沼气生物脱硫工艺简介2009.05.18
沼气工程脱硫方案
沼气工程脱硫方案一、背景随着人们对环境保护和可再生能源利用的重视，沼气工程作为一种清洁能源逐渐受到关注。
沼气主要由甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)组成，但同时也含有少量的硫化氢(H2S)、氮气(N2)和其他杂质气体。
其中硫化氢是一种有毒气体，对环境和人体健康都有一定危害。
因此，在沼气工程中，需要对硫化氢进行脱除处理，以提高沼气的利用价值。
本文旨在分析沼气中硫化氢的脱硫原理，并提出一套可行的脱硫方案。
二、硫化氢脱除的原理硫化氢是一种具有刺激性气味的有毒气体，主要来源于有机物质的分解、发酵过程中。
在沼气生产过程中，沼泥中的有机物质通过厌氧发酵产生沼气，而其中的硫化氢则随之产生，成为沼气中的主要有害成分。
因此，脱除沼气中的硫化氢是沼气工程中的一项重要工作。
常见的硫化氢脱除方法主要有化学吸收法、生物法、氧化法和吸附法等。
在实际的沼气工程中，根据工程规模、硫化氢含量、经济成本等因素综合考虑，选择适合的硫化氢脱除方法至关重要。
三、硫化氢脱除方法的选择1. 化学吸收法化学吸收法是一种将硫化氢通过液相吸收剂进行反应，从而将硫化氢脱除的方法。
常见的液相吸收剂有氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氧化铁(Fe2O3)等。
在沼气工程中，常用的化学吸收法是采用氢氧化钠作为吸收剂。
具体操作是将氢氧化钠溶液与沼气进行接触，在一定条件下，硫化氢会与氢氧化钠发生化学反应，生成硫化钠(Na2S)和水(H2O)，从而将硫化氢脱除。
化学吸收法对硫化氢的脱除效果较好，可以将硫化氢含量降低到较低水平。
但同时，化学吸收法需要大量的吸收剂和设备投入，成本较高，运行维护成本也较大。
2. 生物法生物法是利用特定的微生物菌群对硫化氢进行生物降解，从而将硫化氢脱除的方法。
生物法对环境友好，无需添加大量化学药剂，操作简便，投资和运行成本较低。
但生物法对硫化氢的脱除效果较化学吸收法要差，难以将硫化氢含量降低到较低水平。
因此，生物法一般适用于硫化氢含量较低的沼气脱硫处理。
沼气脱硫工艺技术
沼气脱硫工艺技术沼气脱硫工艺技术是指通过不同的方式和方法将沼气中的硫化氢（H2S）去除，使得沼气达到环保标准，可以安全使用或贮存。
脱硫工艺技术主要包括化学吸收法、物理吸附法、生物脱硫法等。
化学吸收法是一种常用的去除沼气中硫化氢的方法。
该方法利用溶剂与沼气中的硫化氢发生化学反应，将其吸收为溶解态硫化物，进而实现脱硫。
常用的溶剂有氨水、铁盐溶液、碱性氧化物溶液等。
化学吸收法具有脱硫效果好、适用范围广等优点，但操作复杂、能耗较大，同时产生的废液处理也是一个问题。
物理吸附法是利用吸附剂吸附沼气中的硫化氢，实现脱硫的方法。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
物理吸附法具有操作简单、设备投资低等优点，但吸附剂的再生和废弃物处理也是一个需要解决的问题。
生物脱硫法是利用特定的微生物群体中的硫酸盐还原细菌，通过将硫化氢氧化成硫酸盐，从而实现脱硫的方法。
常用的微生物包括硫酸盐还原细菌Desulfovibrio sp、Methanobacterium sp 等。
生物脱硫法具有脱硫效率高、无二次污染等优点，但需要维持适宜的生物环境和微生物培养，对工艺条件要求较高。
根据实际的需求和条件，可以选择合适的脱硫工艺技术。
在实际的应用中，常采用多工艺结合的方式，以提高脱硫效果。
例如可以先采用化学吸收法将大部分的硫化氢去除，再采用物理吸附法或生物脱硫法进一步去除残余的硫化氢。
此外，在沼气脱硫工艺技术的运行中，还需要注意一些操作和控制方面的问题。
例如，溶剂浓度的控制、溶解气体的分布均匀性、吸附剂的再生等问题都需要重点关注。
通过合理的工艺设计和科学的运行管理，可以达到良好的脱硫效果，并使沼气达到环保标准。
综上所述，沼气脱硫工艺技术通过化学吸收法、物理吸附法、生物脱硫法等方式，将沼气中的硫化氢去除，实现沼气的环保利用。
不同的工艺技术有各自的优点和适用范围，可以根据实际情况选择合适的工艺。
通过合理的工艺设计和运行管理，可以保证脱硫效果，并使沼气达到环保标准。
沼气脱硫技术概述
沼气脱硫技术概述沼气脱硫是一种用于去除沼气中硫化氢（H2S）的技术，以防止H2S的排放对环境和人体健康造成危害。
沼气脱硫技术可以分为化学法、生物法和物理法三种主要类型。
化学法是最常用的沼气脱硫技术之一、它通过在沼气中引入吸收剂，如氨（NH3）或氧化亚氮（NO2）来与H2S发生反应，产生硫酸铵（NH4HSO4）或硫酸氢（H2SO4）。
这种方法需要一个脱硫塔来容纳吸收剂和沼气，沼气在脱硫塔中上升并与吸收剂接触。
硫化氢会在吸收剂中被吸收，从而达到脱硫的目的。
接下来，吸收剂中的H2S可以通过其他方法进行再生，以提高脱硫塔的效率。
生物法是另一种常用的沼气脱硫技术。
它利用生物反应器中的微生物来降解沼气中的H2S，将其转化为硫酸盐。
这种方法的工作原理是将微生物暴露在含有H2S的沼气中，微生物中的细菌会利用H2S作为能量源，并将其转化为硫酸盐。
这种方法需要一定的反应时间和适宜的温度和pH条件来实现较高的脱硫效率。
物理法是利用吸附剂或膜来去除沼气中的H2S。
吸附剂是一种可以吸附H2S的物质，常用的有活性炭、氧化铁和氧化锌等。
沼气通过吸附剂时，H2S会被物理吸附在吸附剂表面，从而达到脱硫的效果。
