沼气脱水、脱硫及净化
沼气高值利用预处理净化技术
沼气高值利用预处理净化技术韩力超,刘建广（山东建筑大学市政与环境工程学院，山东济南 250101）摘要：沼气的高值利用就是将厌氧产生的沼气经过脱水、脱硫和脱碳（去除二氧化碳），使甲烷含量达到95%以上，可用于工业和民用。
论述了沼气脱硫、沼气脱除二氧化碳和沼气脱除水分等杂质的净化内容，并且对沼气高值利用技术的前景进行了展望。
关键词：沼气高值利用杂质净化Pretreatment-purification technology of thehigh-value-use of biogasHan Li-chao，Liu Jian-guang(College of Environmential and Municipal Engineering, Shandong JianZhu University,Jinan 250101, China)Abstract: The high value use of biogas is anaerobic methane produced by the dehydration,desulphurization and decarbonization(removal of carbon dioxide),so that more than 95% methane content.It can be used for industrial and civil. Three aspects covering biogas desulfurization,decarburization and dehydration are discussed. In addition,the prospect of the high value use of biogas was forecasted.Key words: biogas high-value use purification of impurities1 前言随着环境污染的日益严重，人们开始利用各种方法减少生产发展对环境的破坏。
沼气液化技术方案0605
沼气液化技术方案郑州蓝德环保科技有限公司2012.6.4目录第一章沼气处理 (1)1.1 沼气特点 (1)1.2 常用沼气利用方法 (1)1.2.1沼气净化用作天然气 (1)1.2.2沼气热电联供 (4)1.2.3沼气提纯天然气液化 (5)1.3 沼气利用方法比选 (6)第二章沼气提纯天然气液化技术 (7)2.1 液化前预处理 (7)2.1.1脱水 (7)2.1.2脱硫脱碳 (8)2.1.3脱除其他杂质 (8)2.2 天然气液化处理 (9)2.2.1阶式制冷工艺 (10)2.2.2混合制冷工艺 (10)2.2.3膨胀制冷工艺 (11)第三章国内外沼气液化技术现状 (12)3.1 我国天然气液化技术现状 (12)3.1.1中原LNG工厂液化工艺 (12)3.1.2上海浦东LNG工厂（东海天然气事故调峰站）工艺 (13)13.1.3新疆广汇LNG工厂工艺 (13)3.2 国外沼气液化技术现状 (14)3.2.1Ros Roca Envirotec (14)3.2.2Gastreatment Services(Gts) (16)第四章天然气液化技术应用前景 (18)4.1 国际上的应用前景 (18)4.2 国内LNG的应用现状 (18)第五章蓝德公司沼气液化技术 (19)5.1 气体全系列处理系统(GTP) (20)5.1.1工艺运行条件 (21)5.1.2工艺介绍 (21)5.2 全套气体产能系统(GPP) (22)5.2.1工艺过程 (22)5.2.2技术优势 (23)5.3 GPP P LUS (23)5.3.1操作细则 (24)5.3.2GPP Plus系统 (24)5.3.3CO2储存 (24)5.3.4液态沼气（LBG）储存 (25)2第一章沼气处理1.1沼气特点沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。
