一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)，包括脫硫塔和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置，所述脫硫塔由營(yíng)養(yǎng)液室、填料床和噴淋室組成，所述填料床位于噴淋室內(nèi)，所述營(yíng)養(yǎng)液室設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液入口、稀釋冷卻水入口、沼氣入口和空氣入口，所述填料床上方的噴淋室設(shè)有沼氣出口；所述營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置包括循環(huán)泵、管道和噴淋頭，所述噴淋頭位于噴淋室的頂部；所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)還包括控制設(shè)備，所述空氣入口的管道上設(shè)有空氣供應(yīng)控制器和風(fēng)機(jī)，所述沼氣出口的管道上設(shè)有沼氣氧濃度檢測(cè)儀，所述空氣供應(yīng)控制器、風(fēng)機(jī)和沼氣氧濃度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接。采用本發(fā)明所述的沼氣生物脫硫系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)沼氣可再生利用、安全、智能化程度高。
【專利說(shuō)明】—種沼氣生物脫硫系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物節(jié)能【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于目前污水、垃圾處理過(guò)程中，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目采用厭氧處理工藝，沼氣作為一種衍生產(chǎn)物，慢慢被我們所熟知并利用。但從厭氧罐中出來(lái)的沼氣含有較高濃度的H2S及其它一些雜質(zhì)，如不對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫、凈化處理，則會(huì)對(duì)沼氣輸送管道、存儲(chǔ)裝置及后續(xù)使用設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，減少使用年限并造成安全隱患。所以，通常是先經(jīng)過(guò)脫硫凈化處理后再利用。
[0003]目前常用的沼氣生物脫硫系統(tǒng)一般通過(guò)風(fēng)機(jī)供氧的方式，增加沼氣中的氧氣含量，并通過(guò)微生物的作用，將H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)。沼氣脫硫系統(tǒng)的H2S經(jīng)過(guò)處理后，會(huì)生成硫單質(zhì)，由于處理后產(chǎn)生的硫單質(zhì)量非常少，很難進(jìn)行再生利用，而且硫單質(zhì)在氣溫高時(shí)，會(huì)有升華現(xiàn)場(chǎng)，屬于危險(xiǎn)廢 物，現(xiàn)場(chǎng)堆置或運(yùn)輸都存在安全隱患；另外，沼氣生物脫硫系統(tǒng)的控制設(shè)備的智能化程度低，大部分由人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，對(duì)人身安全帶來(lái)很大的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于目前沼氣生物脫硫系統(tǒng)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)沼氣可再生利用、安全的沼氣生物脫硫系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)，包括脫硫塔和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置，所述脫硫塔由營(yíng)養(yǎng)液室、填料床和噴淋室組成，所述填料床位于噴淋室內(nèi)，所述營(yíng)養(yǎng)液室設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液入口、稀釋冷卻水入口、沼氣入口和空氣入口，所述填料床上方的噴淋室設(shè)有沼氣出口 ；所述營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置包括循環(huán)泵、管道和噴淋頭，所述噴淋頭位于噴淋室的頂部；所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)還包括控制設(shè)備，所述空氣入口的管道上設(shè)有空氣供應(yīng)控制器和風(fēng)機(jī)，所述沼氣出口的管道上設(shè)有沼氣氧濃度檢測(cè)儀，所述空氣供應(yīng)控制器、風(fēng)機(jī)和沼氣氧濃度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接。
[0007]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述沼氣入口的管道上設(shè)有沼氣流量檢測(cè)儀和沼氣組分濃度分析儀，所述沼氣流量檢測(cè)儀和沼氣組分濃度分析儀分別與控制設(shè)備連接。
[0008]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述營(yíng)養(yǎng)液室內(nèi)設(shè)有液位檢測(cè)儀，所述液位檢測(cè)儀與控制設(shè)備連接。
[0009]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述營(yíng)養(yǎng)液入口和稀釋冷卻水入口的管道上均設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制設(shè)備連接。
