脱除生物气中硫化氢的方法及装置转让专利

申请号 : CN200910212440.2

文献号 : CN101703883B

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发明人 : 龚惠娟陈泽智吴未立蒋琴

申请人 : 南京大学

摘要 :

一种脱除生物气中硫化氢的方法,其特征是它包括以下步骤:首先,使生物气进入鼓泡塔板吸收氧化装置中,利用喷淋的含有氧化剂的吸收液对生物气中的硫化氢进行吸收;其次,控制鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高0.2-0.8m;最后,将经过吸收液吸收的生物气送入后续的干式脱硫塔、湿式脱硫塔或生物脱硫塔中进一步去除硫化氢。本发明同时公开了三种利用鼓泡塔板吸收氧化装置与常规干法及湿法脱硫装置组合的适用于生物气中硫化氢去除的装置。具发明具有方法简单,可在常压下高效、快速脱硫的优点。

权利要求 :

1.一种脱除生物气中硫化氢的方法,其特征是它包括以下步骤:

首先,使生物气进入鼓泡塔板吸收氧化装置中,利用喷淋的含有氧化剂的吸收液对生物气中的硫化氢进行吸收,所述的吸收液为Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液,复配比为1∶0.5~5,所述的氧化剂为臭氧、双氧水或高锰酸钾中的一种或3

几种的复合,其中臭氧的浓度范围为:0.2-10g/m,双氧水的浓度范围为:50-1000mg/L,高锰酸钾的浓度范围:20-200mg/L;氧化剂的用量占整个吸收液的0.2-1.0%;

其次,控制鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高

0.2-0.8m;

最后,将经过吸收液吸收的生物气送入后续的干式脱硫塔、湿式脱硫塔或生物脱硫塔中进一步去除硫化氢;所述的鼓泡塔板吸收氧化装置主要由壳体(1),壳体(1)的下部设有生物气进气口(2),壳体(1)的上部设有生物气出口,在壳体(1)中、进气口(2)的上方安装有栅板(3),栅板(3)上设有多个泡罩(4),泡罩(4)的上部安装有喷淋管(5),喷淋管(5)与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板(3)上穿装有降液管(6),降液管(6)的上端高出栅板(3)的上表面0.2-0.8m。

2.一种脱除生物气中硫化氢的装置,其特征是它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置(7)和干式脱硫塔(8)组成,且干式脱硫塔(8)位于鼓泡塔板吸收氧化装置(7)的上部,二者之间通过上栅板(9)隔开,上栅板(9)作为干式脱硫塔(8)的进气口,在干式脱硫塔(8)的上部设有出气口(10);所述的鼓泡塔板吸收氧化装置(7)主要由壳体(1),壳体(1)的下部设有生物气进气口(2),壳体(1)的上部设有生物气出口,在壳体(1)中、进气口(2)的上方安装有栅板(3),栅板(3)上设有多个泡罩(4),泡罩(4)的上部安装有喷淋管(5),喷淋管(5)与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板(3)上穿装有降液管(6),降液管(6)的上端高出栅板(3)的上表面0.2-0.8m;所述的氧化剂为臭氧或双氧水或高锰酸钾中的一种或几3

种复合,浓度范围为 臭氧:0.2-10g/m,双氧水浓度范围为:50-1000mg/L,高锰酸钾浓度范围:20-200mg/L;所述的吸收液为Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液;鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高0.2-0.8m。

3.一种脱除生物气中硫化氢的装置,其特征是它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置(7)和湿式脱硫塔(11)组成,且湿式脱硫塔(11)位于鼓泡塔板吸收氧化装置(7)的上部,二者之间通过隔板(12)隔开,隔板(12)上安装有气升管(13)和降液管(14),降液管(14)的下端从鼓泡塔板吸收氧化装置(7)的下部伸出与吸收液再生循环装置(15)相连,在湿式脱硫塔(11)的上部设有出气口(10);所述的鼓泡塔板吸收氧化装置(7)主要由壳体(1),壳体(1)的下部设有生物气进气口(2),壳体(1)的上部设有生物气出口,在壳体(1)中、进气口(2)的上方安装有栅板(3),栅板(3)上设有多个泡罩(4),泡罩(4)的上部安装有喷淋管(5),喷淋管(5)与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板(3)上穿装有降液管(6),降液管(6)的上端高出栅板(3)的上表面0.2-0.8m;所述的氧化剂为臭氧或双氧水或高锰3

酸钾中的一种或几种复合,浓度范围为臭氧:0.2-10g/m,双氧水浓度范围为:50-1000mg/L,高锰酸钾浓度范围:20-200mg/L;所述的吸收液为Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液;鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高

0.2-0.8m。

说明书 :