膜分离技术则是利用H2S分子与膜的简单扩散和吸附来实现脱硫。
这种方法具有结构简单、操作方便等特点，适用于小规模的沼气处理。
除了上述的主要脱硫技术，还有一些辅助技术可以与之结合使用，以提高脱硫效率。
例如，氧化剂可以与脱硫过程一起使用，以增加H2S与吸收剂的反应速率。
此外，也可以利用催化剂来提高脱硫反应的速率和效率。
综上所述，沼气脱硫技术主要包括化学法、生物法和物理法。
不同的脱硫技术适用于不同的应用场景，根据沼气的特点和需求选择适合的脱硫技术是至关重要的。
未来，随着环保意识的增强和技术的发展，沼气脱硫技术将不断改进和创新，以更好地实现沼气的清洁利用。
生物脱硫技术
Think Biogas, Think virontec
主要特点 高效率： 高适应范围： 低成本： 高安全性: 无人值守： 维护简单： 硫化氢去除率高达 98.5% 可处理硫化氢浓度高达 1.5% （15000ppm） 与其它脱硫技术相比，运行成本最低 设有多重的安全保护装置 系统通过在线监测系统全自动运行 少量的维护工作 （如定期校正 PH 探头）
原理介绍 将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中，在反应器内装有大量的生物填料，它们为细 菌繁殖提供充分的空间。营养液(NPK)的循环使填料保持潮湿状态，并补充细菌生长繁 殖所需营养。专属丝硫菌属、硫杆菌属在新陈代谢的过程中吸收硫化氢，并将他们转化 为单质硫，进而转化为硫酸。 化学反应式如下：
H2S + 2O2 H2SO4 2 H2S + O2 2 S + 2 H2O S + H2O + 1.5 O2 H2SO4
设计参数 沼气流量： H2S 进气浓度： H2S 去除率： 沼气入口温度： 沼气压力： 环境温度：
50 - 5,000 Nm³/h 500 - 15,000 ppm 90 - 98.5% 25 - 35℃ 15 - 50 mbar -30 - +50℃
工艺描述 沼气（3）进入反应器（1）底端，并从底端穿过填料层到达顶部。空气（4）通过变频 控制精确添加。 尾气成分分析仪 （10） 对余氧浓度监控并与空气风机连锁。 营养液 （7） 通过计量泵（8）定时添加。液位开关（13）控制整体的液位平衡。 为了保证细菌的最佳活性，采用热交换器（9）和温度监测（12）对系统温度调节控制。 PH 仪（11）用于控制营养液的质量（酸碱度），例如当 PH 低于设定值时，新鲜的营养 液（5）和稀释用水（6）自动加入脱硫塔中，在此同时，废液（15）自动排出，并保持 液位平衡。
几种沼气脱硫方式的介绍
几种沼气脱硫方式介绍沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。
无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。
沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。
由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。
另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。
因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。
业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。
一、总述沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。
无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。
沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。
由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。
另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。
因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。
业内常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。
二、脱硫原理1.干法脱硫干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。
干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。
干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。
气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。
沼气脱硫方法
沼气脱硫方法0引言沼气是一种可再生能源，在目前能源短缺的情况下日益受到人们的重视。
通常沼气的气体的组成为甲烷(60%～70%)和二氧化碳(30%～40%)，另外还含有少量的硫化氢等气体。
硫化氢是一种剧毒的有害气体，对管道、燃烧器和仪器仪表等有强烈的腐蚀作用；燃烧后硫化氢生成二氧化硫，污染环境，并影响人的身体健康。
我国环保标准严格规定：利用沼气能源时，沼气气体中硫化氢含量不得超过20mg/m3。
