沼气干法脱硫装置的设计
沼气项目干法脱硫方案
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沼气项目脱硫方案1 沼气项目气源情况沼气流量为300m3/h,含硫量为480mg/Nm3,此含硫量较小,所以采用“C LG04.00”型干式脱硫设备便可以满足脱硫要求。
2、技术参数3、脱硫罐脱硫剂更换周期计算3.1硫化氢含量:480 mg/Nm3;燃气流量Q=300Nm3/h3.2相关设备参数及要求:单罐体积: 4 m3;运行要求:一开一备;压力降(kPa):≤1.53.3原理及成本计算日脱硫量:300×0.000048×24=3.456kg/D;脱硫反应方程式为:Fe2O3·2H2O+3H2S→Fe2S3·2H2O+3H2O (式1)2Fe(OH)3·2H2O+3H2S→Fe2S3·2H2O+6H2O (式2)根据反应方程式以及当前脱硫剂普遍累积硫容为30%,市场平均价2000元/吨计算得出:日氧化铁消耗量:3.456×160÷102÷0.3=12kg/D氧化铁总体积:4×2=8 m3堆积密度:0.9t/ m3氧化铁总量:8×0.9=7.2t=7200 Kg氧化铁更换周期:7200÷12=600天每天消耗成本约:12×2=24(¥/d)每立方气消耗成本约:0.003(¥/m3)4其他要求:4.1脱硫剂为氧化铁;4.2脱硫剂总装填量4立方,装填高度800mm;4.3装填时,不得踩压脱硫剂,保持自然堆积状态;4.4禁止在罐内进行脱硫剂再生;脱硫时温度不得高于50℃;4.5多孔板上表面平铺50mm厚的鹅卵石,鹅卵石均径为φ40~φ50。
胜动集团:胡滨0546-8781832。
沼气干法脱硫装置技术说明
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沼气干法脱硫装置技术说明工艺技术方案、装置概况1. 基础数据及条件气体条件气体名称:沼气气体流量:1000Nm3/h 气体进装置压力:气体温度:35C (以上是甲方提供数据)要求气体进装置硫化氢含量:约4500mg/Nm3.气体出装置硫化氢含量:w 100 mg/Nm3、工艺技术方案1. 技术方案简述沼气从脱硫罐底部进入,与罐内氧化铁脱硫剂接触,使气中硫化氢脱除至100mg/NrK第一次穿透后的脱硫剂,置换后经空气再生,再置换后备用。
Fe2O3+H2S=Fe2S3+H2OFe2S3 + O2 =Fe2O2+S2. 脱硫装置的特点可保证沼气脱硫不间断运行,装卸方便、安全。
运行周期长,操作弹性大,阻力小(不大于)。
高效、高硫容氧化铁脱硫剂。
装置出口气体硫化氢含量稳定、可长时间保持较低(100mg/m3)3. 设备技术参数脱硫剂氧化铁脱硫剂,技术指标如下:外形尺寸:?5~ 6mm径向抗压强度:50N/cm堆密度:~ 0.8kg/ m3饱和硫容量:30%工业硫容量:》42%耐磨强度粉尘:》1%5. 装置占地面积与平面布置本装置为非标设备均为房内布置,占地面积:川三、脱硫装置技术指标1. 沼气技术指标的保证处理气量lOOONrhti沼气中硫化氢< 100mg/Nrm气体通过装置阻力< 1kPa2 装置可靠性指标a. 脱硫罐设计寿命10 年b. 阀门寿命5 年c. 脱硫剂使用寿命30 天(含再生)(由脱硫量多少而定)。
注:气体流量:lOOONmh,每天24000 (标)用,硫化氢含量%(Nr n)四、环保要求1. 放空气体引入火炬燃烧。
2. 更换后废的脱硫剂深埋或被硫酸生产厂家收购。
五、工程技术服务1. 负责设备的现场安装指导工作。
2. 负责脱硫剂装填的技术指导工作。
3. 负责装置的首次开车调试与投运。
