專利名稱：生物催化氧化脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)保對(duì)含H2S和SO2廢氣及有用氣體的脫硫凈化裝置，具體地說(shuō)是一種生物催化氧化脫硫裝置。
技術(shù)背景目前，用于氣體脫硫的方法主要有吸收法、氧化法和生物處理法等。吸收法是利用堿性物質(zhì)對(duì)H2S和(或)SO2進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)化，在吸收過(guò)程中需使用大量強(qiáng)堿性的吸收溶劑，而且存在處理效果差，設(shè)備占地面積大，吸收液需進(jìn)一步處理等問(wèn)題。氧化法是利用氧化劑將H2S和(或)SO2氧化成高價(jià)硫，存在處理效率低，催化劑再生困難等問(wèn)題。生物處理法主要是生物滴濾法、生物過(guò)濾法和生物洗滌法，雖有去除效率高等優(yōu)點(diǎn)，但只能用于處理低濃度廢氣。以上所述的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了這些方法廣泛的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決廢氣和有用氣體的脫硫凈化問(wèn)題，為含H2S和(或)SO2氣體的脫硫處理提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活方便、成本低、凈化效果好、應(yīng)用范圍寬、處理效率高的生物催化氧化脫硫裝置。
本實(shí)用新型的目的是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，生物催化氧化脫硫裝置，包括生物填料裝置和再生活化裝置，其特征在于生物填料裝置中充填有填料，在填料上端安裝有通過(guò)第一水泵與再生活化裝置相通的液體噴淋裝置，生物填料裝置頂端設(shè)有排氣口，生物填料裝置下端側(cè)面安裝有進(jìn)氣口，并在生物填料裝置底部設(shè)有通過(guò)第二水泵與再生活化裝置相通的排液口，再生活化裝置的一側(cè)安裝有進(jìn)液口，再生活化裝置下部設(shè)有曝氣攪拌裝置。生物填料裝置與再生活化裝置可以是層疊式安裝也可以是并列式安裝。填料可采用天然或人工無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、礦物材料及固體廢棄物，填料層為單層，也可為多層。液體噴淋裝置可采用管狀、板狀、噴頭形式。再生活化裝置中的曝氣攪拌裝置可以采用攪拌式、攪拌吸氣式、鼓入空氣式及攪拌與鼓入空氣聯(lián)合方式。生物填料裝置和再生活化裝置的外形可以為塔式、池式、蛋式或其它形狀，生物填料裝置和再生活化裝置的頂部可制成敞開(kāi)式、部分敞開(kāi)式及柱狀通道式。所述的噴淋液中的氧化硫含有硫氧化菌和高鐵離子氧化劑，硫氧化菌為單一至二種、二種以上氧化硫的細(xì)菌、微生物。再生活化裝置內(nèi)部可填充或不填充填料。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)化學(xué)催化氧化法和生物氧化法的有機(jī)結(jié)合，在凈化過(guò)程中對(duì)H2S和(或)SO2產(chǎn)生化學(xué)和生物氧化，同時(shí)對(duì)生物和氧化劑產(chǎn)生活化和再生作用，即對(duì)硫的生物和化學(xué)催化氧化與氧化劑的再生過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，從而大大提高了對(duì)含H2S和(或)SO2廢氣和有用氣體的處理效率和能力，有效降低處理成本。本實(shí)用新型具有適應(yīng)處理濃度范圍寬、結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單、生物菌種和填料易得、啟動(dòng)容易、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效率高、設(shè)備制造成本低、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于各種含H2S和SO2有用氣體及廢氣的處理。


參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