沼气中的硫化氢质量浓度一般为1～12g/m3，远远高于我国环保标准的规定。
所以，硫化氢的脱除成为沼气使用过程中必不可少的一个环节。
1传统的脱硫方法1.1湿法脱硫湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除其中的硫化氢，溶剂通过再生后重新进行吸收。
根据吸收机理的不同，又分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法以及湿式氧化法。
湿法脱硫流程复杂，投资大，适合于气体处理量大和硫化氢含量高的场合。
其中，常用于沼气脱硫的方法有萘醌吸收法和氨水法等。
1.1.1萘醌吸收法吸收液呈碱性，能吸收酸性气体，而且由于弱酸性的缓冲作用，在吸收酸性气体时，pH 值不会很快发生变化，保证了系统操作的稳定性。
此外，碳酸钠溶液吸收H2S比吸收CO2快。
由于在沼气中这两种酸性气体同时存在，所以可以部分地选择吸收H2S。
该法已成功地用于从气体中脱除大量CO2，也可用来脱除含CO2和硫化氢的天然气及沼气中的酸性气体。
此溶液对H2S吸收的化学反应方程式为Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS许宁和朱延美[1]等针对沼气的组成，对萘醌吸收液进行了改进研究，确定了用于沼气中硫化氢吸收液的适宜配方，使脱硫率达到了99%～99.5%。
该方法的主要优点是设备简单且经济；主要缺点是一部分碳酸钠变成了重碳酸钠而导致吸收效率降低，一部分变成硫酸盐而被消耗。
1.1.2氨水法硫化氢是酸性气体，当用碱性的氨水吸收硫化氢时，便发生中和反应，即H2S+NH4OH=NH4HS+H2O第1步是物理溶解过程，气体中硫化氢溶解于氨水；第2步是化学吸收过程，溶解的硫化氢和氢氧化铵起中和反应。
沼气脱硫脱水系统介绍
沼气脱硫脱水系统介绍一、常见的脱硫工艺1.干法脱硫干法、湿法和生物脱硫三大工艺比较沼气从脱硫塔的一端，经过填料层(主要成分是活性炭和氧化铁)净化后，从另一端流出。
硫化氢与填料层的氧化铁发生反应，生成硫化铁;待氧化铁反应结束后，可进行再生。
脱硫原理：Fe2O3˙H2O+3H2S=Fe2S3+4H2O再生原理：Fe2S3+3/2O2+3H2O=Fe2O3˙H2O+2H2O+3S2.湿法脱硫湿法脱硫是将沼气送入洗涤塔，经碱性溶液洗涤吸收后流出，洗涤液进入富液槽、再生槽，通过使用化学药剂方法催化、氧化，zui终将硫化物转化为单质硫(硫泡沫)，吸收液可以再生循环使用。
3.生物脱硫生物脱硫也是湿法脱硫的一种，与上述湿法脱硫的催化氧化工艺相比，zui大区别是使用硫杆菌替代化学催化剂，将硫化物直接氧化成硫单质。
反应原理：H2S+OH-=HS-+H2OHS-+1/2O2=So+OH-说明：1)干法脱硫多用于硫化氢处理负荷小，或者对脱硫效果要求很高的工况。
这时，干法脱硫多用于湿法脱硫或者生物脱硫之后，进一步脱硫。
2)在制定脱硫效果时，建议根据后续设备(锅炉或发电机)对硫化氢浓度的限制，以及沼气与天然气消耗量的比例，制定一个合理的脱除效果。
我们通常建议zui终的硫化氢含量控制在25~100ppm。
沼气脱水的方法从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用3种方法将其去除。
(1)冷分离法。
冷分离法是利用压力能变化引起温度变化，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。
常用的有两种流程：A．节流膨胀冷脱水法。
一般用于高压燃气，经过节流膨胀或低温分离，使部分水冷凝下来。
B．加压后冷却法。
如净化气在0.8MPa压力下的冷却脱水.(2)溶剂吸收法。
属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。
(3)固体物理吸水法。
吸附是在固体表面力作用下产生的，根据表面力的性质分为化学吸附脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后可再生)沼气脱硫脱水系统是沼气生产中必不可少的设备，脱硫脱水设备净化沼气中的有害气体，唐山绿源保证在这一过程中沼气有效安全的产出。
沼气工程中生物脱硫技术分析及流程
沼气生物脱硫工艺1.生物脱硫工艺原理简介生物脱硫（BDS）是利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物（H2S、有机硫），将其所含硫有机物转化为单质硫S0和微量SO42-的过程。
生物脱硫工艺采用新型脱硫菌种，其脱硫效率可高于99.5%，高于一般的生物脱硫技术。
生物脱硫工艺属于分离式生物脱硫工艺，不引进空气、氧气等外源性气体，沼气的热值保持不变，可以用于生活垃圾、餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气、天然气、工业废气中H2S的清除。
脱硫产物为高纯度的单质硫，可用于制造硫酸、化肥等。
生物脱硫工艺可分为三个单元：①洗涤塔②洗涤液生物再生反应器③单质硫分离器。
在下面的流程图中；碱性的生物洗涤液从洗涤塔顶部喷出，与从洗涤塔底部进入的含硫化合物（主要H2S）气源逆流接触，高效吸收H2S。
含有硫化物的富液从洗涤塔底部流入生物再生反应器，通过脱硫微生物的生物处理，完成碱性的生物洗涤液再生。
单质硫从单质硫分离器中以颗粒沉淀的方式分离出生物脱硫系统。