4. 装置交工后,应用户要求定期或不定期到现场解决生产运行中出现的问题5. 负责对用户工艺技术人员和操作人员进行全面的技术培训,并保证其水平达到满足正常生产与维护的需要。
沼气工程脱硫系统方案
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沼气工程脱硫系统方案脱硫系统是沼气工程中的重要组成部分,通过适当的脱硫系统设计和设备配置,可以有效地去除沼气中的硫化氢,降低硫化氢含量,保证沼气的安全和环保。
本文将从脱硫系统的原理和设计要点、技术路线和系统方案等方面展开阐述,以期为沼气工程的脱硫系统提供一些有益的参考。
一、脱硫系统的原理和设计要点1.脱硫原理脱硫技术主要包括化学脱硫、物理脱硫和生物脱硫等方法。
化学脱硫通过化学反应将硫化氢转化为硫酸盐或硫化合物,从而去除硫化氢。
物理脱硫是利用吸附剂或活性炭等材料吸附硫化氢,从而实现脱硫的目的。
生物脱硫则是通过微生物在适宜的环境条件下,将硫化氢转化为硫酸盐或硫化合物,实现脱硫作用。
2.设计要点(1)适应性:脱硫系统应根据沼气的硫化氢含量、气体流量和成分特点等情况,选择合适的脱硫工艺和设备,以确保脱硫效率和稳定性。
(2)安全性:脱硫系统应具有安全可靠的性能,防止硫化氢泄漏和造成人员伤害、环境污染或设备损坏等事故。
(3)经济性:脱硫系统应具有合理的投资和运行成本,并且能够实现能源资源的利用和经济效益。
(4)环保性:脱硫系统应考虑废水处理、固废处理和废气处理等环保问题,减少对环境的污染。
二、脱硫技术路线在沼气工程中,常用的脱硫技术路线包括生物脱硫、化学脱硫和物理脱硫等方法。
这里将分别对这三种脱硫技术路线进行介绍。
1.生物脱硫生物脱硫是利用硫酸还原菌、亚硫酸盐还原菌等微生物,利用它们的新陈代谢过程将硫化氢转化为硫酸盐或硫含化物,从而实现脱硫的目的。
生物脱硫技术具有脱硫效率高、操作简单、投资少等优点,但对环境条件、微生物的适应性等要求较高,需要较长的时间来达到稳定脱硫效果。
2.化学脱硫化学脱硫是利用化学反应将硫化氢转化为硫酸盐或硫化合物,从而去除硫化氢。
常用的脱硫剂有氧化铁、氧化铜、氧化锰、氢氧化钠、氢氧化钙等。
通过适当的反应条件和控制,可以实现高效率的脱硫效果。
但是,化学脱硫需要配套设备和耗材的投入,维护、操作和运行成本较高。
干法脱硫方案
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干法脱硫方案根据贵公司提供的数据:1、沼气流量约250m3/h ,2、根据淀粉行业沼气中含硫量约5mg/m3进行计算设计。
HN-G 干法脱硫系统是针对沼气去除硫化氢专门定向设计的新工艺。
它结合实际需要,对沼气进行系统的净化,净化后进行发电或火炬燃烧。
干法脱硫具有高效简单、管理方便,脱硫设备造价低,寿命长,运可靠等优点。
一、 工艺流程沼气在燃烧过程中,对沼气中的水分要求不是很严格的情况下,可以通过水封缸来脱出液态水,达到节约成本的目的。
二、 高效脱硫塔的技术参数1、处理沼气总量 5000m3/d2、干法脱硫效率≥98%(当进口含硫量5g/m3,出口在100mg/ m3左右)3、脱硫剂:氧化铁及其复合物4、脱硫剂的用量:氧化铁脱硫10㎏可吸收1㎏硫化氢。
(一次性吸收,不包括再生后脱硫剂循环使用)。
5、脱硫塔的有效容积:24立方米,填装脱硫剂的重量:16吨。
6、脱硫剂更换周期:2个月7、塔阻力:初次填加脱硫剂后,整段阻力≤2kpa,随着脱硫剂吸收量增加,阻力会逐渐增加,若出口端压力小于3 kpa,需罗茨风机引压或增压。
