本實(shí)用新型屬于沼氣處理領(lǐng)域,具體涉及一種利用微生物脫除沼氣中硫化氫的裝置脫除沼氣中硫化氫的裝置和方法。
背景技術(shù):
沼氣是有機(jī)質(zhì)厭氧條件下產(chǎn)生的混合氣體的統(tǒng)稱,其主要成份以甲烷(50%-60%)、二氧化碳(40%-50%)為主,另外還含有水蒸氣、硫化氫、氨氣、一氧化碳、氮?dú)狻⒀鯕獾壬习俜N不同的雜質(zhì)氣體以及固體雜質(zhì),其中硫化氫含量從1000ppm(體積比)到10000ppm不等。硫化氫不僅劇毒而且也是易燃易爆成分。國(guó)家燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)中硫化氫的含量要求是低于20mg/Nm3,車(chē)載燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)為15mg/Nm3。因?yàn)榘l(fā)酵原料的特性,幾乎所有的沼氣都含有硫化氫以及更為復(fù)雜的有機(jī)硫類化合物。
對(duì)于沼氣的處理一般涉及其中的雜質(zhì)組份處理以及硫化氫的處理。由于沼氣處理過(guò)程需要考慮成本問(wèn)題且沼氣本身為酸性氣體,若按照常規(guī)的脫除固體顆粒的方式需要引入新的能耗,故目前并不對(duì)沼氣進(jìn)行升壓且不直接對(duì)沼氣中的固體雜質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)處理,而是后續(xù)在脫硫過(guò)程中一并處理。
我國(guó)是沼氣生產(chǎn)大國(guó),估計(jì)每年各種沼氣產(chǎn)生量超過(guò)百億立方,但由于其易燃易爆、雜質(zhì)較多,尤其是硫化氫等毒性成分含量普遍偏高,嚴(yán)重制約了沼氣的利用,一般報(bào)道中經(jīng)常提到的窨井操作致人死的狀況一般都是因?yàn)榱蚧瘹渲卸舅?,硫化氫屬神?jīng)毒氣類,致死迅速,所以沼氣脫硫是沼氣利用的必由之路。
隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的清潔化變革,沼氣必將承擔(dān)更加重要的角色。但沼氣的利用嚴(yán)重收到其中污染物成分的影響,尤其是硫化合物。沼氣中的硫以硫化氫為主,硫化氫不僅是劇毒氣體,而且燃燒后也是形成大氣酸性氣體污染的主要成份。所以沼氣脫硫,也是控制酸性氣體排放的重要手段。
通常的沼氣脫硫方式有很多種,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)分為物理法及化學(xué)法兩大類。物理法處理以物理吸附或吸收為主,處理的濃度一般較低,(特殊的物理吸收法對(duì)條件要求較高,比如低溫甲醇洗工藝),化學(xué)法以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ),一般都涉及到催化及大量藥劑損耗,處理費(fèi)用高。一般衡量脫硫費(fèi)用時(shí)常用的制表為每方氣體的費(fèi)用,化學(xué)法通常需要0.1-0.2元每方氣的運(yùn)行費(fèi)用。
生物脫硫是近些年發(fā)展起來(lái)的新的脫除硫化氫的新方法,又稱生物催化脫硫(簡(jiǎn)稱BDS),是一種在常溫常壓下利用需氧菌除去沼氣含以硫化氫為主的硫化物的一種新技術(shù)。其過(guò)程是以自然界產(chǎn)生的有氧細(xì)菌與硫化物發(fā)生氧化反應(yīng),將硫化氫氧化成單質(zhì)硫、硫酸鹽或亞硫酸鹽轉(zhuǎn)入固相或水相,從而達(dá)到脫硫的目的。BDS技術(shù)從出現(xiàn)至今已發(fā)展了幾十年,目前為止仍處于開(kāi)發(fā)研究階段。由于系統(tǒng)運(yùn)行主要依靠生物活性,所以運(yùn)行費(fèi)用很低,運(yùn)行穩(wěn)定性好。
生物脫硫凈化氣體可分為三個(gè)步驟:
溶解:沼氣與水或固體表面的水膜接觸污染物溶于水中或?yàn)橐合嘀械姆肿踊螂x子,即硫化氫由氣相轉(zhuǎn)移到液相,此步驟符合物理過(guò)程亨利定律。
吸附吸收:水溶液中惡臭成分被微生物吸附、吸收。從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi),作為吸收劑的水被再生復(fù)原,再去溶解新的惡臭成分。