生物脱硫工艺法示意图在洗涤塔中，H2S被生物洗涤液吸收，主要化学反应如下：H2S的吸收：H2S+OH- HS-+H2O；H2S+CO32- HS-+HCO-CO2的吸收：CO2+OH- HCO3 –生物再生反应器内主要化学反应如下：单质硫的生成：HS-+1/2O2脱硫微生物S0+OH-生物洗涤液的再生：HCO3-+OH- CO32-+H2O2 .生物脱硫工艺主要特点脱硫效率高H2S去除率最高达到99.5％（以上），并可去除其它有机硫化物，如COS。
脱硫成本低生物脱硫工艺只需一定比例的压缩空气以及补充少量营养液、软化水水、碱液，无须添加昂贵化学试剂。
与其它脱硫技术相比，运行成本最低，是传统湿法脱硫（碱液洗涤）、干法（化学氧化）1/10，乃至几十分之一。
脱硫终产品为高纯度单质硫，无二次污染，无须再处理，可直接销售。
沼气热值保持不变洗涤塔与洗涤液生物再生反应器通过物理的方式隔离，不会向沼气中引入空气或氧气，不会降低沼气的热值。
沼气脱硫工艺设计说明书
工艺设计说明1、沼气管道与前部接口根据PURAC的总体设计，考虑到二期工程的总沼气量需要，从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管，在进入沼气进化系统前设三通，一端接DN300沼气管至沼气火炬，另一端接手动阀门后至沼气净化系统。
本方案起始位置自此DN450阀门始。
详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。
2、沼气脱硫工艺设计厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。
H2S不仅有毒，而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。
因此，沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命，因此需进行脱硫净化处理。
本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。
生物脱硫法是利用微生物的作用，在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。
这种脱硫方法已在欧洲广泛使用，在国内某些工程已有采用，其优点是：不需要催化剂、不需处理化学污泥，产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。
脱硫效率稳定，H2S去除率可达90%以上，脱硫成本低，每立方米沼气处理费用小于0.03元，比化学脱硫法成本降低70%以上。
当沼气中进入了一定数量的氧气时，专门的好氧嗜硫细菌（如：丝硫细菌属或硫杆菌属等）可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素，并根据环境条件的不同，将其进一步氧化成硫酸。
这种反应需要的条件为：氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。
在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群，一般认为，在25℃至35℃的温度环境下，好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的，因而在此温度下脱硫效果最高。
反应方程式如下：2H2S + O2→2H2O +2S2H2S +3O2→2H2SO3氧气进入沼气中的方式有二种，一是将一定数量的压缩空气直接进入沼气管道内与沼气混合，在喷淋反应器内在特定的环境下与沼气中的硫化氢气体反应。
二是将压缩空气通过曝气器进入培养液中，使培养液成为含有饱和氧分子的水，并在喷淋反应塔内与沼气中的硫化氢气体反应。
沼气脱硫
沼气脱硫一、总述沼气脱硫是沼气直接燃烧或沼气发电所必须的前期处理工艺。
无论哪种方式，利用前都必须对沼气进行必要的脱硫、脱水、除陈等处理。
二、脱硫原理1.干法脱硫干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。
干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。
气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。
2.湿法脱硫湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。
物理和化学方法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。
成熟的氧化脱硫法，脱硫效率可达99.5％以上。
在大型的脱硫工程中，一般采用先用湿法进行粗脱硫，之后再通过干法进行精脱硫。
3.生物脱硫生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。
在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。
在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。
常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。
最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌，其生长的最佳pH值为2.0～2.2。