三、塔内主要结构及脱硫过程脱硫塔采用碳素钢Q235A,内部用3㎜厚的环氧树脂防腐,脱硫塔内部有两层篦子,分别承载一层脱硫剂,脱硫塔下部有排水口,每层篦子稍上有倾斜向下的卸料口,塔体侧面有装料口。
气体从脱硫塔侧下部进气,从上部出气。
在气体在罐体内上升过程中,沼气中的硫化氢会与脱硫剂中的氧化铁发生化学反应,形成硫化物或单质硫的形式存留在脱硫剂的空隙或吸附于脱硫剂表,达到去除硫化氢的目的。
气体本身带有一定量的水分,反应过程中也会有水的产生,因此需要经常对塔内形成的水分进行排放。
四、系统管网脱硫系统由当沼气进气管、出气管、积水排管和阀门等组成五、造价注:以上造价不含设备房屋、设备基础和管道及阀门,不含设备运输费。
六、运行成本1、脱硫剂 328元/天(一次性填装16吨氧化铁脱硫剂,2月更换一次,脱硫剂按照再生一次计算)2、人工费 20元/天(更换脱硫剂的人工费)合计:348元/天七、运行使用干式脱硫剂需要经常对脱硫塔的排水管阀门排放一下,防止塔内积水过多。
沼气干法脱硫设计标准
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沼气干法脱硫设计标准
沼气干法脱硫是一种利用吸收剂将沼气中的硫化氢等有害物质吸附、转化或氧化为无害物质的处理方法。
设计沼气干法脱硫设备时,需要考虑以下几个方面的标准:
1. 选择合适的吸收剂:吸收剂是沼气干法脱硫的核心,在选择时应满足以下要求:具有较高的硫化氢吸收能力;抗硫化氢溶解和析出的能力;稳定性和耐久性好;对其他气体成分的影响小。
常用的吸收剂有碱性溶液、活性炭、金属氧化物等。
2. 设计适当的吸收塔:吸收塔是吸收剂与沼气接触的主要装置,其设计应满足以下条件:充分的接触面积,以增加反应效果;适当的液气比,以保证吸收剂与沼气的充分接触;合理的气液分布装置,以确保吸收剂能够均匀地分布在吸收塔中;适当的塔内压力和温度,以提高吸收效率。
3. 保证设备的操作安全:沼气中含有一定的爆炸性气体,因此在设计沼气干法脱硫设备时需要考虑操作安全的问题。
应选择防爆型设备和防爆电气设备,设置气体检测和报警系统,制定操作规程和应急预案等措施,确保设备运行安全可靠。
4. 设计合理的吸收剂再生系统:吸收剂在吸收过程中会吸附、转化或氧化硫化氢等有害物质,并逐渐失活。
所以需要设计合理的吸收剂再生系统,以将吸收剂中的有害物质去除或转化为无害物质,使吸收剂能够循环使用。
再生系统应具备高效、稳定和环保的特点。
5. 考虑废气处理问题:沼气干法脱硫过程中产生的废气中可能含有一定的有害气体,如二氧化硫等。
需要设计合适的废气处理系统,将有害气体去除或转化为无害物质,以保护环境。
综上所述,设计沼气干法脱硫设备时需考虑吸收剂选择、吸收塔设计、操作安全、吸收剂再生系统和废气处理等方面的标准,以确保设备高效、稳定、安全和环保的运行。
干法脱硫方案
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干法脱硫方案根据贵公司提供的数据:1、沼气流量约250m3/h,2、根据淀粉行业沼气中含硫量约5mg/m3进行计算设计。
HN-G干法脱硫系统是针对沼气去除硫化氢专门定向设计的新工艺。
它结合实际需要,对沼气进行系统的净化,净化后进行发电或火炬燃烧。
干法脱硫具有高效简单、管理方便,脱硫设备造价低,寿命长,运可靠等优点。
一、工艺流程沼气在燃烧过程中,对沼气中的水分要求不是很严格的情况下,可以通过水封缸来脱出液态水,达到节约成本的目的。
二、高效脱硫塔的技术参数1、处理沼气总量5000m3/d2、干法脱硫效率≥98%(当进口含硫量5g/m3,出口在100mg/m3左右)3、脱硫剂:氧化铁及其复合物4、脱硫剂的用量:氧化铁脱硫10㎏可吸收1㎏硫化氢。