生物降解:進(jìn)入微生物細(xì)胞的惡臭成分作為微生物生命活動(dòng)的能源或養(yǎng)分被分解和利用,使污染物得以去除。
進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)酶作用下氧化分解,同時(shí)進(jìn)行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細(xì)胞。生物脫硫技術(shù)包括生物過(guò)濾法、生物吸附法和生物滴濾法,三種系統(tǒng)均屬開(kāi)放系統(tǒng)。
目前的系統(tǒng)處于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模時(shí)對(duì)于氣體的處理性能較好,但是在應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景時(shí),其處理能力不足,常規(guī)的生物脫硫裝置可以處理濃度在3000ppm左右的沼氣,對(duì)于此濃度以上的沼氣其處理能力有限,且菌群無(wú)法適應(yīng)反應(yīng)器的環(huán)境,在較短的時(shí)間內(nèi)失效,其原因?yàn)楦邼舛鹊牧蚧瘹錃怏w抑制了反應(yīng)器內(nèi)的微生物。高濃度硫化氫氣體存在時(shí),不僅會(huì)使菌群失效以及形成單質(zhì)硫,而且其會(huì)進(jìn)一步氧化形成硫酸鹽,而該過(guò)程在低濃度時(shí)并未被觀察到,其可能與硫化氫的濃度并無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系,且混入氧氣以及空氣會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)上的風(fēng)險(xiǎn),如會(huì)引入后續(xù)的NOx以及氮?dú)狻?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中脫硫方法無(wú)法處理高濃度的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種脫除沼氣中硫化氫的裝置和方法。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中高濃度硫化氫氣體存在時(shí)會(huì)抑制微生物活性并造成菌群死亡以及氧化產(chǎn)物復(fù)雜的缺陷提供了一種新的脫除硫化氫的裝置,本實(shí)用新型將硫化氫通過(guò)預(yù)處理脫除了未知的影響菌群活性的雜質(zhì),后通過(guò)處理使得微生物在合適的氧濃度中反應(yīng),從而使得氧化產(chǎn)物均為可溶性的硫酸鹽。
本實(shí)用新型提供的裝置包括前置洗滌塔、主脫硫塔和外置反應(yīng)器;
所述前置洗滌塔設(shè)置有沼氣入口和上部氣體出口,所述上部氣體出口沿氣體流向分為若干支路并和主脫硫塔的氣體進(jìn)口連接所述主脫硫塔為滴濾塔,所述滴濾塔上設(shè)置有若干氣體入口、上部氣體出口和下部液體出口;所述滴濾塔內(nèi)包括若干填料層,所述氣體入口對(duì)應(yīng)于填料層而設(shè)置;
所述反應(yīng)器通過(guò)管道和主脫硫塔的下部液體出口連接,所述主脫硫塔從上至下包括若干液體進(jìn)口和噴淋裝置,所述液體進(jìn)口位于填料層的頂部和中部,所述液體進(jìn)口和噴淋裝置連接,所述反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)液通過(guò)泵和液體進(jìn)口進(jìn)入主脫硫塔內(nèi)的噴淋裝置。
優(yōu)選的,所述主脫硫塔內(nèi)裝填料材質(zhì)為不分層塑料填料,填料類型為拉西環(huán)或鮑爾環(huán),其特征尺寸約為80mm,底部用格柵支撐,塔材料為玻璃鋼。前述結(jié)構(gòu)能有效防止腐蝕。
優(yōu)選的,所述氣體入口的氣體進(jìn)入量根據(jù)填料層的塔內(nèi)氣體壓差或根據(jù)塔內(nèi)不同高度氣體的含氧量分配。