脱除生物气中硫化氢的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种环保技术,尤其是生物气的再生利用中必不可少的脱硫技术及装置,具体地说是一种脱除生物气中硫化氢的方法及装置。

背景技术

[0002] 在沼气、消化气、垃圾填埋气等生物气中,都含有硫化氢气体,其浓度范围从上百到上万ppm。在工业化利用上述生物气过程中,需要将其中的硫化氢予以去除。
[0003] 目前常用的脱硫技术有干法、湿法和生物脱硫。干法脱硫主要是采用以氧化铁或活性炭为主的吸附剂,湿法脱硫主要为湿式氧化催化法,生物脱硫则采用嗜硫菌通过滴滤床反应器进行脱硫。上述技术在应用均存在需要改进的问题:对于干法脱硫,由于在线再生很繁琐,而且容易出现过热现象,在实际应用中基本是对饱和后的脱硫剂进行更换处理,这样造成运行成本偏高、操作不便等状况。而湿法脱硫技术主要来源于化工行业中的酸性气体脱硫技术,由于原有技术中脱硫塔是在加压条件下工作,而在生物气脱硫中则为常压,甚至是微负压,导致脱硫塔内的传质动力减弱,降低了脱硫效果。而生物脱硫塔中由于生物滴滤床的处理负荷有限,使得生物滴滤床体积偏大,造成脱硫塔成本增加。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有的干式和湿式脱硫技术不能直接应用于压力很小的生物气脱硫中造成生物气脱硫效率低,运行成本高的问题,发明一种脱除生物气中硫化氢的方法及装置。
[0005] 本发明的技术方案之一是:
[0006] 一种脱除生物气中硫化氢的方法,其特征是它包括以下步骤:
[0007] 首先,使生物气进入鼓泡塔板吸收氧化装置中,利用喷淋的含有氧化剂的吸收液对生物气中的硫化氢进行吸收,所述的吸收液为Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液,复配比为1∶0.5~5,所述的氧化剂为臭氧、双氧水或高锰酸钾中的一3
种或几种的复合,其中臭氧的浓度范围为:0.2-10g/m,双氧水的浓度范围为:50-1000mg/L,高锰酸钾的浓度范围:20-200mg/L;氧化剂的用量占整个液收液的0.2-1.0%;
[0008] 其次,控制鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高0.2-0.8m;
[0009] 最后,将经过吸收液吸收的生物气送入后续的干式脱硫塔、湿式脱硫塔或生物脱硫塔中进一步去除硫化氢。
[0010] 所述的鼓泡塔板吸收氧化装置主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体1的上部设有生物气出口,在壳体1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩4,泡罩4的上部安装有喷淋管5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板3上穿装有降液管6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。
[0011] 本发明的技术方案之二是:
[0012] 一种脱除生物气中硫化氢的装置,其特征是它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置7和干式脱硫塔8组成,且干式脱硫塔8位于鼓泡塔板吸收氧化装置7的上部,二者之间通过上栅板9隔开,上栅板9作为干式脱硫塔8的进气口,在干式脱硫塔8的上部设有出气口10;所述的鼓泡塔板吸收氧化装置7主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体1的上部设有生物气出口,在壳体1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩
4,泡罩4的上部安装有喷淋管5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板3上穿装有降液管6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。
[0013] 本发明的技术方案之三是:
[0014] 一种脱除生物气中硫化氢的装置,其特征是它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置7和湿式脱硫塔11组成,且湿式脱硫塔11位于鼓泡塔板吸收氧化装置7的上部,二者之间通过隔板12隔开,隔板12上安装有气升管13和降液管14,降液管14的下端从鼓泡塔板吸收氧化装置7的下部伸出与吸收液再生循环装置15相连,在湿式脱硫塔11的上部设有出气口10;所述的鼓泡塔板吸收氧化装置7主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体
1的上部设有生物气出口,在壳体1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩4,泡罩4的上部安装有喷淋管5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板
3上穿装有降液管6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。
[0015] 本发明的有益效果:
[0016] 本发明方法简单,脱硫效率好,效率高,尤其适用于常压和微负压生物气的脱硫。经本发明的方法和装置处理后的生物气中硫化氢的含量远远低于国家标准的规定值。
[0017] (1)本发明采用鼓泡塔板吸收氧化装置作为脱硫的前级单元,在吸收液中混合氧化剂进行强化氧化。
[0018] (2)本发明的氧化剂为臭氧或双氧水或高锰酸钾中的一种或几种复合,浓度范围为臭氧:0.2-10g/m3,双氧水浓度范围为:50-1000mg/L,高锰酸钾浓度范围:20-200mg/L。吸收液采用常规的Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液。工作后的吸收液可再生循环或直接排放。
[0019] (3)本发明的鼓泡塔板中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高0.2-0.8m。
[0020] (4)本发明的鼓泡塔板吸收氧化装置与干式脱硫塔或湿式脱硫塔或生物脱硫塔可以集成在一个单元装置中,也可独立地前后级设置。