(一次性吸收,不包括再生后脱硫剂循环使用)。
5、脱硫塔的有效容积:24立方米,填装脱硫剂的重量:16吨。
6、脱硫剂更换周期:2个月7、塔阻力:初次填加脱硫剂后,整段阻力≤2kpa,随着脱硫剂吸收量增加,阻力会逐渐增加,若出口端压力小于3kpa,需罗茨风机引压或增压。
三、塔内主要结构及脱硫过程脱硫塔采用碳素钢Q235A,内部用3㎜厚的环氧树脂防腐,脱硫塔内部有两层篦子,分别承载一层脱硫剂,脱硫塔下部有排水口,每层篦子稍上有倾斜向下的卸料口,塔体侧面有装料口。
气体从脱硫塔侧下部进气,从上部出气。
在气体在罐体内上升过程中,沼气中的硫化氢会与脱硫剂中的氧化铁发生化学反应,形成硫化物或单质硫的形式存留在脱硫剂的空隙或吸附于脱硫剂表,达到去除硫化氢的目的。
气体本身带有一定量的水分,反应过程中也会有水的产生,因此需要经常对塔内形成的水分进行排放。
四、系统管网脱硫系统由当沼气进气管、出气管、积水排管和阀门等组成五、造价注:以上造价不含设备房屋、设备基础和管道及阀门,不含设备运输费。
六、运行成本1、脱硫剂328元/天(一次性填装16吨氧化铁脱硫剂,2月更换一次,脱硫剂按照再生一次计算)2、人工费20元/天(更换脱硫剂的人工费)合计:348元/天七、运行使用干式脱硫剂需要经常对脱硫塔的排水管阀门排放一下,防止塔内积水过多。
沼气脱硫器-—氧化铁干法脱硫
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沼气脱硫器——具有 的特点
1、技术成熟,运行可靠性高。 2、操作弹性大,对煤种变化的适应 性强。脱硫塔工艺吸收效果好,吸 收剂利用率高,可根据锅炉煤种变 化,适当调节 pH值、液气比等因子, 以保证设计脱硫率的实现; 3、钠碱循环利用,损耗少,运行成 本低; 4、钠碱吸收剂反应活性高、吸收速 度快,可采用低液气比,从而既可 降低运行费用; 5、脱硫渣无毒,溶解度极小,无二 次污染,可综合利用
沼气脱硫器优点有哪些
在于多孔管的设置,使与氧化铁小颗粒之间的出气 道面积大为增大,则出气量大;其次水分部分泡烂 氧化铁颗粒但仍能留存部分出气孔;再次在于多孔 管悬空设置,使沼气脱硫塔内水分积存在悬空多孔 管下方,不容易泡烂多孔管周边的氧化铁颗粒。
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由上面的反应方程式可以看出, Fe2O3吸收H2S变成Fe2S3,随着沼 气的不断产生,氧化铁吸收H2S,当 沼气脱硫器吸收H2S达到一定的量ห้องสมุดไป่ตู้ H2S的去除率将大大降低,直至失效。
Fe2S3是可以还原再生的,与O2和H2O 发生化学反应可还原为 Fe2O3,原理如 下 : 2 F e 2 O 3 H 2 O + 3 O 2 = 2Fe2O3H2O+6S 综合以上两2反应式,沼气脱硫反应式如 下: H2S+1/2O2 = S+H2O ( 反应条件是 Fe2O3· H2O) 由以上化学反应方程式可以看出, Fe2O3吸收H2S变成Fe2S3,Fe2S3要还 原成Fe2O3,需要O2和H2O,通过空压 机在沼气脱硫器之前向沼气中投加空气 即可满足脱硫剂这原对O2的要求,来自 消化池的沼气中含有的饱和水可完全满 足脱硫剂还原对水分的要求。
干法脱硫方案
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干法脱硫方案依照贵公司提供的数据:一、沼气流量约250m³/h ,二、依照淀粉行业沼气中含硫量约5mg/m³进行计算设计。