[0010]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述循環(huán)泵與噴淋頭之間的管道上設(shè)有熱交換器、營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀，所述營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接。
[0011]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述循環(huán)泵與熱交換器之間的管道上設(shè)有廢液排放口，所述廢液排放口的管道上設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制設(shè)備連接。
[0012]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述營(yíng)養(yǎng)液由NH4C1、KH2P04、MgSO4.7H20、CaCl2.6H20和MnSO4.5H20 組成。
[0013]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述營(yíng)養(yǎng)液的控制參數(shù)為=NH4Cl的濃度為l_5g/L;KH2PO4 的濃度為 1-4.5g/L ；MgS04.7H20 的濃度為 1-4.5g/L ；CaCl2.6H20 的濃度為 0.3_2g/L ；MnSO4.5H20 的濃度為 0.01-0.06g/L。
[0014]本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的脫硫塔由營(yíng)養(yǎng)液室、填料床和噴淋室組成，填料床位于噴淋室內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)液室設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液入口、稀釋冷卻水入口、沼氣入口和空氣入口，填料床上方的噴淋室設(shè)有沼氣出口 ；營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置包括循環(huán)泵、管道和噴淋頭，噴淋頭位于噴淋室的頂部；所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)還包括控制設(shè)備，空氣入口的管道上設(shè)有空氣供應(yīng)控制器和風(fēng)機(jī)，沼氣出口的管道上設(shè)有沼氣氧濃度檢測(cè)儀，空氣供應(yīng)控制器、風(fēng)機(jī)和沼氣氧濃度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備根據(jù)沼氣的參數(shù)不同，指示空氣供應(yīng)控制器供應(yīng)適當(dāng)?shù)难鯕?，以滿足沼氣生物脫硫所需的氧氣，另外，沼氣氧濃度檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)生物脫硫后沼氣中氧氣的濃度，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制設(shè)備，控制設(shè)備接收數(shù)據(jù)并在氧氣的濃度達(dá)到警戒值之前發(fā)出指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)氧氣的供應(yīng)量，因此本發(fā)明的沼氣生物脫硫系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)沼氣可再生利用、安全、智能化程度高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明所述的一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)，包括脫硫塔和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置，所述脫硫塔由營(yíng)養(yǎng)液室11、填料床3和噴淋室20組成，填料床3位于噴淋室20內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)液室設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液入口 15、稀釋冷卻水入口 14、沼氣入口 7和空氣入口 10，填料床3上方的噴淋室20設(shè)有沼氣出口 21 ;所述營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置包括循環(huán)泵1、管道19和噴淋頭4，噴淋頭4位于噴淋室20的頂部；所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)還包括控制設(shè)備22，空氣入口 10的管道19上設(shè)有空氣供應(yīng)控制器9和風(fēng)機(jī)23，沼氣出口 21的管道19上設(shè)有沼氣氧濃度檢測(cè)儀8，空氣供應(yīng)控制器9、風(fēng)機(jī)23和沼氣氧濃度檢測(cè)儀8分別與控制設(shè)備22連接。
[0019]在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足沼氣生物脫硫所需的氧氣，沼氣入口 I的管道19上設(shè)有沼氣流量檢測(cè)儀5和沼氣組分濃度分析儀6，沼氣流量檢測(cè)儀5和沼氣組分濃度分析儀6分別與控制設(shè)備22連接。沼氣流量檢測(cè)儀5主要作用測(cè)量沼氣的流量，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳送給控制設(shè)備22，控制設(shè)備22接收并保存好數(shù)據(jù)；沼氣組分濃度分析儀6主要作用測(cè)量H2S濃度等數(shù)據(jù)，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳送給控制設(shè)備22，控制設(shè)備22接收并保存好上述兩種數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)自動(dòng)計(jì)算程序計(jì)算沼氣所需的供氧量，并發(fā)出指令，控制空氣供應(yīng)控制器9和風(fēng)機(jī)23供應(yīng)空氣，達(dá)到最理想的狀態(tài)。