生物催化氧化脫硫裝置，包括生物填料裝置1和再生活化裝置2，生物填料裝置1中充填有填料3，在填料3上端安裝有通過(guò)第一水泵11與再生活化裝置2相通的液體噴淋裝置7，生物填料裝置1頂端設(shè)有排氣口6，生物填料裝置1下端側(cè)面安裝有進(jìn)氣口4，并在生物填料裝置1底部設(shè)有通過(guò)第二水泵10與再生活化裝置2相通的排液口5，再生活化裝置2的一側(cè)安裝有進(jìn)液口8，再生活化裝置2下部設(shè)有曝氣攪拌裝置9。生物填料裝置1與再生活化裝置2可以是層疊式安裝也可以是并列式安裝。填料3可采用天然或人工無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、礦物材料及固體廢棄物，填料層3為單層，也可為多層。加入的填料可為軟性和硬性填料，中間可用也可不用擋板間隔。液體噴淋裝置7可采用管狀、板狀、噴頭形式，起均勻布?xì)庾饔?。再生活化裝置2中的曝氣攪拌裝置9可以采用攪拌式、攪拌吸氣式、鼓入空氣式及攪拌與鼓入空氣聯(lián)合方式。脫硫時(shí)，可向填料裝置1中通入也可不通入空氣、純氧等含氧氣體，具體情況根據(jù)待處理氣體要求和用途而定。生物填料裝置1和再生活化裝置2的外形可以為塔式、池式、蛋式或其它形狀，生物填料裝置1和再生活化裝置2的頂部可制成敞開(kāi)式、部分敞開(kāi)式及為各種形狀的象煙囪一樣的柱狀通道。所述的噴淋液中的氧化硫含有硫氧化菌和高鐵離子氧化劑，硫氧化菌為單一至二種、二種以上氧化硫的細(xì)菌、微生物。細(xì)菌可為氧化亞鐵硫桿菌、氧化鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、嗜熱嗜酸硫化菌等，含硫氧化菌和Fe3+氧化劑同時(shí)對(duì)待處理氣體中的H2S、SO2起氧化及生物催化氧化作用；同時(shí)在填料裝置1和活化裝置2中，氧化菌對(duì)亞鐵(Fe2+)離子起氧化作用，使亞鐵(Fe2+)離子轉(zhuǎn)化為高鐵(Fe3+)離子氧化劑。所述的再生活化裝置2內(nèi)部可填充或不填充填料。
使用時(shí)，在填料裝置1中，當(dāng)待處理氣體由進(jìn)氣口4進(jìn)入生物填料裝置1，在通過(guò)填料3的過(guò)程中，氣體中的H2S和SO2受化學(xué)氧化和生物氧化作用得到處理和轉(zhuǎn)化，凈化后的氣體經(jīng)排氣口6排出。含有可再生氧化劑的噴淋液經(jīng)過(guò)填料時(shí)，填料表面可以生長(zhǎng)有生物膜，起到降解污染物和氧化劑再生的作用；不僅對(duì)H2S和SO2起化學(xué)氧化和生物氧化作用，而且可對(duì)填料起到補(bǔ)充氧化劑、營(yíng)養(yǎng)液和新鮮菌液的作用，使用后的噴淋液返回到填料裝置1中進(jìn)行生物活化和氧化劑再生，并得到循環(huán)使用。待處理氣體與噴淋液流動(dòng)方向可以是同向，也可以是逆向的；逆向時(shí)，待處理氣體經(jīng)進(jìn)氣口4從填料裝置1的底部均勻進(jìn)入，經(jīng)生物膜填料3從填料裝置1頂部出氣口6排出；液體通過(guò)布液裝置7從填料裝置1頂部噴淋，噴淋液經(jīng)過(guò)填料3從填料裝置1的底部通過(guò)集液系統(tǒng)從排液口5排出。
所述的生物填料裝置1也可單獨(dú)使用，也可與活化裝置2聯(lián)合使用。生物填料裝置1與活化裝置2聯(lián)合使用時(shí)，從生物填塔1中排液口5排出的液體可以通過(guò)自流，也可以通過(guò)第二水泵10進(jìn)入活化裝置2中；活化裝置2中的液體可以通過(guò)自流或通過(guò)第一水泵11送入生物填料裝置1中的噴淋裝置7而進(jìn)入生物填料裝置1中，其中生物填料裝置1和活化裝置2為層疊式使用時(shí)，活化裝置2可以在生物填料裝置1之上或之下。當(dāng)生物填料裝置1單獨(dú)使用時(shí)，從生物填料裝置1中排液口5排出的液體通過(guò)第二水泵10送入生物填料裝置1中的噴淋裝置而進(jìn)入填料裝置1中?；罨b置2中的營(yíng)養(yǎng)液或新鮮菌液可通過(guò)進(jìn)液口8加入，也可直接加入活化裝置2中；在曝氣攪拌裝置9的攪拌作用下與填料裝置1中排出的液體混合，進(jìn)行生物活化和氧化劑再生，經(jīng)過(guò)活化后的液體進(jìn)入填料裝置1中的噴淋裝置7實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