HN-G 干法脱硫系统是针对沼气去除硫化氢专门定向设计的新工艺。
它结合实际需要,对沼气进行系统的净化,净化后进行发电或火炬燃烧。
干法脱硫具有高效简单、治理方便,脱硫设备造价低,寿命长,运靠得住等优势。
一、 工艺流程沼气在燃烧进程中,对沼气中的水分要求不是很严格的情形下,能够通过水封缸来脱出液态水,达到节约本钱的目的。
二、 高效脱硫塔的技术参数一、处置沼气总量 5000m³/d二、干法脱硫效率≥98%(当进口含硫量5g/m³,出口在100mg/ m³左右)3、脱硫剂:氧化铁及其复合物4、脱硫剂的用量:氧化铁脱硫10㎏可吸收1㎏硫化氢。
(一次性吸收,不包括再生后脱硫剂循环利用)。
五、脱硫塔的有效容积:24立方米,填装脱硫剂的重量:16吨。
六、脱硫剂改换周期:2个月7、塔阻力:第一次填加脱硫剂后,整段阻力≤2kpa ,随着脱硫剂吸收量增加,阻力会慢慢增加,假设出口端压力小于3 kpa,需罗茨风机引压或增压。
三、塔内要紧结构及脱硫进程脱硫塔采纳碳素钢Q235A,内部用3㎜厚的环氧树脂防腐,脱硫塔内部有两层篦子,别离承载一层脱硫剂,脱硫塔下部有排水口,每层篦子稍上有倾斜向下的卸料口,塔体侧面有装料口。
气体从脱硫塔侧下部进气,从上部出气。
在气体在罐体内上升进程中,沼气中的硫化氢会与脱硫剂中的氧化铁发生化学反映,形成硫化物或单质硫的形式存留在脱硫剂的间隙或吸附于脱硫剂表,达到去除硫化氢的目的。
气体本身带有必然量的水分,反映进程中也会有水的产生,因此需要常常对塔内形成的水分进行排放。
四、系统管网脱硫系统由当沼气进气管、出气管、积水排管和阀门等组成五、造价注:以上造价不含设备衡宇、设备基础和管道及阀门,不含设备运输费。
六、运行本钱一、脱硫剂 328元/天(一次性填装16吨氧化铁脱硫剂,2月改换一次,脱硫剂依照再生一次计算)二、人工费 20元/天(改换脱硫剂的人工费)合计:348元/天七、运行利用干式脱硫剂需要常常对脱硫塔的排水管阀门排放一下,避免塔内积水过量。
沼气净化过程中生物除硫系统安装图纸设计
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沼气净化过程中生物除硫系统安装图纸设计生物除硫设备是沼气净化过程中的重要部分,因为其运行成本低,脱硫效果明显,被广泛的应用到沼气净化工艺中。
标签:沼气净化;生物除硫;安装设计在厌氧条件下,厌氧微生物将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程称为厌氧消化。
经过厌氧消化产生的沼气主要成分为50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S),其中硫化氢具有强烈的腐蚀性及刺激性气味。
为使沼气满足使用要求,需对沼气进行净化,其中除硫作为沼气净化过程中的重中之重,关系沼气净化的成败。
1 生物除硫系统基本布置要求及所需设备某国外项目采购两台EnvironTec公司生产的生物除硫设备作为沼气净化过程中的脱硫处理,安装位置在砂砾过滤器之后,沼气增压器之前。
根据《CPTP》(项目技术规范)《GB/T51063-2014大中型沼气工程技术规范》等规范要求确定设备放置位置及间距,同时要充分考虑设备操作、维修、吊装所需场地及通道,脱硫设备应配置备用设备,前后管段控制阀门。
H2S气体具有强烈的腐蚀性,在布管设计时,应考虑到前后管道H2S浓度的监测及出口管道H2S浓度超标的应急处理,除硫系统整体布置应紧促且符合安全安装距离。
沼气生物除硫系统所涉及的设备包含生物除硫设备、电动阀、流量计、沼气分析装置、管道系统(管道、弯管、三通、支撑)等。