[0020]在實(shí)際應(yīng)用中，為了實(shí)時(shí)了解營(yíng)養(yǎng)液室11中營(yíng)養(yǎng)液的多少，營(yíng)養(yǎng)液室11內(nèi)設(shè)有液位檢測(cè)儀12，液位檢測(cè)儀12與控制設(shè)備22連接；營(yíng)養(yǎng)液入口 15和稀釋冷卻水入口 14的管道19上均設(shè)有控制閥13，控制閥13與控制設(shè)備22連接，控制閥13選用電磁閥，電磁閥通過(guò)信號(hào)線與控制設(shè)備22連接，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液偏少時(shí)，控制設(shè)備22指示營(yíng)養(yǎng)液入口 15管道19上的電磁閥打開(kāi)，向營(yíng)養(yǎng)液室11內(nèi)添加營(yíng)養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)液的液體表面到達(dá)限位液面時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉營(yíng)養(yǎng)液入口 15管道19上的電磁閥。
[0021]在實(shí)際應(yīng)用中，循環(huán)泵I與噴淋頭4之間的管道19上設(shè)有熱交換器2、營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀17和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀18，營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀17和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀18分別與控制設(shè)備22連接，循環(huán)泵I與熱交換器2之間的管道19上設(shè)有廢液排放口 16，廢液排放口 16的管道19上也設(shè)有控制閥13，控制閥13與控制設(shè)備22連接，控制閥13選用電磁閥，電磁閥通過(guò)信號(hào)線與控制設(shè)備22連接。營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀17將pH值數(shù)據(jù)發(fā)送到控制設(shè)備22，營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀18將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到控制設(shè)備22，當(dāng)冬季溫度較低的時(shí)候，控制設(shè)備22指示熱交換器2啟動(dòng)并加熱營(yíng)養(yǎng)液，保持系統(tǒng)溫度的恒定；當(dāng)pH值過(guò)低時(shí)，控制設(shè)備22發(fā)出指示，打開(kāi)營(yíng)養(yǎng)液入口 15和稀釋冷卻水入口 14的管道19上的控制閥13，自動(dòng)補(bǔ)加自來(lái)水和營(yíng)養(yǎng)液；當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液室11中的液位過(guò)高時(shí)，控制設(shè)備22指示循環(huán)泵I啟動(dòng)，同時(shí)打開(kāi)廢液排放口 16的管道19上的控制閥13，將營(yíng)養(yǎng)液從廢液排放口 16排出。
[0022]在實(shí)際應(yīng)用中，營(yíng)養(yǎng)液由NH4C1、KH2P04、MgS04.7Η20、CaCl2.6Η20 和 MnSO4.5Η20 組成，營(yíng)養(yǎng)液的控制參數(shù)選用=NH4Cl的濃度為l_5g/L ；KH2PO4的濃度為1-4.5g/L ；MgS04.7Η20的濃度為 1-4.5g/L ；CaCl2.6Η20 的濃度為 0.3_2g/L ；MnS04.5H20 的濃度為 0.01-0.06g/L?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下:H2S+202 — H2SO4
[0023]2H2S+02 — 2S+2H20
[0024]S+H20+1.502 — H2SO4
[0025]生成的稀硫酸可以直接排放到“好氧池”或“調(diào)節(jié)池”中和，無(wú)需再處理。由于本發(fā)明的沼氣生物脫硫系統(tǒng)將硫化氫轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為硫酸，改變了原有沼氣生物脫硫系統(tǒng)將硫化氫轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為硫單質(zhì)的工藝，能夠有效避免后續(xù)硫單質(zhì)處理不方便和安全隱患，且硫酸可應(yīng)用到其它生產(chǎn)，減少硫酸采購(gòu)。
[0026]另外，根據(jù)沼氣中的H2S濃度(對(duì)于一般情況而言)，每lm3的混合沼氣要求空氣量的供應(yīng)為20到80L，本發(fā)明中的控制設(shè)備22能精確地控制空氣量的供應(yīng)；由于H2S去除的效率取決于沼氣中的H2S濃度，因此本發(fā)明的沼氣生物脫硫系統(tǒng)的脫硫效率可達(dá)98.5%。