優(yōu)選的,所述滴濾塔的中部設(shè)置有將滴濾塔分割為兩部分的隔板,所述隔板和滴濾塔的頂部設(shè)置有氣體通道,所述氣體由下至上經(jīng)一側(cè)的滴濾塔脫硫處理后經(jīng)氣體通道由上到下被另一側(cè)的填料塔脫硫處理。該方式可以改變塔內(nèi)的負(fù)荷分配,提升處理能力且脫硫后沼氣由底部出氣,方便維護(hù)。
優(yōu)選的,所述主脫硫塔內(nèi)的下部噴淋為間歇運(yùn)行,因?yàn)闅怏w進(jìn)口附近脫硫負(fù)荷較高,定期開(kāi)啟底部噴淋可以將填料積存雜質(zhì)清洗下來(lái),其控制閥為自動(dòng)控制閥。通過(guò)填料分段以及分段鼓入可以實(shí)現(xiàn)最大程度上提高硫化氫的脫除效率,由于各段并行工作,且底端的硫化氫又經(jīng)頂部持續(xù)脫除,從而整體脫硫的效率也提高了。
本實(shí)用新型處理的發(fā)酵沼氣為普通沼氣,其一般都來(lái)自相似的發(fā)酵裝置,壓力較低,約1-3kPa,且氣體比較臟,含有較多固體顆粒等雜質(zhì);成份比較復(fù)雜,主要成分有甲烷約占50%-60%,二氧化碳約40%-50%,硫化氫約1000ppmv-10000ppmv,除此之外,還有其他未確定成分。
所述前置洗滌塔為填料為DG25或DG50散裝填料的填料塔,所述填料塔的循環(huán)液為發(fā)酵沼液上清液。前述的填料一般為塑料,優(yōu)選PP類塑料。前述填料塔內(nèi),循環(huán)泵將水從塔頂部淋下,與沼氣逆流。循環(huán)水一般使用自來(lái)水清洗下的雜質(zhì)存留在塔底部,定期排出。
所述前置洗滌塔可以使用發(fā)酵沼液上清液做為循環(huán)液,所述發(fā)酵沼液上清液不僅可以洗氣,還可以去除部分沼氣中的硫化氫(降低比例最高可達(dá)10%),且該過(guò)程降低了后續(xù)的脫硫塔入口的硫化氫含量,使得其長(zhǎng)期持續(xù)處理高濃度的氣體成為現(xiàn)實(shí),經(jīng)過(guò)洗滌后的氣體中硫化氫濃度可以高達(dá)5000-7000ppmv,且不出現(xiàn)菌群失活和過(guò)度氧化等問(wèn)題。因?yàn)檎右簆H一般為8.0左右,具有弱堿性,脫硫的反應(yīng)和洗滌過(guò)程為一競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,故本領(lǐng)域目前并未將其用作洗滌氣體。
經(jīng)過(guò)前置洗滌塔洗滌后,所述沼氣中的硫化氫比例出現(xiàn)了降低,硫化氫的含量最高可以降至9000ppmv以下,經(jīng)過(guò)此步驟處理后,雖然硫化氫的濃度僅降低了一部分,但是有效的避免了菌群失效。
實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn),對(duì)于經(jīng)此步驟處理后的沼氣,主脫硫塔的菌種對(duì)于硫化氫濃度的耐受性明顯提高,硫化氫大部分被直接氧化為硫酸根,從而避免了單質(zhì)硫的析出以及在反應(yīng)塔上的沉積,從而使得該反應(yīng)過(guò)程可以持續(xù)進(jìn)行。
對(duì)于脫硫塔的脫硫效果可以通過(guò)塔后的氧氣濃度表來(lái)檢測(cè),該濃度可以用于調(diào)整塔前空氣混入量。
所述外置反應(yīng)器設(shè)置有曝氣池,所述培養(yǎng)液在曝氣池內(nèi)直接同空氣中的氧氣混合。利用空氣泵在該池曝氣,同時(shí)監(jiān)控溶液中溶解氧含量,這樣可以減少前端空氣的混入量。當(dāng)曝入氧量滿足反應(yīng)需求的情況下,可以停止前端空氣混入,這樣脫硫后沼氣氧含量可以盡可能低,并且由于沒(méi)有氮?dú)獾幕烊耄託鉄嶂挡⒉粫?huì)因?yàn)槊摿蚨档蜔嶂?。曝氣方式有兩種,即風(fēng)機(jī)直接曝氣和水泵引射式曝氣。
一般認(rèn)為滴濾塔內(nèi)沼氣有足夠的時(shí)間和培養(yǎng)液混合,即使需要補(bǔ)充氧氣,其也應(yīng)當(dāng)是通過(guò)將氧氣或者空氣直接同沼氣混合后鼓入滴濾塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),而無(wú)需額外鼓入含氧的培養(yǎng)液。本實(shí)用新型的方法可以明顯減少NOx的產(chǎn)生量,廢氣中氮?dú)獾暮恳裁黠@減少,此過(guò)程也有效的避免了氧化產(chǎn)物的復(fù)雜性。因?yàn)榍岸丝諝饧尤氲难醯淖饔檬紫纫彩侨芙?,所以曝氣氧的方式可加快生物菌的反?yīng)。