目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。
预计优化脱硫工艺，更有效地控制溶解氧，提高单位硫的产率，并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合，是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。
三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较1.干法脱硫的特点①结构简单，使用方便。
沼气生物脱硫技术
BIOLOGICAL D B DESULPHURI IZAITON 生物 物脱硫塔 全球范围 200＋业 全 业绩 生物脱硫工艺原理 理 EnvironTec 生 沼气和垃圾填 填埋气体中通常含 含有一定浓度的硫化 （H2S） 通常硫化氢气体的浓度 化氢 。
度在 1,000‐6,000pp 之间，但最高可达到 2%或更高 pm 高。
在很多情况下，考虑到环境保护 护以 及管道防腐蚀 蚀的原因， 硫化氢气 气体必须从沼气中 中除去。
EnvironTe 生物脱硫工艺提 ec 提供 了一种低成本 本高效率的处理方 方法。
将一定量的空 空气导入含有硫化 化氢的沼气中，混合 合气体通过 Envir ronTec 生物脱硫塔 塔去 除硫化氢。
在 在反应器内部安装 装有特殊的塑料填 填料，它们为脱硫细 细菌繁殖提供充分 分的 空间。
营养液 液的循环使填料保持 持潮湿状态， 且补充脱硫细菌生长繁殖所需的营养 并且 养。
专属菌种（如 如丝硫菌属或者硫 硫杆菌属） ，借助营 营养液在填料中繁 繁殖。
在这种情况 况下， 他们从混合沼 沼气中吸收硫化氢 氢，并将他们转化 化为单质硫，进而转 转化为硫酸，化学 学反 应式如下： H2S + 2O2 → H2SO4 2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O S + H2O + 1.5 O2 → H2SO4 酸在营养液的缓冲 冲中和作用下，与营养液一起排出系 系统，此过程周而 而复 生成的稀硫酸 始。
根据气体中的 的硫化氢浓度（对于一般情况而言） ） ，每 1m3 的混合沼气要求空气量的 的供 应为 20 – 80L 硫化氢去除的效 L。
效率依赖于进入气 气体中的硫化氢浓 浓度， 一般脱硫效率 率可 达 90 – 98.5% %。
大型沼气工程中生物脱硫技术
大型沼气工程中生物脱硫技术陈智远(杭州能源环境工程有限公司,杭州310020)摘 要:随着我国对可再生能源的开发和利用的不断深入发展,利用畜禽粪便厌氧发酵产沼气是一种非常有前景的能源利用途径,但所产生的沼气中都含有H2S气体,由于它是一种腐蚀性很强的化合物,所以沼气脱硫是沼气利用的关键环节。
本文以某工程调试与运行实例分析了大型沼气工程中的生物脱硫技术,以为同类型工程提供参考。
关键词:沼气;生物脱硫技术;p H;DO;H2S负荷中图分类号:X701.3 文献标识码:A 文章编号:167121556(2010)022*******Analysis of H ydrogen Sulf ide R emoved by Bio2processon Large2scale Biogas ProjectC H EN Zhi2yuan(H angz hou Ener g y and Envi ronment Engi neeri ng Co.,L t d.,H angz hou310020,Chi na)Abstract:Wit h t he develop ment of regenerating energy exploitation,t he use of anaerobic fermentation to produce biogas by livestock and poult ry manure is a very p romising means of energy utilization.But t he re2 sulting biogas contains H2S gas of a highly corro sive compound,so desulf urization of met hane gas used is a crucial element.This paper analyzes t he bio2desulf urization technology of large2scale biogas project s wit h t he p ractice of project debugging so as to p rovide t he reference for t he similar project s.K ey w ords:biogas;bio2desulfierization technology;p H;DO;load of H2S0 引 言在沼气再生能源的开发和利用工程产生的沼气中,除了主要含有CH4和CO2外,还有微量的H2S 气体。
沼气生物脱硫新技术
几个条件: 1. 具有可靠的效率; 2. 所需 的营养物质
少; 3. 生物量中的单质硫容易分离出来。
2 1 光能自养型微生物
绿色硫细菌 ( Cho lorbium lim icola ) 是一 种严格