在本實(shí)用新型制造時(shí)，生物膜填料裝置1的填料可以是單一填料，也可以是兩種或兩種以上的復(fù)合填料。當(dāng)填料層是多層時(shí)，層間需用擋板隔開(kāi)。用作填料的材料可為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、礦物材料以及固體廢棄物等，如陶瓷、焦碳、活性炭、碳纖維、塑料、樹(shù)脂、沸石、浮石、爐渣、竹木材料、礦化垃圾等。填料可以為微生物提供營(yíng)養(yǎng)，也可不為微生物提供營(yíng)養(yǎng)。噴淋液中的硫氧化菌和Fe3+氧化劑在活化裝置2中得到再生、活化和補(bǔ)充；在本實(shí)用新型制造時(shí)，制造生物填料裝置1和再生裝置2及連接管道和其它設(shè)備及部件的材料可以是金屬、有機(jī)或無(wú)機(jī)材料，如工程塑料、不銹鋼、水泥池等。
本實(shí)用新型適用于處理含有各種濃度H2S和(或)SO2廢氣及有用氣體脫硫和凈化，如煤氣、天然氣和沼氣等有用氣體中H2S的脫除，以及火電廠和燃煤鍋爐含SO2廢氣的凈化。
權(quán)利要求1.生物催化氧化脫硫裝置，包括生物填料裝置(1)和再生活化裝置(2)，其特征在于生物填料裝置(1)中充填有填料(3)，在填料(3)上端安裝有通過(guò)第一水泵(11)與再生活化裝置(2)相通的液體噴淋裝置(7)，生物填料裝置(1)頂端設(shè)有排氣口(6)，生物填料裝置(1)下端側(cè)面安裝有進(jìn)氣口(4)，并在生物填料裝置(1)底部設(shè)有通過(guò)第二水泵(10)與再生活化裝置(2)相通的排液口(5)，再生活化裝置(2)的一側(cè)安裝有進(jìn)液口(8)，再生活化裝置(2)下部設(shè)有曝氣攪拌裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于生物填料裝置(1)與再生活化裝置(2)可以是層疊式安裝也可以是并列式安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于填料(3)可采用天然或人工無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、礦物材料及固體廢棄物，填料層(3)為單層，也可為多層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于液體噴淋裝置(7)可采用管狀、板狀、噴頭形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于再生活化裝置(2)中的曝氣攪拌裝置(9)可以采用攪拌式、攪拌吸氣式、鼓入空氣式及攪拌與鼓入空氣聯(lián)合方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于生物填料裝置(1)和再生活化裝置(2)的外形可以為塔式、池式、蛋式或其它形狀，生物填料裝置(1)和再生活化裝置(2)的頂部可制成敞開(kāi)式、部分敞開(kāi)式及柱狀通道式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于所述的噴淋液中的氧化硫含有硫氧化菌和高鐵離子氧化劑，硫氧化菌為單一至二種、二種以上氧化硫的細(xì)菌、微生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物催化氧化脫硫裝置，其特征在于再生活化裝置(2)內(nèi)部可填充或不填充填料。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新型生物催化氧化脫硫裝置，包括生物填料裝置和再生活化裝置，生物填料裝置中充填有填料，在填料上端安裝有通過(guò)第一水泵與再生活化裝置相通的液體噴淋裝置，生物填料裝置頂端設(shè)有排氣口，生物填料裝置下端側(cè)面安裝有進(jìn)氣口，并在生物填料裝置底部設(shè)有通過(guò)第二水泵與再生活化裝置相通的排液口，再生活化裝置的一側(cè)安裝有進(jìn)液口，再生活化裝置下部設(shè)有曝氣攪拌裝置。具有結(jié)構(gòu)及操作簡(jiǎn)單、處理效率高、成本低、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于燃煤廢氣、煤氣、天然氣和沼氣等的凈化脫硫。
文檔編號(hào)B01D53/84GK2710731SQ200420052248
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者徐曉軍, 宮磊, 楊虹, 查湘義, 寧平 申請(qǐng)人:徐曉軍