所述外置反應(yīng)器還設(shè)置有補(bǔ)水管路。自來(lái)水可以通過(guò)前述管路補(bǔ)水補(bǔ)入該池。
所述外置反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有隔板,該隔板將所述反應(yīng)器從底部分隔成兩個(gè)上部聯(lián)通的區(qū)域,加熱用熱水和/或蒸汽補(bǔ)入其中一分隔區(qū)域內(nèi)。因脫硫菌環(huán)境需維持25-30℃,加熱用的蒸汽或熱水直接補(bǔ)入前述的分隔區(qū)內(nèi),這種混合加熱方式可以避免額外設(shè)置一個(gè)對(duì)腐蝕要求極高的換熱器。
所述外置反應(yīng)器還包括加料管道,所述營(yíng)養(yǎng)物通過(guò)加料管道加入外置反應(yīng)器。營(yíng)養(yǎng)物由加藥泵經(jīng)加料管道自動(dòng)補(bǔ)入系統(tǒng)。
所述前置洗滌塔和主脫硫塔間管路設(shè)置空氣入口,空氣通過(guò)該入口混入沼氣內(nèi)。因?yàn)槊摿蚓枰鯕?,可直接通過(guò)風(fēng)機(jī)(空氣泵)將空氣混入沼氣中??諝獾募尤肓恳哉託饬繛榛鶞?zhǔn),為其流量的10%。為防止沼氣泄漏,風(fēng)機(jī)后設(shè)逆止閥??諝獗玫牧髁靠梢愿鶕?jù)沼氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型還提供了一種脫除沼氣中硫化氫的方法,包括:
1)沼氣通過(guò)循環(huán)液為發(fā)酵沼液上清液的填料塔被初步凈化;
2)初步凈化后的沼氣進(jìn)入滴濾塔脫除硫化氫,滴濾塔的循環(huán)液為經(jīng)空氣或氧氣曝氣后的培養(yǎng)液,所述培養(yǎng)液的pH值在1.0-3.0之間;
3)脫硫菌在填料上生長(zhǎng),以氣體中的硫化氫、補(bǔ)充的氧以及其他少量營(yíng)養(yǎng)物為生,將硫化氫從氣態(tài)轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫或硫酸根及亞硫酸根。
優(yōu)選的,所述沼氣主要包括甲烷50%-60%,二氧化碳40%-50%,硫化氫1000ppmv-10000ppmv。
雖然提供類似于發(fā)酵沼液的pH的溶液也可以起到一定的效果,但是就其成本和體系的可連續(xù)性方面而言,其顯然不如發(fā)酵沼液具備優(yōu)勢(shì)。
優(yōu)選的,所述經(jīng)空氣或氧氣曝氣后的培養(yǎng)液中的氧含量為3-9mg/L。由于硫化氫濃度較高,按傳統(tǒng)方式無(wú)法處理,菌群均受到嚴(yán)重的抑制,而采用本申請(qǐng)的處理方式,可以保證硫化氫良好的脫除率并保證菌種的存活。
優(yōu)選的,所述滴濾塔從上到下分別設(shè)置若干個(gè)噴淋裝置,其中上部的噴流裝置常開(kāi),下部的噴淋裝置為選擇的開(kāi)啟將填料積存雜質(zhì)清洗下來(lái)。
優(yōu)選的,所述初步凈化后的沼氣混入體積占比不超過(guò)10%的空氣或混入使脫除硫化氫的氣體中含氧量不高于0.5%的空氣。所述空氣的流量連續(xù)可控。
優(yōu)選的,所述循環(huán)液從頂部淋下,一般沼氣量與溶液體積比為100:1。
優(yōu)選的,對(duì)于流量1000Nm3/h的沼氣,一個(gè)直徑4米,填料高9米的微生物脫硫塔,可以直接將5000ppmv的硫化氫降低到200ppmv以下。
優(yōu)選的,填料塔高徑比為2-3,優(yōu)選2.55±0.1。
優(yōu)選的,氣液比或體積比為80-200,優(yōu)選105±5。
