沼气脱硫工艺设计说明书
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。
沼气脱硫方案审批稿
沼气脱硫方案YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】300Nm3/h沼气干法脱硫工程技术与商务文件第一部分技术文件一、用户原始数据（1）处理气量：300Nm3/h（2）沼气温度：40℃（3）沼气组成：沼气（4）进口硫化氢含量：3000mg/Nm3二、脱硫要求（1）采用干法氧化铁脱硫（2）要求出口硫化氢：≤150mg /Nm3（3）脱硫剂更换周期为120天二、干法氧化铁脱硫技术1、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其生产成本的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。
2、氧化铁脱硫技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下：2.1脱硫过程Fe2O3·H2O+3H2S= Fe2S3·H2O+3 H2O+5.2千卡2.2再生过程2Fe2S3·H2O +3 O2==2Fe2O3·H2O +6S+94.2千卡若气体中含O2，当O2/H2S＞2.5时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为：Fe2O3·H2O2H2S+ O2========2H2O+2S氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。
三、设备占地面积：详见图纸四、氧化铁脱硫工艺简介氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。
当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧化铁吸咐，以达到其脱硫目的。
沼气项目干法脱硫方案
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。
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沼气干法脱硫装置的设计
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1.151.08酒厂 4 0.82食品屠宰场 2 1.6 1.8 1.7禽畜场 5 0.028 4.51.79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：VSP =V m/Vt(4-4)式中VSP——沼气空速（l/h）；V m——沼气小时流量（m3/h）；Vt——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。
沼气脱硫方案
沼气脱硫方案300Nm3/h沼气干法脱硫工程技术与商务文件江苏* *环保科技有限公司第一部分技术文件一、用户原始数据(1)处理气量：300Nm3/h(2)沼气温度：40C(3)沼气组成：沼气(4)进口硫化氢含量：3000mgTNm3二、脱硫要求(1)采用干法氧化铁脱硫(2)要求出口硫化氢：勻50mg /Nm3(3)脱硫剂更换周期为120天二、干法氧化铁脱硫技术1、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其生产成本的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。
2、氧化铁脱硫技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下：2.1脱硫过程Fe2O3 H2O+3H 2S= Fe2S3 H 20+3 H 2 O+5.2 千卡2.2再生过程2Fe2S3 H2O +3 O2==2Fe2O3 H2O +6S+94.2 千卡若气体中含02,当O2/H2S〉2.5时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为：Fe2O3 H2O2H2S+ O2========2H 2O+2S氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。
三、设备占地面积：详见图纸四、氧化铁脱硫工艺简介氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。
当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧化铁吸咐，以达到其脱硫目的。