附图说明

[0021] 图1是本发明的鼓泡塔板吸收氧化装置的结构示意图。
[0022] 图2是本发明的脱硫装置的结构示意图之一。
[0023] 图3是本发明的脱硫装置的结构示意图之二。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0025] 实施例一。
[0026] 如图1所示。
[0027] 一种脱除生物气中硫化氢的方法,它包括以下步骤:
[0028] 首先,使生物气进入鼓泡塔板吸收氧化装置中,利用喷淋的含有氧化剂的吸收液对生物气中的硫化氢进行吸收,所述的吸收液为Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3与高价铁盐络合物的复配液,复配比为1∶0.5~5的质量百分比,其中Na2CO3/NaHCO3或Na2CO3/NaHCO3的质量比为1,高价铁盐络合物的质量比为0.5~5,高价铁(指三价铁)盐络合物可为EDTA络合铁、磺基水杨酸络合铁、三乙醇胺络合铁等:所述的氧化剂为臭氧、双氧水或3
高锰酸钾中的一种或几种的复合,其中臭氧的浓度范围为:0.2~10g/m,双氧水的浓度范围为:50~1000mg/L,高锰酸钾的浓度范围:20~200mg/L;氧化剂的用量占整个液收液体积的0.2~1.0%;具体实施时,本领域的技术人员或根据本实施例的比例进行任意比例的组配。
[0029] 其次,控制鼓泡塔板吸收氧化装置中空塔气流速度为0.2-1.5m/s,栅板上液高0.2-0.8m;
[0030] 最后,将经过吸收液吸收的生物气送入后续的干式脱硫塔、湿式脱硫塔或生物脱硫塔中进一步去除硫化氢。
[0031] 其中的鼓泡塔板吸收氧化装置如图1所示,它主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体1的上部设有生物气出口,在壳体1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩4,泡罩4的上部安装有喷淋管5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板3上穿装有降液管6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。
[0032] 实施例二。
[0033] 如图2所示。
[0034] 一种脱除生物气中硫化氢的装置,它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置7和干式脱硫塔8组成,且干式脱硫塔8位于鼓泡塔板吸收氧化装置7的上部,二者之间通过上栅板9隔开,上栅板9作为干式脱硫塔8的进气口,在干式脱硫塔8的上部设有出气口10,出气口10的下部设有加料口16,加料口16下部是干式脱硫塔的主要脱硫单元的脱硫剂层18,脱硫剂层18的下部设有卸料口,脱硫剂层18也是通过栅板9支撑在干式脱硫塔中的,栅板9的下部安装的是鼓泡塔板吸收氧化装置7中的吸收液喷淋管5;所述的鼓泡塔板吸收氧化装置7主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体1的上部设有生物气出口,在壳体
1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩4,泡罩4的上部安装有喷淋管
5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板3上穿装有降液管6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。如图2所示。
[0035] 实施例三。
[0036] 如图3所示。
[0037] 一种脱除生物气中硫化氢的装置,它主要由鼓泡塔板吸收氧化装置7和湿式脱硫塔11组成,且湿式脱硫塔11位于鼓泡塔板吸收氧化装置7的上部,二者之间通过隔板12隔开,隔板12上安装有气升管13和降液管14,降液管14的下端从鼓泡塔板吸收氧化装置7的下部伸出与吸收液再生循环装置15相连,在湿式脱硫塔11的上部设有出气口10和吸收液喷淋管19,湿式脱硫塔11的中间为填料层21,填料层21支承在上栅板23上,填料层
21的上部设有加料口20,下部设有卸料口,栅板23的下部即为隔板12;所述的鼓泡塔板吸收氧化装置7主要由壳体1,壳体1的下部设有生物气进气口2,壳体1的上部设有生物气出口,在壳体1中、进所口2的上方安装有栅板3,栅板3上设有多个泡罩4,泡罩4的上部安装有喷淋管5,喷淋管5与加有氧化剂的吸收液输送装置相连,在栅板3上穿装有降液管
6,降液管6的上端高出栅板3的上表面0.2-0.8m。如图3所示。
[0038] 经过本发明实施一预处理再经过实施例二或实施三的联合处理装置处理后,可将硫化氢原始浓度8000ppm的生物气降低到10-20ppm,去除率达到99%以上。
[0039] 即可使生物气中的硫化氢含量降低到用气设备的设定值,有时甚至低于设备的规定值,对提高设备寿命具有十分重要的意义,可防止设备积垢。
[0040] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。