本實(shí)用新型中的培養(yǎng)液中的菌種為好氧菌種,其中最重要的菌群為氧化亞鐵硫桿菌Thiobacillusferrooxidans,T.f),是一種革蘭氏陰性菌,具有化能自養(yǎng)、好氣、嗜酸、適于中溫環(huán)境等特性,廣泛存在于酸性礦山水及含鐵或硫的酸性環(huán)境中,其為是一種重要的浸礦微生物,多用于生物選礦領(lǐng)域。本實(shí)用新型和傳統(tǒng)的處理方式不同,在保證菌種存活的前提下,將硫化氫進(jìn)一步氧化為硫酸根等可溶性硫酸鹽,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中使用菌種將硫化氫氧化為硫單質(zhì),其可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
優(yōu)選的,當(dāng)單質(zhì)硫生成在滴濾塔內(nèi)形成累積時(shí),通過(guò)調(diào)整混入空氣量或曝氣量來(lái)加速其轉(zhuǎn)化為酸根。
本實(shí)用新型有如下的優(yōu)點(diǎn):
1、具有前置洗滌塔,其去除了可能影響后續(xù)脫硫處理的雜質(zhì)并使得脫硫塔的處理能力提高;
2、脫硫塔帶有外部多功能反應(yīng)器,其中加熱溫控、加藥等均從外部曝氣池接入;
3、使用好氧的脫硫菌,氧氣供應(yīng)以空氣直接混合方式和外部曝氣的方式引入,外部曝氣池可有效減少直接混入空氣的量,同時(shí)不致進(jìn)入系統(tǒng)的氮?dú)膺^(guò)多;
4、一般有機(jī)物(主要指農(nóng)業(yè)畜牧業(yè))發(fā)酵沼氣的硫化氫含量不超過(guò)5000ppmv,而本實(shí)用新型可以處理高于此極限的沼氣,通過(guò)這種方法可以直接將硫化氫降到100ppmv以下,滿足鍋爐、發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)需求,且考慮耗電、耗水和耗熱,本實(shí)用新型的每立方米的處理費(fèi)用不超過(guò)0.015元。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的脫除沼氣中硫化氫氣體的裝置。
具體實(shí)施方式
如下為本實(shí)用新型的實(shí)施例,其僅用作本實(shí)用新型的解釋而并非限制。
參見(jiàn)圖1,
本實(shí)用新型提供的裝置包括前置洗滌塔、主脫硫塔和反應(yīng)器;
所述前置洗滌塔設(shè)置有沼氣入口和上部氣體出口,所述上部氣體出口沿氣體流向分為若干支路并和主脫硫塔的氣體進(jìn)口連接所述主脫硫塔為滴濾塔,所述滴濾塔上設(shè)置有若干氣體入口、上部氣體出口和下部液體出口;所述滴濾塔內(nèi)包括若干填料層,所述氣體入口對(duì)應(yīng)于填料層而設(shè)置;
所述反應(yīng)器通過(guò)管道和主脫硫塔的下部液體出口連接,所述主脫硫塔從上至下包括若干液體進(jìn)口和噴淋裝置,所述液體進(jìn)口位于填料層的頂部和中部,所述液體進(jìn)口和噴淋裝置連接,所述反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)液通過(guò)泵和液體進(jìn)口進(jìn)入主脫硫塔內(nèi)的噴淋裝置。
所述循環(huán)液從頂部淋下,一般沼氣量與溶液體積比為100:1,其也可以為40-150:1之間。
所述下部噴淋為間歇運(yùn)行,因?yàn)闅怏w進(jìn)口附近脫硫負(fù)荷較高,定期開(kāi)啟底部噴淋可以將填料積存雜質(zhì)清洗下來(lái),其控制閥為自動(dòng)控制閥。
本實(shí)用新型處理的發(fā)酵沼氣為普通沼氣,其一般都來(lái)自相似的發(fā)酵裝置,壓力較低,約1-3kPa,且氣體比較臟,含有較多固體顆粒等雜質(zhì);成份比較復(fù)雜,主要成分有甲烷約占50%-60%,二氧化碳約40%-50%,硫化氫約1000ppmv-10000ppmv,除此之外,還有其他未確定成分。
對(duì)于脫硫塔的脫硫效果可以通過(guò)塔后的氧氣濃度表來(lái)檢測(cè),該濃度可以用于調(diào)整塔前空氣混入量。