厌氧的光能自养型微生物。在光照, CO 2 以及无机 营养物质存在的情况下, 可以利用 CO 2 合成新的细 胞物质, 同时将 S2- 转化为单质硫并释放在细胞外
中国沼气 China B iogas 2006, 25( 2)
15
沼气生物脱硫新技术
胡明成 1, 2, 龙腾锐 1
( 1. 重庆大学三峡 库区生态环境教育重点实验室, 重庆 400045; 2. 桂林电子工业大学, 广西 桂林 541004)
摘 要: 污泥的厌氧消化和污水的厌氧处理所产生的沼气中都含有 H2 S, 由于它是一种腐蚀性很强的化合物, 所以 沼气脱硫是沼气利用的关键环节 。本文综 述了近年来研究人员在开发生物脱硫工艺方 面所做的大 量工作, 以取代 传统的化学脱硫工艺。随着发光二极管和 生物膜反应器应用方面的技术进步, 一些 生物脱硫的 工艺已经 显示出市 场应用的潜力。 关键词: 硫化氢; 光能自养; 化能自养; 生 物氧化 中图分类号: X 701; S216. 4 文献标 识码: A 文章编号: 1000- 1166( 2007) 02- 0015- 05
在两阶段脱硫过程中, H2 S 的去除要先后经过 吸收塔和生物氧化两个阶段来完成。图 4所示为两 阶段脱硫 工艺中 的光管 式反 应器, 它分 为单 管式 ( a) 和多管式 ( b) 两种类型。这类反应器在运行一 段时间以后内壁要有生物膜附着, 会影响光的透射。
部, 这些特点使绿色硫细菌非常适合生物脱硫过程,
沼气湿法脱硫原理及内部结构
沼气湿法脱硫原理及内部结构一、沼气湿法脱硫原理沼气湿法脱硫是目前最为常用的脱硫方法之一，其主要原理是利用酸性溶液与烟气中的二氧化硫反应，产生硫酸和水，以达到脱除烟气中二氧化硫的目的。
该方法主要有以下两个步骤：1.吸收过程：将烟气引入吸收器中，通过喷淋酸性吸收液将二氧化硫吸收下来，反应方程式为：SO2(g) + H2O(l) + 1/2O2(g) → H2SO4(aq)。
其中，H2SO4即为硫酸，SO2为二氧化硫，H2O为水，O2为氧气。
酸性吸收液通常为石灰石浆液、氧化钙浆液或者碱性氧化钙浆液等。
2.再生过程：通过加热或者空气氧化等方式对吸收后的酸性吸收液进行还原或者中和处理，将其中的硫酸分离出来，同时除去其中的杂质，使其回收再利用。
一般情况下，还原还原反应方程式为：H2SO4(aq) + 2H2O(l) → 3H2(g) + 2SO2(g) + O2(g)；而中和反应方程式则为：H2SO4(aq) + CaO(s) → CaSO4(s) + H2O(l)。
二、沼气湿法脱硫内部结构沼气湿法脱硫内部结构主要由以下五部分组成：1.进气风机：用于将烟气从炉膛中引入吸收器中。
2.酸性吸收液喷淋器：通过喷淋的方式将酸性吸收液喷入吸收器中，与烟气中的二氧化硫反应，将其吸收下来。
3.烟气进气管道：负责将烟气从进气风机引入吸收器中，并与酸性吸收液相接触。
4.酸性吸收液采样系统：用于采集酸性吸收液的样品，分析其含有的成分。
5.再生系统：包括还原、中和等步骤，将含有硫酸的酸性吸收液进行回收，再利用。
此外，在沼气湿法脱硫系统中，还需要考虑以下几个因素：1.酸性吸收液的配制：不同的酸性吸收液配方对于不同的烟气污染物具有不同的吸收能力，需要根据实际情况进行配制。
2.酸性吸收液的循环：为了提高沼气湿法脱硫的效率，需要将酸性吸收液进行循环使用。
3.酸性吸收液的补充：在运行过程中，需要定期对酸性吸收液进行补充，保障其吸收效能。
4.废液处理：在脱硫过程中产生的含有硫酸和其他杂质的废液需要进行处理，避免对环境造成污染。
生物脱硫
沼气生物脱硫是 20 世纪 90 年代发展起来的新技术， 在国外已得 到了广泛研究，在应用方面也取得了很大进展，但其核心技术仍掌握 在国外少数跨国公司手中。 目前沼气生物脱硫技术研发的重点为高效 脱硫微生物及菌群研究、稳定及高效的生物脱硫过程控制技术研究、 生物脱硫工程化应用研究等。 1.1 高效脱硫微生物及菌群研究 生物脱硫过程主要依靠脱硫菌及菌群的代谢活动， 所以高效脱硫 微生物及菌群的筛选、构建及其代谢机理就成为了该领域的研究热 点。脱硫细菌主要分为光能自养菌和化能自养菌，目前，国内外在脱 硫微生物及其代谢机理方面的研究主要有： 1．光能自养菌的研究。紫色硫菌科和绿色硫菌科是常用的光能 自养型脱硫菌。Henshaw 等在连续振荡反应器（CSTR）中研究了栖 泥绿菌对 H2S 废气的处理效果， 结果表明， 栖泥绿菌具有良好的脱硫 性能，当进气 H2S 负荷为 3.2 mg/(L· h)时，H2S 可完全转化为单质硫， 而当进气 H2S 负荷高达 286mg/(L· h)时， 仍可实现实现 100%的单质硫 得率。 Syed 和 Henshaw 的研究也得到相似的结果， 不同的是进气 H2S 负荷达到 1451 mg/(L· h)。 在机理研究方面，早在 1932 年，Van Niel 提出了光能自养菌的 脱硫反应路径：
3
