0011] Bidox? (Colsen International b. v.)生物脱硫技术是荷兰 Colsen 公司经过多 年的试验和实践运行的研宄成果,可以实现气体中的硫化氢在严格控制供氧量的环境下, 被反应器中大量固定的脱硫菌种吸收为自身有机物,再氧化为硫酸,转化反应平衡如下:
[0012] H2S+202 - 2H++S042-
[0013] 这个过程中避免了大量单质硫的生成,即解决了传统湿法脱硫反应器的堵塞问 题。同时生成的稀硫酸可以直接供膜浓缩系统处理产出浓硫酸供生产工艺使用。 【实用新型内容】
[0014] 为了解决传统脱硫技术填料堵塞和产物出路局限的问题,本发明提供一种沼气回 收浓硫酸装置利用脱硫菌种对厌氧产生的沼气(天然气等)中的硫化氢进行处理转化为稀 硫酸,降低了脱硫所需大量药剂的投加成本。
[0015] 本发明采用以下技术方案:
[0016] -种沼气回收浓硫酸装置,包括一厌氧反应器,原沼气从厌氧反应器的入口进入 到其中,在其中处理后从厌氧反应器设有的出口流出并进入到一生物脱硫反应器中,在该 生物脱硫反应器中处理完成后进入到一膜浓缩系统中,还包括一能源利用装置,其可接收 生物脱硫反应器产生的能量。
[0017] 所述厌氧反应器包括一气液分离器,所述气液分离器的底部连接一外壳,且所述 气液分离器的底部分别通过一集气管、一升流管及一回流管与所述外壳内部连通,且所述 集气管的底部连接一上层三相分离器,所述升离管的底部连接一下层三相分离器,且所述 回流管的底部通入到所述外壳的底部,所述上层三相分离器与所述下层三相分离器之间 设有一第二反应室,且所述三相分离器的下方设有一第一反应室。
[0018] 所述生物脱硫反应器包括一进口段,且所述进口段连接一文丘里管段,文丘里管 段的另一端连接一扩展锥,扩展锥的另一端连接一脱硫反应器主体,所述脱硫反应器主体 上设有采样测孔,且所述脱硫反应器的侧壁上设有壁面静压测孔,且所述脱硫反应器的还 连接一布袋除尘器,所述布袋除尘器的底部通过一叶轮给料机连接所述扩展锥,所述布袋 除尘器还通过一风量调节阀连接一引风机。
[0019] 增加了膜过滤工艺,回收脱硫产物水中的硫酸成分,使排水中的硫酸根达到排放 标准,同时也使整个生产工艺中的硫酸投加得到循环利用,降低了企业生产的物料成本。
[0020] 废水经过厌氧系统的处理,产生的沼气经过气柜稳压后进入"Bidox-浓缩"系统 中,沼气在"Bidox"的生物作用下,将沼气中的硫化氢反应生成稀硫酸从沼气中去除,稀硫 酸经过沉淀分离上清液进入"浓缩"系统,通过半透膜的分离特性分离出浓液和清液,浓液 即为回收供生产工艺使用的浓硫酸产物。
[0021] 通过整套一体化的设备组合完成对沼气的处理和硫酸的回收工艺,减少了工作人 员复杂的操作管理流程,减轻了企业负担,实现了废水处理循环经济。
[0022] 有效地解决了沼气(天然气)脱硫的副产物处理难题,总硫化氢去除率达99%以 上。在沼气中硫化氢含量> 5000ppm条件下,出气中的硫化氢含量< 200mg/l ;产生的稀硫 酸经过膜过滤,可浓缩一定浓度。
【附图说明】
[0023] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0024] 图2是图1中的厌氧反应器的结构示意图。
[0025] 图3是图1中的生物脱硫反应器的结构示意图。
【具体实施方式】:
[0026] 下面结合【具体实施方式】,详细描述本实用新型。应理解,这些实施方式仅用于说明 本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内 容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本 申请所附权利要求书所限定的范围。
[0027] 下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述,但本实用新型的保护范围并 不仅限于此:
[0028] -种酶促厌氧发酵和碱解复合工艺菌渣处理装置,包括一厌氧反应器1,原沼气从 厌氧反应器的入口进入到其中,在其中处理后从厌氧反应器设有的出口流出并进入到一生 物脱硫反应器中2,在该生物脱硫反应器中处理完成后进入到一膜浓缩系统3中,还包括一 能源利用装置4,其可接收生物脱硫反应器产生的能量。