可選的,所述外置反應(yīng)器設(shè)置有曝氣池,所述培養(yǎng)液在曝氣池內(nèi)直接同空氣中的氧氣混合。利用空氣泵在該池曝氣,同時(shí)監(jiān)控溶液中溶解氧含量,這樣可以減少前端空氣的混入量。當(dāng)曝入氧量滿足反應(yīng)需求的情況下,可以停止前端空氣混入,這樣脫硫后沼氣氧含量可以盡可能低,并且由于沒(méi)有氮?dú)獾幕烊耄託鉄嶂挡⒉粫?huì)因?yàn)槊摿蚨档蜔嶂?。曝氣方式有兩種,即風(fēng)機(jī)直接曝氣和水泵引射式曝氣。
可選的,所述外置反應(yīng)器設(shè)置有補(bǔ)水管路。自來(lái)水可以通過(guò)前述管路補(bǔ)水補(bǔ)入該池。
可選的,所述外置反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有隔板,該隔板將所述反應(yīng)器從底部分隔成兩個(gè)上部聯(lián)通的區(qū)域,加熱用熱水和/或蒸汽補(bǔ)入其中一分隔區(qū)域內(nèi)。因脫硫菌環(huán)境需維持25-30℃,加熱用的蒸汽或熱水直接補(bǔ)入前述的分隔區(qū)內(nèi),這種混合加熱方式可以避免額外設(shè)置一個(gè)對(duì)腐蝕要求極高的換熱器。
可選的,所述外置反應(yīng)器還包括加料管道,所述營(yíng)養(yǎng)物通過(guò)加料管道加入外置反應(yīng)器。營(yíng)養(yǎng)物由加藥泵經(jīng)加料管道自動(dòng)補(bǔ)入系統(tǒng)。
可選的,所述前置洗滌塔和主脫硫塔間管路設(shè)置空氣入口,空氣通過(guò)該入口混入沼氣內(nèi)。因?yàn)槊摿蚓枰鯕?,可直接通過(guò)風(fēng)機(jī)(空氣泵)將空氣混入沼氣中??諝獾募尤肓恳哉託饬繛榛鶞?zhǔn),為其流量的10%。為防止沼氣泄漏,風(fēng)機(jī)后設(shè)逆止閥。空氣泵的流量可以根據(jù)沼氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)。
可選的,所述前置洗滌塔為填料為DG25或DG50散裝填料的填料塔,所述填料塔的循環(huán)液為發(fā)酵沼液上清液。前述的填料一般為塑料。前述填料塔內(nèi),循環(huán)泵將水從塔頂部淋下,與沼氣逆流。循環(huán)水一般使用自來(lái)水清洗下的雜質(zhì)存留在塔底部,定期排出。填料塔可以使用發(fā)酵沼液上清液做為循環(huán)液,不僅可以洗氣,還可以去除部分沼氣中的硫化氫,且該過(guò)程降低了后續(xù)的脫硫塔入口的硫化氫含量,使得其長(zhǎng)期持續(xù)處理高濃度的氣體成為現(xiàn)實(shí),經(jīng)過(guò)洗滌后的氣體中硫化氫濃度可以高達(dá)5000-7000ppmv,且不出現(xiàn)菌群失活和過(guò)度氧化等問(wèn)題。因?yàn)檎右簆H一般為8.0左右,具有弱堿性,脫硫的反應(yīng)和洗滌過(guò)程為一競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,故本領(lǐng)域目前并未將其用作洗滌氣體。
可選的,所述滴濾塔的中部設(shè)置有將滴濾塔分割為兩部分的隔板,所述隔板和滴濾塔的頂部設(shè)置為氣體通道,所述氣體由下至上經(jīng)一側(cè)的滴濾塔脫硫處理后經(jīng)氣體通道由上到下被另一側(cè)的填料塔脫硫處理。
可選的,所述氣體入口的氣體進(jìn)入量根據(jù)需要填料層的壓差分配。由于壓降存在差異,根據(jù)壓降可以實(shí)現(xiàn)氣體的合理分布。
本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1、具有前置洗滌塔,其去除了可能影響后續(xù)脫硫處理的雜質(zhì)并使得脫硫塔的處理能力提高;
2、脫硫塔帶有外部多功能反應(yīng)器,其中加熱溫控、加藥等均從外部曝氣池接入;
3、使用好氧的脫硫菌,氧氣供應(yīng)以空氣直接混合方式和外部曝氣的方式引入,外部曝氣池可有效減少直接混入空氣的量,同時(shí)不致進(jìn)入系統(tǒng)的氮?dú)膺^(guò)多。
本實(shí)用新型可以直接將硫化氫降到98ppm以下,滿足鍋爐、發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)需求,且考慮耗電、耗水、耗熱,本實(shí)用新型的每立方米的處理費(fèi)用不超過(guò)0.015元。