一种生物脱硫反应设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物脱硫领域，具体来讲涉及的是一种生物脱硫反应设备。


背景技术：

2.当前社会中，能源是推动着社会发展的一大动力。煤炭、石油、天然气的利用一直都存在很多问题，燃烧产生的废气对环境的污染较大，过去一直采用的物理化学脱硫法效果不是很好，同时费用比较高。从而生物技术的运用受到更多学者专家的研究。
3.无机硫脱出途径：脱出无机硫的微生物主要是化能自养菌属及嗜热硫化裂片菌属中的一些菌。这些菌有直接或间接作用两种机理：1.间接作用是细菌先将溶解的fe
2+
转变成fe
3+
，生成强氧化剂fe
3+
再将硫化物氧化成单质硫，经多次氧化直至沉积在煤和石油中的硫转化成水溶性的硫酸盐。2.直接氧化作用是细菌直接与硫化物的含硫部位结合，在细菌生物膜内作用生成还原性谷胱甘肽（gsh）二硫衍生物（gssh），继而进一步被氧化酶水解成亚硫酸盐，最总氧化为硫酸盐，生成的还原性辅酶可被细胞色素氧化还原剂中的溶解氧再氧化。
4.间接过程：是用硫酸亚铁将二硫化铁氧化成硫酸，该过程是非生物过程，但他有保持ph值很低的优点。经过4~5天连续反应，能够将90%的无机硫除去。为提高反应的速率，可利用嗜热的硫化裂片菌属，该菌属能够在65~80℃条件下进行培养。
5.有机脱硫途径：脱出有机硫比脱出无机硫更困难一些。大多数为生物对脱出无机硫及非杂环硫较有效，对脱出杂环硫的效果甚微，主要是依靠微生物中的酶对c-s键的断裂作用利用这种方法不会使酶降解，热值也不损失。少数的可使有机硫中的c-c和c-s键断裂氧化，c-c断裂氧化会使烃的燃烧值降低。
6.dbt是煤中的主要的有机硫化合物，能降解它的微生物有红球菌属、假单胞菌属、短细菌属和黑霉曲属。用短杆菌属氧化dbt过程中，单加氧酶可以将dbt转化并最终降解为苯甲酸和亚硫酸盐，然后通过非生物的方法将亚硫酸盐转化成硫酸盐。红球菌属的氧化降解过程中产生了2-羟二苯基-亚磺酸苯盐，然后脱硫酶断裂该物质产生硫化物，接着硫化物再转化为硫酸盐。
7.经过调查发现，目前缺乏成套的生物脱硫反应设备来支持脱硫运行。