[0029] 所述厌氧反应器包括一外壳,所述所壳的顶部设有一气液分离器101,且所述气液 分离器通过一集气管102通入到所述外壳的底部,且所述外壳内部的顶部从上向下依次设 有一出水区108、一二级三相分离器103、沼气提升管104、精处理区109、一级三相分离器 105、泥水下降管106、膨胀床区110及混合区111,且所述外壳的底部还设有一进入口 107。 所述厌氧反应器包括一气液分离器,所述气液分离器的底部连接一外壳,且所述气液分离 器的底部分别通过一集气管、一升流管及一回流管与所述外壳内部连通,且所述集气管的 底部连接一上层三相分离器,所述升离管的底部连接一下层三相分离器,且所述回流管的 底部通入到所述外壳的底部,所述上层三相分离器与所述下层三相分离器之间设有一第二 反应室,且所述三相分离器的下方设有一第一反应室。
[0030] 所述生物脱硫反应器包括一进口段201,且所述进口段连接一文丘里管段202,文 丘里管段的另一端连接一扩展锥203,扩展锥的另一端连接一脱硫反应器主体204,所述脱 硫反应器主体上设有采样测孔205,且所述脱硫反应器的侧壁上设有壁面静压测孔206, 且所述脱硫反应器的还连接一布袋除尘器207,所述布袋除尘器的底部通过一叶轮给料机 210连接所述扩展锥,所述布袋除尘器还通过一风量调节阀208连接一引风机209。
[0031] 沼气脱硫单元和废酸回收单元组合;首先由厌氧发酵系统产生的沼气经过洗涤 净化后,通过干式气柜稳压系统送至沼气生物脱硫系统中,控制温度在30?35°C范围内, 在满足反应塔内挂膜微生物需氧的前提下,被微生物转化为硫酸根,沼气中硫化氢去除率 达到99%左右;产生的稀硫酸随循环液排液至稀硫酸储池内,过滤排除杂质及少量的硫单 质,用泵送至膜浓缩系统,浓缩至20 %浓度后供客户回用。
[0032] 应理解,这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。 此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型的 配方作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种沼气回收浓硫酸装置,其特征在于,包括一厌氧反应器,原沼气从厌氧反应器的 入口进入到其中,在其中处理后从厌氧反应器设有的出口流出并进入到一生物脱硫反应器 中,在该生物脱硫反应器中处理完成后进入到一膜浓缩系统中,还包括一能源利用装置,其 可接收生物脱硫反应器产生的能量。
2. 根据权利要求1所述的沼气回收浓硫酸装置,其特征在于,所述厌氧反应器包括一 气液分离器,所述气液分离器的底部连接一外壳,且所述气液分离器的底部分别通过一集 气管、一升流管及一回流管与所述外壳内部连通,且所述集气管的底部连接一上层=相分 离器,所述升离管的底部连接一下层=相分离器,且所述回流管的底部通入到所述外壳的 底部,所述上层=相分离器与所述下层=相分离器之间设有一第二反应室,且所述=相分 离器的下方设有一第一反应室。
3. 根据权利要求1所述的沼气回收浓硫酸装置,其特征在于,所述生物脱硫反应器包 括一进口段,且所述进口段连接一文丘里管段,文丘里管段的另一端连接一扩展锥,扩展锥 的另一端连接一脱硫反应器主体,所述脱硫反应器主体上设有采样测孔,且所述脱硫反应 器的侧壁上设有壁面静压测孔,且所述脱硫反应器的还连接一布袋除尘器,所述布袋除尘 器的底部通过一叶轮给料机连接所述扩展锥,所述布袋除尘器还通过一风量调节阀连接一 引风机。
【专利摘要】本实用新型公开一种沼气回收浓硫酸装置,包括一厌氧反应器,原沼气从厌氧反应器的入口进入到其中,在其中处理后从厌氧反应器设有的出口流出并进入到一生物脱硫反应器中,在该生物脱硫反应器中处理完成后进入到一膜浓缩系统中,还包括一能源利用装置,其可接收生物脱硫反应器产生的能量。本实用新型有效地解决了沼气(天然气)脱硫的副产物处理难题,总硫化氢去除率达99%以上。在沼气中硫化氢含量>5000ppm条件下,出气中的硫化氢含量<200mg/l;产生的稀硫酸经过膜过滤,可浓缩一定浓度。
【IPC分类】C01B17-74, C10L3-10
【公开号】CN204281701
【申请号】CN201420638879
【发明人】赵立功
【申请人】上海敏慎环保科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年10月29日
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