为满足用户需要，本方案采用双塔串联运行。
当运行一段时间后（约50天），若样1和样2取样化验结果偏差小于50，说明该塔填料已经饱和，失去脱硫能力，需要更换。
沼气工程脱硫系统方案
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。
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。
沼气脱硫操作规程
大部份沼气中含有有害物质 H S、有机硫等，其中H S 含量最高，腐蚀性极强，严重影响着沼气资源的2 2利用。
在沼气发电利用过程中，沼气进入发机电组之前，必须对其进行净化处理，使H S 含量达到规定范2围内，才干保证发机电组的正常运转。
本装置采用湿式氧化法脱硫，以纯碱( Na CO )溶液为吸收介质，2 3配合沼气脱硫专用催化剂，对 H S 具有很好的脱除效果，有效的保证了沼气资源的开辟利用。
21.1 脱硫工艺工艺流程如下图 1 所示。
图 1 脱硫工艺流程图1.2 脱硫原理本脱硫设备采用先进的脱硫催化剂，对硫化物的氧化具有很强的催化活力。
其脱硫过程可由下列化学反应式表示：脱无机硫：H S(气) = H S(液)2 2H S(液) + Na CO = NaHS 十 NaHCO2 23 3NaHS + (x-1)S 十 NaHCO = Na S + CO + H O3 2 x 2 2脱部份有机硫：RSH + NaOH = RSNa + H O2COS 十 2NaOH = NaCO S 十 H O2 2CS + 2NaOH = Na COS 十 H O2 2 2 2氧化再生过程：2NaHS + O = 2NaOH + 2S22Na S + O 十 2H O = 4NaOH + 2S2 x 2 2 x4RSNa 十 O 十 2H O = 2RSSR + 4NaOH2 22Na CO S 十 O = 2Na CO + 2S2 2 2 2 3Na COS + O = Na CO + 2S2 2 2 2 32.1 脱硫效率高，合用范围广， H S 脱除率可达99％。
22.2 与干法相比湿法脱硫效率恒定，稳定在 95％以上。
2.3 选择性好，环境效益突出：副反应(硫代硫酸盐和硫氰酸盐)少，脱硫溶液无毒、无味。
2.4 不堵塔，压降小。
2.5 脱硫成本低：经济效益显著，比传统湿法脱硫成本低。
2.6 运行和维护简单、方便，劳动强度小。
沼气脱硫方案
300Nm3/h沼气干法脱硫工程技术与商务文件第一部分技术文件一、用户原始数据（1）处理气量：300Nm3/h（2）沼气温度：40℃（3）沼气组成：沼气（4）进口硫化氢含量：3000mg/Nm3二、脱硫要求（1）采用干法氧化铁脱硫（2）要求出口硫化氢：≤150mg /Nm3（3）脱硫剂更换周期为120天二、干法氧化铁脱硫技术1、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其生产成本的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。
2、氧化铁脱硫技术最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。
现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。
氧化铁脱硫和再生反应过程如下：2.1脱硫过程Fe2O3·H2O+3H2S= Fe2S3·H2O+3 H2 O+5.2千卡2.2再生过程2Fe2S3·H2O +3 O2==2Fe2O3·H2O +6S+94.2千卡若气体中含O2，当O2/H2S＞2.5时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为：Fe2O3·H2O2H2S+ O2========2H2O+2S氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。
三、设备占地面积：详见图纸四、氧化铁脱硫工艺简介氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。
当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧化铁吸咐，以达到其脱硫目的。
为满足用户需要，本方案采用双塔串联运行。
当运行一段时间后（约50天），若样1和样2取样化验结果偏差小于50，说明该塔填料已经饱和，失去脱硫能力，需要更换。
沼气干法脱硫工艺
沼气干法工艺
干法脱硫是在圆柱状脱硫塔内装填一定高度的脱硫剂，沼气自下而上通过脱硫剂，H2S被去除，实现脱硫过程，污水处理厂常用的脱硫剂为氧化铁，其粒状为圆柱状，氧化铁脱硫的原理如下：
Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O
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，当吸收H2S达到一定的量，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：
2Fe2O3·H2O+3O2＝2Fe2O3·H2O+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，通过空压机在脱硫塔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。
因此，在沼气进入脱硫塔通过脱硫剂时，同时投加空气，脱硫剂吸收H2S 失效，空气中的O2和沼气中的饱和水将失效的脱硫剂还原再生成Fe2O3，此工艺即为沼气干法脱硫的连续再生工艺。
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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。
这二种方式各有优缺点，在此不做论述。
在本案中，我们将二种方式并用，通过沼气成分分析仪的监测，控制脱硫后沼气中的氧含量并将信号输出至控制室，当沼气中氧含量超过设定值时停止一切与沼气有关的设备。
（2）脱硫系统工艺流程：图二：沼气生物脱硫系统工艺流程框图（3）沼气生物脱硫系统说明（a）沼气生物脱硫喷淋塔内的填料为微生物菌群提供了生存附着的场所与适宜的温度与湿度环境。
（b）通过反应器内的微孔曝气器通入空气，使培养液达到含饱和氧的程度。
（c）不断循环的喷淋培养液将溶解氧带入喷淋塔中，在微生物的作用下与沼气中的硫化氢行成生物化学反应。
（d）生物化学反应后所形成的物质与多余的脱硫细菌将从随喷淋营养液回流至生物菌培养液反应器内。
（e）生物反应的温度拟控制在一定的温度范围内，日常运行时温度的变化不宜太快，以控制在±2℃的范围内为宜。
本案中将采用通过在循环水管道上设置小型热交换器的形式，用于保证培养液的温度维持稳定在一定范围内。
（f）正常运行时，培养液始终呈中性，并不需要加碱调节。
当生物菌培养液中的pH值偏低，脱硫效果下降时，可适量加入液碱以调节培养液的pH值，以保证沼气脱硫的效果。
（4）生物脱硫系统的运行与控制（a）沼气从喷淋反应器的下端进入，穿过填料层后从顶部离开，进入后续处理阶段，在沼气管道上应设有流量计，以随时监测管道内的沼气流量，此外，在沼气管道上还应安装有沼气成份分析仪，以定时监测沼气中脱硫后沼气内的硫化氢含量和甲烷含量。
（b）喷淋培养液从曝气反应器泵出经换热器后至喷淋反应塔上部进入，在实现喷淋循环的同时，通过换热器使系统中培养液维持在一定的温度环境下。
培养液的温度变化随进入脱硫系统的沼气温度、沼气流量、环境温度、补充液温度以及进入系统的空气温度的影响，由于难于准确计量这些参数对培养液温度的影响情况，因此，培养液的温度只能通过换热器来保证其具有较小的波动。
在调试运行时，首先确定一个适宜的温度值，如果温度下降，则开启换热器热水端的管道泵进行增温，而当温度增高到设定值时，则停管道泵。
（c）罗茨风机采用变频控制，通过培养液曝气反应器壁面上安装的ORP（氧化还原电位计）来测定培养液中的含氧量，并通过变频器调节控制罗茨风机的出风量，以使培养液中的含氧量控制在适当的范围。
这种控制方式的最终目的是控制进入沼气中的氧浓度，如上所述，沼气中混有不同的氧浓度，反应后的生成物是不相同的，反应后的产出物可能是单质硫，也可能是稀硫酸，最有可能的是二者的混合物。
根据业主的意见，可通过供氧量来调节最终生成物。
业主希望能够生成单质硫，但可能不完全是，过程控制需随时调整，最有可能的生成物是二者的混合物。
（d）在培养液曝气反应器壁面上安装取样口，人工采集培养液的pH值，确定其培养液中是否需要加碱以及加碱量在大小。
一般而言，当最终生成物为单质硫时，培养液中不需要加碱，当最终生成物为稀硫酸时，培养液中需要加碱以维持培养液的中性需要。
（e）最理想的运行方式是每天更换一部分培养液。
培养液的来源可通过沼液过滤稀释后调制，调制的方式需经过试验后确定。
由于沼液原料不同，更换的数量也需要经过现场试验后确定，一般的数据是每日更换1/20至1/30的数量。
排出系统外的培养液需经过沉淀，以使在排出多余培养液的同时，从系统中带走可能存在的单质硫等固体物质。
不的沼同液可能不相同，使用何种营养液，具体要求和数量最好是在调试时解决这个问题。
大致的数量是每天更换1至2立方米左右。
（f）排渣采用管道泵排渣的方式，通过过滤器后将多余培养液送至污水处理车间。
一般而言，排放量与加入的培养液量相等。
