本实用新型涉及沼气脱硫技术领域，尤其涉及一种阶梯式沼气湿法脱硫装置。
背景技术：
目前，现有沼气脱硫工艺中，常用的硫化氢脱出工艺包括湿法脱硫、干法脱硫、生物脱硫等，整体上，从气量的稳定性和气质硫化氢的含量，各种脱硫方法存在适用范围，一般湿法脱硫适用于脱除高浓度硫化氢，但运行成本较高，干法脱硫适用于脱除低浓度硫化氢，但需要定期更换脱硫剂，生物脱硫成本较低，但耐冲击能力较差，稳定性较差。
沼气制备天然气工艺流程主要包括脱水、脱硫、脱碳等工艺，由于沼气来源不同，沼气存在气量波动大、气质的硫化氢浓度高低不同等特性，现有脱硫工艺很难满足波动性较大的沼气脱硫要求，在适用性方面存在技术缺陷。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺陷，提供一种效率高、稳定性高、成本低的沼气阶梯式湿法脱硫装置。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本实用新型提供一种阶梯式沼气湿法脱硫装置，包括脱硫塔1、水箱12和控制装置，其中，所述脱硫塔1顶部设有沼气出口管道2，所述脱硫塔内自上而下依次设有除雾器3、第一盘型喷淋器4、第一填料层5、第二盘型喷淋器6和第二填料层7，以及所述脱硫塔1下部侧壁上设置有沼气进口管道8和排液管道11；所述沼气进口管道8上设有浓度检测仪9和第一电磁阀10；所述脱硫塔1底部通过排液管道11与所述水箱12连通，所述水箱12经输液管道13、所述输液管道13一端的第一支输液管道15和第二支输液管道17分别与所述第一盘型喷淋器4和第二盘型喷淋器6连通，所述第一支输液管道15上设有第二电磁阀16，所述第二支输液管道17上设有第三电磁阀18，所述输液管道13上设有输液泵14；所述浓度检测仪9、第一电磁阀10、第二电磁阀16和第三电磁阀18分别与所述控制装置电性连接。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述脱硫塔1的底部高于所述水箱12设置。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述脱硫塔1下部侧壁上和/或所述水箱12上分别设有液位计。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述排液管道11上设有第四电磁阀，所述第四电磁阀与所述控制装置电性连接。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述输液管道13还设有第五电磁阀，所述第五电磁阀与所述控制装置电性连接。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述沼气进口管道8的水平高度大于所述排液管道11的水平高度；所述沼气进口管道8的水平高度小于所述第二填料层7的水平高度。
进一步地，在所述的阶梯式沼气湿法脱硫装置中，所述水箱12内设有盘型曝气器19，所述盘型曝气器19与所述空气管道20连接。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型的阶梯式沼气湿法脱硫装置，适用性针对沼气流量及硫化氢含量不稳定的特性，在确保最低运行成本的条件下，既能够满足从高浓度硫化氢含量脱除至工艺要求，又能满足从低硫化氢含量脱除至工艺要求的多工况技术适用性要求，降低了运行成本。
附图说明
图1为本实用新型一种阶梯式沼气湿法脱硫装置的整体结构示意图；
其中，1-脱硫塔，2-沼气出口管道，3-除雾器，4-第一盘型喷淋器，5-第一填料层，6-第二盘型喷淋器，7-第二填料层，8-沼气进口管道，9-浓度检测仪，10-第一电磁阀，11-排液管道，12-水箱，13-输液管道，14-输液泵，15-第一支输液管道，16-第二电磁阀，17-第二支输液管道，18-第三电磁阀，19-空气管道，20-盘型曝气器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种阶梯式沼气湿法脱硫装置，包括脱硫塔1、水箱12和控制装置，其中，脱硫塔1顶部设有沼气出口管道2，脱硫塔内自上而