甲烷占60%-70%，二氧化碳占30%-40%，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。
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。
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。
河北沼气湿法脱硫工作原理
河北沼气湿法脱硫工作原理
河北沼气湿法脱硫是一种常见的脱硫方法，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 水洗：首先将含有硫化氢(H2S)的沼气通过喷淋装置喷入悬
挂有水滴的洗涤塔中。
水滴与沼气接触后，硫化氢会在水滴表面吸附，形成硫化物(HS-)。
2. 氧化：洗涤塔中通入氧气或空气，使水滴中的硫化物氧化为硫酸根离子(SO42-)。
氧化反应通常需要一定的时间和反应温度。
3. 中和：在洗涤塔中注入碱性溶液，如氢氧化钠(NaOH)或碳
酸钠(Na2CO3)，使硫酸根离子与碱中的钠离子结合生成硫酸
钠(Na2SO4)。
这一步是为了降低反应液的酸碱度，以防止酸
性溶液对设备的腐蚀。
4. 分离：经过中和反应后的反应液中含有硫酸钠和未反应的氯化物等杂质。
通过沉淀、过滤或其他分离方法将硫酸钠和杂质分离开。
5. 脱水：将分离得到的硫酸钠溶液通过蒸发、结晶等方法进行脱水处理，将其浓缩成高浓度的硫酸钠固体。
整个工艺过程中，原沼气中的硫化氢经过氧化和中和反应最终转化为硫酸钠固体，达到了脱硫的目的。
该方法具有处理效果好、成本低、操作简便等优点，因此在沼气处理中被广泛应用。
国内外沼气净化提纯工艺汇总
国内外沼气净化提纯工艺汇总国内外沼气净化提纯工艺汇总沼气净化提出的程度取决于沼气的用途。
沼气供热需要脱硫化氢、水，沼气发电需要脱硫化氢、水、有机卤化物；沼气作汽车燃料需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳；沼气并入天然气网需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳以及金属。
本文将就沼气脱水、脱硫和脱碳的常用工艺进行汇总详述。
一、脱硫工艺沼气脱硫是为了避免硫化氢腐蚀设备、硫化氢中毒，以及防止沼气燃烧时，硫化氢被氧化成二氧化硫或三氧化硫造成更大的危害。
其脱除方法如下：1.生物降解工艺沼气中的硫可以通过微生物被去除。
大部分的硫氧化细菌都属于硫杆菌属，且大多都是自养的，即他们可以利用沼气中的二氧化碳来满足其C营养的需要，主要生成物是单质硫，也有部分硫酸根，在溶液中形成硫酸会造成腐蚀。
根据沼气中不同不同的硫化氢含量，可以往沼气中通入2%-6%的空气，以满足生物氧化硫化物的需要。
最直接和简单的方法是直接往厌氧消化罐或储气罐中通入一定量的氧或空气并保持一定时间，因为硫杆菌随处可见，所以并不需要接种。
消化物的表面可以提供给他们一个微观好氧环境和必须的营养以供它们生长，并会形成菌落上面附着一层黄色的硫。
适当的温度、反应时间和空气量可以使硫化氢减少至50ppm。
对于不同的甲烷含量，沼气在空气中的爆炸范围为6%-12%，所以必须采取一定的安全措施以避免给沼气中通入过量的空气。
2.生物滤床工艺在大型厌氧消化罐生产沼气中，水洗和生物脱硫常常被联合起来用以去除硫化氢。
可以使用废水或者消化罐中的上清液从滤床顶部通入，沼气从底部通入，进入滤床前的沼气中通入4%-6%的空气，滤床为水吸收硫化氢和脱硫微生物的生长都提供了一个充足的接触面。