（5）生物脱硫系统的型号与特点系统功能：采用生物方法去除沼气中的H2S；型号：STS-800系统，非标设备系统；系统数量：一期时二套，二期时再增加二套；进入系统的沼气流量：一期1500 m3/h，二期合计3000 m3/h；进入系统的沼气中的硫化氢含量：≤5000 ppm；进入系统的沼气中甲烷含量：50~70vol%，平均60%；进入系统的沼气温度：＜37℃。
处理能力：单套系统最大处理量：800 m3/h脱硫效率：在沼气量不大于本文件第二项第二款约定流量、硫化氢含量大于2000ppm并小于5000ppm时，去除率始终达到90%或以上；在硫化氢含量小于2000ppm时可保证处理后不大于200ppm。
”脱硫费用：脱硫系统的直接处理费用小于0.03元/m3沼气。
压力降：进出沼气在系统中的压降小于100 pa。
脱硫喷淋塔内填料：拉尔环填料或立体弹性填料。
安全性能：由于氧主要是通过培养液溶解氧的形式进入沼气系统内，因而本系统具有极好的安全性能，这是由于通过溶解氧形式进入沼气系统内的氧气，无论如何也达不到沼气的爆炸极限所要求的氧浓度。
沼气性质：由于氧主要是通过培养液溶解氧的形式进入沼气系统内，因而本系统对净化后沼气的性质基本上没有改变，即原有沼气中的甲烷浓度不会由于生物脱硫而降低。
（6）所用设备功率与运行费用估算喷淋水泵：N=11Kw/台；常开，日最大用电量264度；加碱泵系统：N=0.37Kw/套；很少使用，用电量可不计；加液泵系统：N=0.55Kw/套；每日最多一小时，日最大用电量1度；罗茨鼓风机：N=5.5kw/台；变频控制，根据培养液中溶氧度调节其出风量，按最大可能用电量计算，日用电量为132度。
增温循环管道泵：N=0.55Kw/套；较少使用，用电量可不计；排渣管道泵：N=0.37Kw/套；较少使用，用电量可不计；每套脱硫系统日最大可能的电力消耗量为：397度，按每度电1元计，每日费用为397元。
按每套系统日处理750×24=18000立方米计算，每立方米的处理费用约为0.022元。
加碱量很少，估算处理每立方米沼气的加碱费用约为0.001元。
加上其它如人工费等运行费用，处理每立方米沼气的直接费用将小于0.03元。
3、沼气脱水本工艺拟采用冷凝法尽可能地去除沼气中的水蒸汽含量。
（1）沼气脱水原理：当沼气温度在短时间内急剧降低时，沼气中的饱和水蒸汽就会冷凝成水，通过自排水方式从沼气管道中排放出来，当沼气经过贮气柜和沼气升压风机后，沼气的温度将回升，而此时沼气中的水份将不再增加，以此达到沼气脱水的目的。
至于沼气温度的回升幅度将可能受环境温度、沼气生压风机的运行状态等因素的影响。
由于业主方准备有空调机组，可以制备冷水，因此，此时的沼气冷凝系统将设立一组换热器，通过管道泵将冷水泵入换热器内达至使沼气降温冷凝脱水的目的。
（2）脱水目标：使沼气中的相对湿度降至80%以下。
（3）冷水端条件：厂区现设计有流量为57m3/h的空调冷却水循环泵，出口最低温度为7℃，回水最高温度为12℃。
（4）换热器要求：采用一台换热器，可以满足二期3000 m3/h沼气的降温需要。
在冷水端进口设调节阀门，调节需用冷凝水的数量。
因此，换热器的计算将按二期的沼气流量进行设计计算。
（5）换热量计算：（a）沼气需换热量假设进入冷凝段的沼气温度为35℃，二期建设完成后的沼气总量为3000 m3/h；沼气的比重：1.22 kg/m3；沼气的比热：1.0 kJ/(Kg.℃)；每小时3000 m3/h沼气温度每降低1℃所需要的换热量：Q1℃=3000×1.22×1×1=3660 kJ/(h.℃)（b）冷却水端可供换热量冷却水进水温度为7℃，由于冷却水回水温度不能超过12℃，冷却水还有其它用途，因此在此设为10℃，则冷却水端最大可供换热量：Q冷max=57×1000×4.1868×（10-7）=716000 kJ/h由于可供冷却的总能量远大于需要的换热量，因此可以确定，在任何情况下也不需要全部冷却水流量来参与沼气降温。
（c）需用冷却水数量1）沼气需降温10℃时：G冷却水=3660×10/（4.1868×3）=2914 kg/h2）沼气需降温15℃时：G冷却水=3660×15/（4.1868×3）=4371 kg/h3）沼气需降温20℃时：G冷却水=3660×20/（4.1868×3）=5828kg/h（d）说明1）本方案和换热器的设计将按使沼气温度降低20℃的数据确定，由于冷却水供水温度的原因，将沼气降温20℃以上或难于实现。
2）考虑换热器的效率及沿程吸热损失等因素，实际使用冷却水量可能比以上计算的数据要多一些。
3）按二期3000m3/h的沼气流量设计的冷却换热器，由于流速、换热系数等原因，在一期1500m3/h情况下使用时，并非将总冷却水流量除以2那么简单，实际需用冷却水量需现场测定后调整。
而且，这个流量数值很可能会随着环境温度的变化而有一些小的变化（取决于设备的绝热情况）。