浓度太高会抑制反应，反应产物为硫酸盐。目前，最具代表性的化能 自养脱硫菌群当属Shell–Paques工艺所用微生物，其主要为硫杆菌系 列，但细菌和菌群的具体构成仍为保密内容，其代谢产物主要为可分 离的单质硫。 目前国内在生物脱硫方面的研究基础较薄弱， 对各类脱硫细菌的 生化性能、菌群优化构建等研究较少，这在一定程度上严重限制了我 国生物脱硫技术的发展。 1.2 生物脱硫过程控制技术研究 生物脱硫的主要反应产物为单质硫和硫酸盐， 由于硫酸盐对于脱 硫微生物具有很强的生物毒性，若反应产物主要为硫酸盐，则不仅会 降低单质硫的产率，也会进一步影响脱硫效果。由式（3）和（4）可 知，产硫酸盐反应活化能大大低于产单质硫反应，因而导致了此反应 更易进行，针对这一问题，国内外研究人员从反应进程等角度出发进 行了深入研究。 氧气（O2）被认为是影响H2S降解产物的主要因素。Annachhatre 等在流动床反应器考察了溶解氧（DO）对反应产物的影响，当DO浓 度大于0.1mg/L时，主要产物为硫酸盐；当DO浓度小于0.1mg/L时， 主要产物为单质硫。 O2对S2-的化学氧化也是导致硫酸盐产生的重要原 因。 Janssen等利用硫杆菌降解H2S， 考察化学氧化对反应产物的影响， 实验结果表明当O2/H2S小于0.7时，硫代硫酸盐是主要产物，此时化 学氧化作用要强于生物氧化，化学氧化为一级反应。当氧气过量时， 硫代硫酸盐会彻底转化为硫酸盐。
沼气脱硫技术
沼气脱硫技术报告一、沼气成分介绍沼气是一种混合气体，一般含CH4为 60％-70％，CO2为30％-40％，部分 H2S、水汽、NH3以及少量的SO2、H2、N2、CO、卤代烃等杂质，其中H2S的危害较大，影响了沼气的回收利用。
沼气用途不同，对H2S含量的要求也不同。
相关国家及行业标准规定：若利用沼气发电，则H2S的浓度需小于等于200-300 mg/m3；若将沼气作为车用燃料或并入燃气管网，则H2S浓度需小于等于15 mg/m3。
沼气中H2S的质量浓度一般为1-12 g/m3，远远超过标准中的规定，若不进行预处理，H2S会腐蚀金属管道、仪器仪表，而且产生的SO2等有害气体会污染环境。
因此，沼气在综合利用之前必须进行H2S脱除。
二、沼气脱硫工艺介绍沼气脱硫一般可分为干法、湿法和生物法。
干法和湿法属于传统的化学方法，是目前沼气脱硫的主要手段；生物脱硫是利用微生物的代谢作用将沼气中的H2S转化为单质硫或硫酸盐，可实现环保和低成本脱硫。
1、干法脱硫干法脱硫是用粉状或颗粒脱硫剂来脱除H2S，其反应在完全干燥的状态下进行。
干法脱硫常用于低含硫气体的处理。
一定程度上，该法比较适用于H2S含量较低的沼气净化。
常用的干法脱硫方法为氧化铁气体净化法。
1.1反应原理常压氧化铁法选用经过氧化处理的铸铁屑作脱硫剂，用木屑作为疏松剂，放在脱硫箱中，厚约0.3-0.8m。
气体以0.4-0.6m/min的速度通过。
当沼气中硫化氢含量较低时，气速可适当提高，接触时间一般为2-3min。
硫化氢被铁屑吸收，沼气得以净化，其反应式如下：Fe2O3·3H2O+3H2S→Fe2S3+6H2OFe2O3·3H2O+3H2S2→FeS+S+6H20脱硫剂可以循环使用。
脱硫剂再生的原理是使硫化铁与O2接触，经反应生成单体S和Fe2O3，再生的Fe2O3可继续使用，反应式如下：2Fe2S3+3O2→2Fe2O3+6S4FeS+3O2→2Fe2O3+4S将含有硫化铁的脱硫剂取出，洒上水，接触空气使其氧化，即可再生利用。
山东沼气生物脱硫工作原理
山东沼气生物脱硫工作原理
山东沼气生物脱硫工作原理是通过利用硫醇菌和硫酸盐还原菌等微生物的作用，将沼气中的硫化氢（H2S）转化为硫酸盐，从而达到脱除沼气中硫化氢的目的。
主要包括以下几个步骤：
1. 沼气进入脱硫系统：将含有硫化氢的沼气引入脱硫系统，通常采用填料床或者吸附剂床等装置。
2. 生物脱硫反应：在脱硫系统中，引入硫醇菌和硫酸盐还原菌等微生物。
硫醇菌主要作用是将硫化氢氧化成元素硫（S），然后硫酸盐还原菌将元素硫还原成硫酸盐（SO42-）。
这一反应过程中需要消耗有机物作为能源，微生物通过代谢有机物释放出硫酸盐。
3. 硫酸盐的清洗与回收：脱硫后形成的硫酸盐需要经过清洗与回收，以避免硫酸盐的浪费和对环境的污染。
通常采用水洗或其他方法对硫酸盐进行回收和处理。
4. 脱硫后的沼气排放：经过脱硫系统处理后的沼气中的硫化氢含量大大降低，可以达到国家排放标准，并且可以有效地减少硫化氢对环境和设备的腐蚀。
需要注意的是，生物脱硫过程需要一定的温度和pH条件来维持微生物活性，同时对废水等产物的处理也需要考虑环境保护因素。
沼气生物脱硫工艺简介2009.05.18
沼气生物脱硫工艺简介沼气生物脱硫是利用脱硫细菌在一定的温度、湿度和微氧条件下将H2S转化为单质硫或亚硫酸。
主要反应如下：H2S + 1/2O2→ S（单质）+ H2O （1）H2S + 3/2O2→ H2SO3（2）根据提供氧量的不同，产物有所不同：当氧量适量时，发生反应（1），硫化氢主要转化为单质硫；当氧气过量时，发生反应（2），硫化氢主要转化为亚硫酸。
根据上述反应，可以通过控制供氧量和氧化还原电位来控制产物的类型。
生物脱硫是一个生物过程，其适宜的反应条件为：温度33~35℃；pH 6左右；供空气（氧）量可根据原始沼气中硫化氢的含量和上述（1）、（2）两个反应方程式来计算，一般为沼气处理量的2~8%（体积比）。
此外，还需提供一定浓度的营养液，以满足脱硫微生物生长所需的营养，一般可使用过滤后的沼液，不需要额外购买化学药品。
生物脱硫的脱硫效率可达95%以上，平均脱硫成本为0.03元/m3（沼气），比传统化学脱硫法降低70%，而且没有二次污染：生成的单质硫可以回收，生成的亚硫酸可以回到沼液中，保证沼液中营养元素的完整和自然界中硫元素的平衡。
北京德青源沼气发电工程采用的生物脱硫装置是我们具有自主知识产权的专利产品（专利号：CN101053765A）。
该生物脱硫装置由一个喷淋洗涤塔和一个曝气罐组成。
喷淋洗涤塔中间为填料层，供脱硫微生物附着生长，形成生物“滤网”。
沼气从喷淋洗涤塔底部进入，经过中间填料层，由塔顶出口排出；曝气罐内富氧的营养液通过管道泵从喷淋洗涤塔顶部喷淋，沼气、营养液在填料区充分混合反应。