在丹麦，有几家工业污水处理厂和很多农场发酵产沼都在使用此种工艺净化沼气。
3.消化污泥中加氯化铁工艺直接往消化污泥中加入氯化铁，氯化铁会和硫化氢反应而形成硫化铁盐颗粒。
这种方法可以使硫化氢的产生量大为减少，但不能减少到天然气或汽车燃料所要求的水平，需要再进一步处理。
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。
沼气净化技术ppt课件
（3）生物脱硫技术 生物脱硫是利用发酵液中的各种微生物如:脱 氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排 硫硫杆菌、丝状硫细菌、氏硫菌属、辨硫菌属、 发硫菌属等,在微氧条件下将H2S氧化成单质S和 H2SO4 ,其反应式如下: 2H2 S +O2 2S + 2H2O 2S + 3O2 + 2H2O 2H2 SO4 硫磺氧化细菌 亦可以简单写为:H2 S + 2O2 H2SO4
（2）湿式脱硫法 湿法脱硫的流程复杂，投资大，适合于气体处
理量大和硫化氢含量高的工程。
在湿式脱硫法中一般使用碱性液体来吸收硫化 氢。消化的沼气从底部进入塔中,与吸收剂逆流接 触反应,然后从塔顶部排除,反应如下: 2NaOH +H2 S Na2 S + 2H2O NaOH +H2 S NaHS +H2O 实际运行中,湿法脱硫碱液的吸收受到流速、 流量、温度等因素的影响, H2 S的溶解度很可能 达不到100% ,脱硫时易形成NaHS,而非Na2S。 NaHS再生时会与O2 反应生成硫酸盐和硫代硫酸 盐,有害物质在吸收液中富集,并使溶液的吸收能力 降低,从而需不定期的排除脱硫循环液,浪费了大量 的原辅材料,也可能带来二次环境污染。
工程设计中，常采用干法氧化铁脱硫塔脱硫。含 有硫化氢的粗气通过脱硫剂时, 硫化氢和活性氧化 铁接触, 生成硫化铁和亚硫化铁。这种含铁的硫化 物与空气中的氧接触, 再转化为氧化铁和单体硫。 脱硫反应式如下: 脱硫:Fe2O3 3H2O + 3H2S = Fe2S3 + 6H2O Fe2O3 3H2O + 3H2S = 2FeS + S + 6H2O 脱硫剂工作一定时间后,其活性会逐渐下降,脱 硫效果逐渐变差。当脱硫装置出口沼气中H2 S的 含量超过20mg/m3时,就需要对脱硫剂进行处理。 当脱硫剂中硫未达到30%时,脱硫剂可进行再生;若 脱硫剂硫容超过30%时,就要更新脱硫剂。
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。
第六讲 沼气净化、提纯与储存
（2）影响因素
影响脱硫剂使用的因素有：
（1）温度：室温均可，最佳温度20～40℃，冬季注意保温。
（2）水分：对脱硫影响很大，水过多，脱硫剂微孔被堵塞， 硫化氢不能与脱硫剂充分接触，使硫化氢得不到有效脱除，水分 过少脱硫剂液膜无法形成，也影响其脱硫效果。建议不要有液态 水进入脱硫剂床层。
1.3 生物脱硫法
生物氧化 是在有氧的条件下，通过硫细菌的代谢作用将硫化氢转化为单质硫。根据微生
物的活动类型，能够将硫化物转化为单质硫的微生物有三种： 1) 光和细菌 光和细菌在转化过程中需要大量的辐射能，但是废水中生成硫的微颗粒后，废水将变
得混蚀，透光率将大大降低，从而影响脱硫效率。 2) 反硝化细菌 反硝化细菌在氧化硫化物的过程中需要硝酸盐，技术应用受到一定的限制。 3) 无色硫细菌 在无色硫细菌的微生物类群中，并非所有的硫细菌都能够用于硫化物氧化。由于有些
沼气提纯方法性能参数对比
参数
水洗法
生物甲烷气中CH4含 量（v%）
95.0-99.0
甲烷回收率（%）
98.0
典型的输气压力 （bar）
4-8
电 能 消 耗 （ kWh/m3 生物甲烷气）
0.46
加热需求和温度水 平
-
脱硫需求
取决于工 艺