2 生物除硫设备2.1 生物除硫设备简介生物除硫设备由沼气进入管道、带有填充材料的反应塔、沼气排放管道、空气增压器、营养液供应、稀释水供应、废液排放、空气校准器、内循环泵、热交换器、控制器等11部分组成。
工作原理为:通过微生物菌群的作用,将硫化物转化为单质硫或硫酸,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,然后在经过生物氧化过程生成单质硫。
2.2 生物除硫设备安装设计要求生物除硫设备是沼气净化中的关键环节,且其体积大、质量重、进出管道多,测量设备对管道布置要求高,在安装图纸设计时,应充分考虑操作、维修时的通道,管道堵塞时,旁通管道的布置,进出口管道阀门安装位置(便于操作)等。
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干法脱硫装置的设计
一般原则:
1)沼气干法脱硫装置宜在地上架空布置,且应设置两套,一用一备;
2)沼气气水分离器的入口管内流速宜为15m/s,沼气出口管内流速宜为10m/s;3)沼气温度低于10℃时,净化设施应有保温防冻和增温措施;沼气温度大于35℃时,应对沼气进行降温。
4)沼气管道的最低点必须设置沼气凝水器,定期或自动排放管道内的冷凝水。
沼气凝水器直径宜为进气管的3-5倍,高度宜为直径的1.5-2.0倍。
5)经过净化后的沼气质量指标应符合下列要求:
沼气低位发热值大于18Mj/m3;沼气中硫化氢含量小于20mg/m3;沼气温度小于35℃
沼气中硫化氢的浓度受发酵原料或发酵工艺的影响很大,原料不同,沼气中硫化氢含量变化也很大,一般在0.8~14.5g/m3之间,其中以糖蜜废水及城粪发酵后,沼气中的硫化含量最高。
早期曾有研究人员采用醋酸锌化学分析法,对四个行业13个工厂(场)进行的现场测定,其结果如下表所示
表4-1 不同原料所产沼气中的H2S的含量
行业单位数最低最高平均
1.15
1.08
酒厂 4 0.82
食品屠宰场 2 1.6 1.8 1.7
禽畜场 5 0.028 4.5
1.79
城粪处理厂 2 1.5 14.5 7.95 对于脱硫装置的设计,根据当前大中型沼气工程的实际情况及H2S 的浓度范围采用:一级脱硫:H2S在2g/m3以下;二级脱硫:H2S在2~5g/m3;三级脱硫:H2S在5g/m3以上。
如果H2S在10g/m3以上,最好先采用湿法粗脱,再用氧化铁进行精脱。
1)空速的选择空速是指单位体积脱硫剂每小时能处理沼气量的大小,单位为l/h,其表达式为:
V
SP =V m/V
t
(4-4)
式中V
SP
——沼气空速(l/h);
V m——沼气小时流量(m3/h);
V
t
——脱硫剂体积(m3)。
从上式中不难看出,空速是表示脱硫剂性能的重要参数之一。
不同的脱硫剂因其活性不同,在选择空速时应根据沼气中H2S的浓度、操作温度、脱硫工作区高度等因素进行综合考虑。
空速值选得越高,则沼气与脱硫剂的接触时间也越短,即接触时间t
j
为空速的倒数:
t j =1/ V
SP
(4-5)
式中t
j
——接触时间(s)
在常温常压下,氧化铁脱硫剂在处理沼气中的H2S浓度小于3g/m3时,取
t j 为100秒,相当空速36l/h;若H2S含量在4~8g/m3,则t
j
约为450秒,相当
空速为8l/h。
若沼气中含少量氧气时,空速可适当提高,一般常温常压下取空速为20~50l/h之间。