下依次设有除雾器3、第一盘型喷淋器4、第一填料层5、第二盘型喷淋器6和第二填料层7，以及脱硫塔1下部侧壁上设置有沼气进口管道8和排液管道11；沼气进口管道8上设有浓度检测仪9和第一电磁阀10；脱硫塔1底部通过排液管道11与水箱12连通，水箱12经输液管道13、输液管道13一端的第一支输液管道15和第二支输液管道17分别与第一盘型喷淋器4和第二盘型喷淋器6连通，第一支输液管道15上设有第二电磁阀16，第二支输液管道17上设有第三电磁阀18，输液管道13上设有输液泵14；浓度检测仪9、第一电磁阀10、第二电磁阀16和第三电磁阀18分别与控制装置电性连接。
于上述技术方案的基础上，在该阶梯式沼气湿法脱硫装置中，脱硫塔1的底部高于水箱12而设置，使得脱硫塔1底部经脱硫后的脱硫液通过直接排液管道11流入水箱12内，无需添加额外的输液泵，以降低生产成本。优选地，可在排液管道11上设置第四电磁阀(图中未示出)，第四电磁阀与控制装置电性连接，通过控制装置控制第四电磁阀的开启定时或定量向水箱12排放脱硫液。
于上述技术方案的基础上，在该阶梯式沼气湿法脱硫装置中，脱硫塔1下部侧壁上和/或水箱12上分别设有液位计，实时监测水箱12和脱硫塔1底部的脱硫液量，并将液位计通过控制装置与电磁阀联动，实现自动化控制。
于上述技术方案的基础上，在该阶梯式沼气湿法脱硫装置中，输液管道13还设有第五电磁阀，第五电磁阀与控制装置电性连接，通过控制装置控制第五电磁阀的开启，继而控制向第一盘型喷淋器4和第二盘型喷淋器6输送脱硫液。
于上述技术方案的基础上，在该阶梯式沼气湿法脱硫装置中，沼气进口管道8的水平高度大于排液管道11的水平高度；沼气进口管道8的水平高度小于第二填料层7的水平高度。
作为本实用新型的一个优选实施例，该阶梯式沼气湿法脱硫装置中，在水箱12内设有盘型曝气器19，盘型曝气器19与空气管道20连接。此时，水箱12内盛装为微生物营养液，第一填料层5和第二填料层7内装填为经挂膜后的生物填料，在脱硫塔1内，从沼气进口管道8进入的硫化氢气体不断向上输送，与从第一盘型喷淋器4和第二盘型喷淋器6产生的喷淋液逆向接触，使硫化氢气体溶于营养液中，然后通过排液管道11回流至水箱12内，通过盘型曝气器19与空气管道20向营养液中补充氧气，并控制营养液中的溶解氧浓度维持在0.1mg/L，促使硫化氢在脱硫细菌的作用下向单质硫转化，使硫化氢转化为单质硫，并从水箱底部排出、收集。
本实用新型的阶梯式沼气湿法脱硫装置，根据沼气流量和硫化氢含量，主要分为两种工作模式：高负荷运行、低负荷运行，具体为：一、高负荷运行主要是在当沼气进口管道8上的浓度检测仪9检测到沼气硫化氢浓度较高时，由控制装置通过第一电磁阀10控制沼气源中的沼气通入脱硫塔1中，同时通过第二电磁阀16和第三电磁阀18控制第一盘型喷淋器4和第二盘型喷淋器6同时正常工作，将沼气硫化氢含量降低至要求值，然后从脱硫塔1顶部的沼气出口管道2排出，再经过干法精脱达到工艺要求，适用范围为设计最大沼气流量范围内，硫化氢含量；二、低负荷运行主要是在当沼气进口管道8上的浓度检测仪9检测到沼气硫化氢浓度较低时，由控制装置通过第一电磁阀10控制沼气源中的沼气通入脱硫塔1中，通过第二电磁阀16或第三电磁阀18控制第一盘型喷淋器4或第二盘型喷淋器的启闭和喷淋大小，有效降低运行成本，适用范围为设计最大沼气流量范围内，硫化氢含量低于设计值。两种工作模式由监测控制系统控制，也可由人工控制调节。
若浓度达到最大化设计要求时，将沼气源中的沼气在湿法脱硫塔1内的双填料层和双喷淋器中进行处理，其特点是能够在沼气流量大、硫化氢含量高时，有效去除大部分硫化氢，脱硫成本相对较高；若浓度达不到吸收塔满负荷要求时，电磁阀将适度关闭中层喷淋管阀门开度，调节脱硫剂用量以满足脱硫要求，特点是沼气硫化氢含量低时，脱硫剂小号减少，能够满足工艺要求；控制装置主要包括检测硫化氢浓度的浓度检测仪9、控制脱硫塔进气沼气管道开闭的第一电磁阀10、控制喷淋器启闭的第二电磁阀16和第三电磁阀18，用于监测硫化氢的浓度，同时根据浓度范围控制湿法脱硫塔进气从而实现转化。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。