有机溶剂物 理吸收法 95.0-99.0
96.0
4-8
0.49-0.60 中等，70-
很快发生变化，可保证系统的操作稳定性。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。
此溶液吸收H2S的化学反应为： Na2CO3 + H2S = NaHCO3 + NaHS
应用化工技术专业毕业论文--沼气的净化
摘要沼气是由各种有机物质在隔绝空气，并在适宜的温度、湿度条件下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。
沼气的主要成分是CH4，含量约50％～80％。
另外还含有20％～40％的CO2，0％～5％的N2，少量H2、H2S、O2，以及微量的不饱和烃，通常都含有饱和水。
通过对沼气进行脱硫、脱碳、脱水等一系列净化处理，即可制得清洁无污染的天然气，使其燃烧热值大幅提升。
使其产热或发电，作为能源供当地用户使用。
本文主要介绍了沼气脱硫、脱碳、脱水的主要方法和现在最主流的净化沼气方式，这些净化的方法适用于主流化工生产中，用于对介质中除去硫化氢，二氧化碳和水实现对产品的净化。
目录第一章沼气中H2S的去除 (4)第一节干法脱硫 (4)第二节湿法脱硫 (6)第三节生物脱硫法 (9)第二章沼气中CO2的去除 (11)第一节变压吸附（PSA）法 (11)第二节化学吸收法 (12)第三节物理吸收法 (13)第三章沼气中H2O的去除 (14)第一节液体溶剂吸收法 (15)第二节冷分离法 (15)第三节固体物理吸收法 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章沼气中H2S的去除H2S总是存在于沼气中，尽管其含量因为发酵原料的不同有所变化，但是必须予以去除，以免腐蚀压缩机、气体储存罐和发动机。
H2S可以和大部分金属反应，并且随着浓度和压力的变化反应也会改变。
由于H2S的存在会导致很多问题，如沼气含有一定量的硫化氢，有时也含极少量的有机硫，硫化氢是剧毒的有害物质，空气中含0.1%的硫化氢数秒内可使人致命。
它对输气管、仪器仪表、燃烧设备有很强腐蚀作用，其燃烧产物二氧化硫也是一种腐蚀性很强的气体，同时进入大气能产生“酸雨”。
为保证人体健康和保护大气环境，延长燃气设备等的使用寿命，必须在沼气净化过程中尽早予以进行脱硫。
第一节干法脱硫干法脱硫常用于低含硫气体的处理，常用方法有活性炭法、膜分离法、变压吸附（PSA）法和不可再生的固定床吸附法等。
沼气净化技术.
从沼气发酵罐内导出的气体进入生物脱硫塔, 同时从发酵罐内抽出部分发酵液,用泵将发酵液从 生物脱硫塔的底部抽到顶部进行淋洒,发酵液的作 用有两个: (1)发酵液当中含有很多微生物,与沼气 中的H2 S作用后,能够生成含有S单质的细菌,存在 于生物脱硫塔内部的填充层里,这种细菌是好氧性 细菌,因此,在进行生物脱硫前,沼气应预先通过鼓 风机注入微量的空气(O2 ) ,使其处于好氧状态。 如果没有与H2 S 相遇, 可以消耗自身成为H2 SO4 ,通过发酵液的循环而排放出去;
（3）生物脱硫技术 生物脱硫是利用发酵液中的各种微生物如:脱 氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排 硫硫杆菌、丝状硫细菌、氏硫菌属、辨硫菌属、 发硫菌属等,在微氧条件下将H2S氧化成单质S和 H2SO4 ,其反应式如下: 2H2 S +O2 2S + 2H2O 2S + 3O2 + 2H2O 2H2 SO4 硫磺氧化细菌 亦可以简单写为:H2 S + 2O2 H2SO4
对于吸附硫量较小的情况，一般采用空气再生， 当床层温度升高过快时，则用关小空气进气阀来 控制温度。对于含硫量大的情况，则要采取强制 通气再生。 再生过程所需时间取决于吸硫量的多少，吸硫 量多，再生过程长；否则再生过程短。再生一般 为2-3次。待床层温度不再上升，而进口和出口空 气中的含氧量基本相等时，则表明再生过程结束。