近年来,随着科技的发展,新型高效脱硫剂层出不穷,新型高效脱硫剂具有脱硫精度高:进口H2S为 10000 ppm时,出口H2S≤0.1ppm;反应速度快:气空速可大于1000h-1(液空速为5h-1),线速度可达0.1-0.3m/s;工作硫容大:一次性脱除H2S硫容可达20%;强度和耐水性好:水煮24h或浸泡30天不粉化,12MPa压力下急骤充压、卸压进行100次冲击试验后,强度无变化;适用温度范围广等特点。
一些高效脱硫剂空速可达2000 h-1,工作硫容达到30%。
2)线速的选择线速是指沼气通过脱硫剂床高与接触时间之比:
U
s =H
ch
/ t
j
(4-6)
式中 U s ——线速度(mm/s )
H ch ——床高(mm )
t j ——接触时间(s )
沼气通过脱硫塔的线速,是设计该装置尺寸的一个关键性参数。
线速取得太低,沼气呈现滞留状态;随着线速的增加,气流进入湍流区,能在更大程度上减少气膜厚度,从而增加了脱硫剂的活性。
当用TTL 型脱硫剂时,可选线速在10~40mm/s 。
3)床层高度确定:床高高度与脱硫剂的利用率密切相关。
短而粗的脱硫塔床层低,虽然阻力较小,但因脱硫剂的“饱和度”小,使脱硫剂利用率低。
当采用分层装填时,有利于克服由于偏流或局部短路而引起的“早泄”现象,改善并提高脱硫效果。
床层高度超过1.5m 以上时,可采用双层。
4)床层高度和塔径比的关系:氧化铁脱硫是一个化学吸附过程,在吸附的各个时期,脱硫床层可分为备用区、工作区和饱和区。
工作区是指床层内执行脱硫职能的部位。
工作区的高低与脱硫剂的活性、空速有关。
根据TTL 型脱硫剂的试验结果,在空速为50l/h 以下,H2S 浓度为1~3g/m 3时,脱硫剂床层高度为塔径 3~4倍。
5)脱硫剂的更换时间:脱硫剂的使用周期和更换时间是与脱硫剂的技术性能,即工作硫容及填装量成正比,与沼气中H2S 浓度及日处理气量成反比。
对于中小型沼气工程,既要考虑脱硫设备的大小及所占场地,又要考虑到频繁地更换脱硫剂给运行带来的不便,一般取脱硫剂的更换期为6个月较适宜。
通过下式可计算出脱硫剂的装填量: G=s
tCV 1000 (4-7) 式中 G——脱硫剂装填量(kg );
t ——脱硫剂使用时间(d )
; s ——脱硫剂饱和硫容(%)
; C——沼气中H 2S 含量(g/m3)
;
V——日处理沼气量(m3/d )。
设脱硫剂使用时间t =180d ,脱硫剂饱和硫容s =20%,沼气中H 2S 含量C =8 g/m3,日处理沼气量V =1247m 3/d ,代入式(4-9),得 G=s tCV 1000 =2
.0100012478180×××=8978.4 kg W701氧化铁精脱硫剂的堆密度为0.70~0.85 g/ml 之间,本设计取堆密度为0.8 g/ml ,则脱硫剂的总体积为
V t =ρ/G (4-8)
=8978.4/800=11.223m 3,
根据4.2.1.1、4.2.1.2的要求,设脱硫塔床层的总高度为H ch ,沼气空速V SP =200h -1,选择线速度U s =0.2m/s ,根据式(4-5),可知t j =18s ;根据式(4-6)可知
H ch =U s t j (4-9)
=0.2×18=3.6m
本设计采取三级串联的方式,则每级中脱硫剂的体积为
V n =V t /3=11.223/3=3.741m 3 (4-10)
设脱硫塔的直径为D ,则
V n =×42
D π H ch (4-11)
3.741=×42
D π 3.6
D =1.15m ,取D =1.2m
则H ch /D =3.6/1.2=3,满足4.2.1.4和W701氧化铁精脱硫剂的装填要求。
本设计采取三级串联的方式,每一级中装填二层,每层高度1.8m 。
6)脱硫装置的材质及防腐措施:
本设计采用A3钢板制造,塔内采用水性环氧涂料涂两道,塔外用防锈漆涂两道。