技术实现要素：

8.因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种生物脱硫反应设备。
9.本实用新型是这样实现的，构造一种生物脱硫反应设备，该设备其组成包括吸收塔、固体分离器、水平闪蒸罐、生物反应器、生物过滤器、离心分离器；其特征在于；所述吸收塔的输出端与水平闪蒸罐连通，水平闪蒸罐的输出端与固体分离器连通，固体分离器的输出端与生物反应器连通，生物反应器的输出端分别与生物过滤器和离心分离器连通；离心分离器的输出端通过液硫泵和管路接通硫磺过滤系统，硫磺过滤系统的输出端口再通过滤液泵和管路接通离心分离器。
10.优化的；该设备还包括入口气分离器、出口气分离器、加热器；入口气分离器与加热器连通，加热器的输出端连接吸收塔，吸收塔的另一输出端连通出口气分离器。
11.优化的；该设备还包括充气罐、紫外线杀菌器，生物反应器的另一输出端连通充气罐；充气罐外接紫外线杀菌器，紫外线杀菌器具有排水口。
12.优化的；所述生物反应器还与吸收塔连通。
13.优化的；所述生物反应器还具有空气输入口和碱性营养液补入口，碱性营养液补入口通过输送泵和管路与吸收塔的底部连通。
14.优化的；所述水平闪蒸罐具有闪蒸气输出口。
15.优化的；所述固体分离器和水平闪蒸罐形成一体结构，该整体位于吸收塔和生物反应器之间。
16.本实用新型具有如下优点：该设备整体结构简单，运行过程中安全、高效；运用该技术后整个系统是封闭运行的，而且气体中的h2s几乎被完全吸收，无环境污染，该工艺的操作成本、维护费用均很低；该技术的工艺流程简单，控制系统和监测系统很少，没有复杂的控制回路，操作维护更简单方便。该技术的装置性能稳定，工艺可靠，经济效益好。而且本设备采用活性生物细菌进行脱硫，所生成的硫酸盐不断地从反应器的静态分离区中排出，并经硫磺过滤系统过滤脱除硫磺，以此提高效率和精度（硫磺纯度可达到95%-98%。回收的硫磺可用作杀虫剂、杀菌剂、化肥以及硫酸的原料），滤液再经滤液泵返回离心分离器；具有不需要催化剂和氧化剂(空气除外)、不需要处理化学污泥、生物污染产生少、能耗低、硫回收率高等优点，能够满足相当严格的环保要求。
附图说明
17.图1是本实用新型生物脱硫反应设备实施结构框图。
具体实施方式
18.下面将结合附图1对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.本实用新型通过改进在此提供一种生物脱硫反应设备，实施如下：该设备其组成包括吸收塔1、固体分离器2、水平闪蒸罐3、生物反应器4、生物过滤器5、离心分离器6；所述吸收塔1的输出端与水平闪蒸罐3连通，水平闪蒸罐3的输出端与固体分离器2连通，固体分离器2的输出端与生物反应器4连通，生物反应器4的输出端分别与生物过滤器5和离心分离器6连通；离心分离器6的输出端通过液硫泵12和管路接通硫磺过滤系统13，硫磺过滤系统13的输出端口再通过滤液泵14和管路接通离心分离器6。
20.本设备实施时；该设备还包括入口气分离器7、出口气分离器8、加热器9；入口气分离器7与加热器9连通，加热器9的输出端连接吸收塔1，吸收塔1的另一输出端连通出口气分离器8。
21.本设备实施时；该设备还包括充气罐10、紫外线杀菌器11，生物反应器4的另一输出端连通充气罐10；充气罐10外接紫外线杀菌器11，紫外线杀菌器11具有排水口。
22.本设备实施时；所述生物反应器4还与吸收塔1连通。
23.本设备实施时；所述生物反应器4还具有空气输入口和碱性营养液补入口，碱性营养液补入口通过输送泵15和管路与吸收塔1的底部连通，以此利用吸收塔1内部的循环碱液。
24.本设备实施时；所述水平闪蒸罐3具有闪蒸气输出口。
25.本设备实施时；所述固体分离器2和水平闪蒸罐3形成一体结构，该整体位于吸收塔1和生物反应器4之间；以此简化设备内部空间区域。
26.该设备具有用于脱除气体中h2s的吸收单元(吸收塔)、富液再生以及生成元素硫的生物反应单元(生物反应器)、硫磺分离及回收单元(沉降式离心分离器) 3个部分组成。运行时；酸性气通过入口气分离器7和加热器9进入吸收塔1，入口气加热器能将入口气的温度控制到与溶剂的温度一致，有利于h2s的吸收和烃类气体的排出；含有h2s的酸性气进入吸收塔后与溶剂逆向接触，将吸收液ph值控制在8.5-9.3范围内，经过处理的净化气从吸收塔顶部离开。溶有h2s 的溶剂从吸收塔进入水平闪蒸罐3，含有h2s的闪蒸气在闪蒸罐顶部的圆柱形吸收器中被冲洗后, 输送至火炬燃烧。闪蒸后的溶有h2s的溶剂随后经固体分离器2从顶部进入生物反应器4, 生物反应器4温度控制在30-40℃范围内。在生物反应器4的底部, 用送风机将空气吹入配气管中, 部分氧就会与硫化物和硫发生反应。空气的吹入有利于生物反应器中各种成分的充分混合。用于氧化h2s的有机体是硫杆菌的混合菌群, 这是一种自给型细菌, 无需co
2 即可满足其对于碳元素的需要。在生物反应器中, 可溶性硫化物在空气和微生物细菌共同作用下, 细菌对反应起催化作用, 硫化物与氧的反应生成元素硫或硫酸盐, 同时吸收溶液得到再生循环使用。所生成的硫酸盐不断地从反应器的静态分离区中排出，并经硫磺过滤系统13过滤脱除硫磺，以此提高效率和精度（硫磺纯度可达到95%-98%。回收的硫磺可用作杀虫剂、杀菌剂、化肥以及硫酸的原料），滤液再经滤液泵14返回离心分离器；同时分离出的液体进入充气罐，由于液体内仍含有部分细菌, 能保证所有的硫磺和硫化物氧化成硫酸盐, 出充气罐的液体经过紫外线杀菌器11后可排出系统。
27.该设备整体结构简单，运行过程中安全、高效；运用该技术后整个系统是封闭运行的，而且气体中的h2s几乎被完全吸收，无环境污染，该工艺的操作成本、维护费用均很低；该技术的工艺流程简单，控制系统和监测系统很少，没有复杂的控制回路，操作维护更简单方便。该技术的装置性能稳定，工艺可靠，经济效益好。而且本设备采用活性生物细菌进行脱硫，所生成的硫酸盐不断地从反应器的静态分离区中排出，并经硫磺过滤系统过滤脱除硫磺，以此提高效率和精度，滤液再经滤液泵返回离心分离器；具有不需要催化剂和氧化剂(空气除外)、不需要处理化学污泥、生物污染产生少、能耗低、硫回收率高等优点，能够满足相当严格的环保要求。
28.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。