在此过程中，沼气中的硫化氢转化为单质硫或亚硫酸，实现去除过程。
反应后的营养液通过底部的连通管再返回到曝气罐中充氧。
曝气罐内安装微孔曝气器，将反应后的营养液再次曝气充氧，循环使用。
采用溶解氧的方式向喷淋洗涤塔提供氧气，较之直接充入空气更易控制，不会出现氧气过量的情况，过程更加安全。
在北京德青源（20,000 m3/d）沼气发电工程和山东民和（30,000 m3/d）沼气发电工程生物脱硫实践的基础上，我们进行了再创新，进一步改进了生物脱硫装置：1）将硫化氢在洗涤喷淋塔内吸收，将其转化为HS—或S2—的形式，使脱硫反应在曝气罐内进行，减少了喷淋洗涤塔内填料堵塞的风险；2）增加了沉淀反应器，将产生的单质硫予以沉淀回收，避免其再次进入喷淋洗涤塔，堵塞填料。
沼气生物脱硫工艺及菌种鉴定
Science &Technology Vision 科技视界作者简介:邢君(1978—),女,辽宁营口人,本科,财务与会计专业,研究方向为资源环境与科学。
董晓莹(1984—),女,辽宁营口人,硕士,生物厌氧发酵专业。
刘硕(1981—),男,辽宁营口人,本科,税务专业,研究方向为能源与环境系统工程。
一般而言,沼气中H 2S 含量在0.1%~2%之间[1]。
生物脱硫是替代化学脱硫的一种新技术,它能够在很多方面克服化学脱硫的不足[2]。
生物脱硫作为一种新技术日益得到广泛的研究应用,尤其化能型生物脱硫技术是近年研究的重点,实验室研究和实际工程应用都取得了较大进展[3],邵立明等[4]设计了一套实验室规模的生物滴滤池系统,利用海藻酸钠包理固定化微生物颗粒填充床去除气相H 2S 的过程,活性微生物为经S2-加富驯化的污水厂污泥,填充滴滤塔运行实验表明,适宜的pH 值和喷淋率分别为1.8-4.0和>0.17m 3/(m 3·d)。
由于沼气成分存在波动,供气量和氧含量较难控制,为了保证运行安全,一般单独设置曝气装置,虽然提高了脱硫效率,但增加了成本和安全隐患。
试验考察了在缺氧条件下(DO<0.5mg/L ),通过对改进型生物滴滤塔中微生物处理H 2S 过程的相关运行条件及影响因素的研究,以期优化沼气中的H 2S 微生物处理工艺运行参数,为实际工程中生物脱硫技术应用进一步奠定基础。
1试验部分1.1试验装置试验装置流程见图1,图1生物滴滤塔实验装置1.2分析方法H 2S 浓度:硫化氢气体检测管;S 2-浓度:电位滴定法;pH 值:pHs-25型pH 计;气体流量:玻璃转子流量计LZB-4;液体流量:玻璃转子流量计LZB-10;SO 42-:铬酸钡光度法,DO:碘量法。
1.3菌种的筛选培养与挂膜将污泥上清液接种于液体培养基进行增殖培养,菌斑生成后,挑入新鲜培养液继续纯化,液固交替分离几次,最后将纯化菌种斜面划线培养并保存,以备分子鉴定和反应器使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沼气生物脱硫工艺简介
沼气生物脱硫是利用脱硫细菌在一定的温度、湿度和微氧条件下将H2S转化为单质硫或亚硫酸。
主要反应如下：
H2S + 1/2O2→ S（单质）+ H2O （1）
H2S + 3/2O2→ H2SO3（2）根据提供氧量的不同，产物有所不同：当氧量适量时，发生反应（1），硫化氢主要转化为单质硫；当氧气过量时，发生反应（2），硫化氢主要转化为亚硫酸。
根据上述反应，可以通过控制供氧量和氧化还原电位来控制产物的类型。
生物脱硫是一个生物过程，其适宜的反应条件为：温度33~35℃；pH 6左右；供空气（氧）量可根据原始沼气中硫化氢的含量和上述（1）、（2）两个反应方程式来计算，一般为沼气处理量的2~8%（体积比）。
此外，还需提供一定浓度的营养液，以满足脱硫微生物生长所需的营养，一般可使用过滤后的沼液，不需要额外购买化学药品。
生物脱硫的脱硫效率可达95%以上，平均脱硫成本为0.03元/m3（沼气），比传统化学脱硫法降低70%，而且没有二次污染：生成的单质硫可以回收，生成的亚硫酸可以回到沼液中，保证沼液中营养元素的完整和自然界中硫元素的平衡。
北京德青源沼气发电工程采用的生物脱硫装置是我们具有自主知识产权的专利产品（专利号：CN101053765A）。
该生物脱硫装置由一个喷淋洗涤塔和一个曝气罐组成。
喷淋洗涤塔中间为填料层，供脱硫微生物附着生长，形成生物“滤网”。
沼气从喷淋洗涤塔底部进入，经过中间填料层，由塔顶出口排出；曝气罐内富氧的营养液通过管道泵从喷淋洗涤塔顶部喷淋，沼气、营养液在填料区充分混合反应。
在此过程中，沼气中的硫化氢转化为单质硫或亚硫酸，实现去除过程。
反应后的营养液通过底部的连通管再返回到曝气罐中充氧。
曝气罐内安装微孔曝气器，将反应后的营养液再次曝气充氧，循环使用。
采用溶解氧的方式向喷淋洗涤塔提供氧气，较之直接充入空气更易控制，不会出现氧气过量的情况，过程更加安全。
在北京德青源（20,000 m3/d）沼气发电工程和山东民和（30,000 m3/d）沼气发电工程生物脱硫实践的基础上，我们进行了再创新，进一步改进了生物脱硫装
置：1）将硫化氢在洗涤喷淋塔内吸收，将其转化为HS—或S2—的形式，使脱硫反应在曝气罐内进行，减少了喷淋洗涤塔内填料堵塞的风险；2）增加了沉淀反应器，将产生的单质硫予以沉淀回收，避免其再次进入喷淋洗涤塔，堵塞填料。
目前该装置已经完成中式，进入试生产阶段。
生物脱硫凭借其脱硫效率高，成本低，无二次污染等优点，将会逐渐取代传统的化学脱硫工艺，成为集中型生物燃气工程主流的脱硫工艺。