[0027]本發(fā)明的工作原理:沼氣進(jìn)入生物脫硫系統(tǒng)之前，沼氣流量檢測(cè)儀5將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳送給控制設(shè)備22，沼氣組分濃度分析儀6將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳送給控制設(shè)備22，控制設(shè)備22接收并保存好上述兩種數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)自動(dòng)計(jì)算程序計(jì)算沼氣所需的供氧量，并發(fā)出指令，控制空氣供應(yīng)控制器9和風(fēng)機(jī)23供應(yīng)空氣，達(dá)到最理想的狀態(tài)。在供應(yīng)空氣的同時(shí)，循環(huán)泵I打開(kāi)，營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)循環(huán)泵I泵送至噴淋室20頂部的噴淋頭4，將營(yíng)養(yǎng)液源源不斷地噴淋至填料床3，營(yíng)養(yǎng)液中富含微生物，并且能夠一定程度上將老化的微生物膜沖洗下來(lái)，維持填料床3上微生物系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定，等沼氣和空氣進(jìn)入脫硫塔后，首先經(jīng)過(guò)其中的無(wú)機(jī)填料床3，沼氣中的硫化氫被床層中附著的微生物吸附并通過(guò)新陳代謝作用被轉(zhuǎn)化為硫酸，凈化之后的沼氣經(jīng)過(guò)沼氣氧濃度檢測(cè)儀8進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格的沼氣輸送給用戶使用，如果沼氣氧濃度檢測(cè)儀8監(jiān)測(cè)沼氣中氧氣的濃度過(guò)高，控制設(shè)備在氧氣的濃度達(dá)到警戒值之前發(fā)出指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)氧氣的供應(yīng)量。綜上所述，本發(fā)明的沼氣生物脫硫系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)沼氣可再生利用、安全、智能化程度高。
[0028]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種沼氣生物脫硫系統(tǒng)，包括脫硫塔和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置，其特征在于:所述脫硫塔由營(yíng)養(yǎng)液室、填料床和噴淋室組成，所述填料床位于噴淋室內(nèi)，所述營(yíng)養(yǎng)液室設(shè)有營(yíng)養(yǎng)液入口、稀釋冷卻水入口、沼氣入口和空氣入口，所述填料床上方的噴淋室設(shè)有沼氣出口 ；所述營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)裝置包括循環(huán)泵、管道和噴淋頭，所述噴淋頭位于噴淋室的頂部；所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)還包括控制設(shè)備，所述空氣入口的管道上設(shè)有空氣供應(yīng)控制器和風(fēng)機(jī)，所述沼氣出口的管道上設(shè)有沼氣氧濃度檢測(cè)儀，所述空氣供應(yīng)控制器、風(fēng)機(jī)和沼氣氧濃度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接。
2.按照權(quán)利要求1所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述沼氣入口的管道上設(shè)有沼氣流量檢測(cè)儀和沼氣組分濃度分析儀，所述沼氣流量檢測(cè)儀和沼氣組分濃度分析儀分別與控制設(shè)備連接。
3.按照權(quán)利要求1所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述營(yíng)養(yǎng)液室內(nèi)設(shè)有液位檢測(cè)儀，所述液位檢測(cè)儀與控制設(shè)備連接。
4.按照權(quán)利要求1所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述營(yíng)養(yǎng)液入口和稀釋冷卻水入口的管道上均設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制設(shè)備連接。
5.按照權(quán)利要求1所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)泵與噴淋頭之間的管道上設(shè)有熱交換器、營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀,所述營(yíng)養(yǎng)液pH分析儀和營(yíng)養(yǎng)液溫度檢測(cè)儀分別與控制設(shè)備連接。
6.按照權(quán)利要求5所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)泵與熱交換器之間的管道上設(shè)有廢液排放口，所述廢液排放口的管道上設(shè)有控制閥，所述控制閥與控制設(shè)備連接。
7.按照權(quán)利要求1至6任一所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述營(yíng)養(yǎng)液由NH4C1、KH2PO4'MgSO4.7H20、CaCl2.6H20 和 MnSO4.5H20 組成。
8.按照權(quán)利要求7所述沼氣生物脫硫系統(tǒng)，其特征在于，所述營(yíng)養(yǎng)液的控制參數(shù)為=NH4Cl 的濃度為 l-5g/L ；KH2PO4 的濃度為 1-4.5g/L ；MgS04.7H20 的濃度為 1-4.5g/L ；CaCl2.6H20 的濃度為 0.3-2g/L ；MnS04.5H20 的濃度為 0.01-0.06g/L。
【文檔編號(hào)】B01D53/52GK103977703SQ201410016528
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】陳軍, 黃冬健 申請(qǐng)人:上海治然環(huán)保設(shè)備工程有限公司