为了使沼气的气液两 相达到工艺指的分离要求， 常在塔内安装水平及竖直 滤网，当沼气以一定的压 力从装置上部以切线方式 进入后，沼气在离心力作 用下进行旋转，然后依次 经过水平滤网及竖直滤网， 促使沼气中的水蒸气与沼 气分离，而后器内的水滴， 沿内壁向下流动，而积存 于装置底部并定期排除。
（2）吸附法 吸附干燥是指通过硅胶,氧化铝或氧化镁等干燥 剂来吸收气体中的水分,待干燥的气体通过吸附床 中的干燥剂被干燥。通常使用两套装置,当一个工 作的时候,另外一个可以再生。干燥剂的再生可以 通过两种途,一种是可以用一部分(3% ～8% )的高 压干燥气体再生干燥剂,这部分气体可以重新回流 至压缩机入口。另外一种是在常压下,用空气和真 空泵来再生干燥剂,此法会把空气混入沼气中,一般 不会用。
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。
2024年沼气题库答案
壹、填空题1. 沼气的重要由甲院和二氧化碳构成。
2. 沼气是壹种混合气体。
3. 沼气中具有臭鸡蛋味道的成分是硫化氢。
4. 沼气菌重要分扁两大类，壹类是分解菌、另壹类是产甲炕菌。
5. 沼气菌在52°C"'58°C温度范围内发酵叫高温发酵。
6. 沼气菌在32°C"'38°C温度范围内发酵叫中温发酵。
7. 沼气菌在12°C"'30°C温度范围内发酵叫常温发酵。
8.沼气生产原料应以畜禽粪便和人粪便和厨房垃圾扁主。
9. 家用沼气池采用的15°C"'2 5°C发酵温度是比较绶济实用。
10. 沼气菌在中性或微碱性的环境裹才能正常的生长。
11. 户用沼气池基本由水压式、浮罩式等形式沼气池。
12. 我国目前的主推池型是水压式沼气池式。
13. 水压式沼气池重要通遏水压间液面高度来调整沼气池内压力平衡。
14. "三结合”指的是厕所、植圆和沼气池连成壹体。
15. 中心吊管式沼气池式将壹管替代本来的迪料管、出料管和活勤盖。
16. 曲流布料池滤料盘设置在追料口咽喉部位。
17. 曲流布料池运用内部气压、气流产生搅拌作用缓和料液銡壳。
18. 浮罩式沼气池具有压力稳定、产气率高的特贴。
19. "四位壹体”指的是厕所、猪圈、曰光温室和沼气池。
20波达型沼气池式德国波达企业吸取中国和庄�沼气池特设计而成的。
21. 圆形沼气池池盖和池底的最不利受力状况是在空池阶段。
22. 农户建池壹般根据发酵原料和人口多少确定沼气池容积，按照国家颁布的原则图集建设和验收。
23. "三结合＂壹般指猪圈、厕所、沼气池综合集中布置，做到人畜粪便自流入沼气池内。
24. 混凝土是由水泥、砂石和水按合适比例拌和，通遏壹定期间硬化而成。
25. 作扁建池材料，壹般优先选用高棵号硅酸盐水泥。
宁夏沼气湿法脱硫工作原理
宁夏沼气湿法脱硫工作原理
宁夏沼气湿法脱硫是一种常用的脱硫方法，其工作原理如下：
1. 湿法脱硫剂注入：在沼气处理设备中，先将适量的湿法脱硫剂（一般为碱性溶液，如氢氧化钠或石灰浆）注入脱硫设备中。
湿法脱硫剂溶液的注入量应根据沼气中二氧化硫（SO2）的含
量来确定。
2. 反应塔内气液接触：沼气在进入反应塔后，与湿法脱硫剂溶液进行充分接触。
在接触的过程中，气体中的SO2会被溶液
中的碱性物质吸收并转化成硫酸盐。
3. 产生硫酸盐：SO2与湿法脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐。
反应的过程主要包括气液吸收、溶解、氧化和中和等环节，从而将SO2从沼气中脱除。
4. 液体循环再利用：反应塔底部的溶液中生成的硫酸盐会通过循环泵送回顶部，重新进入反应塔与沼气接触，以实现连续的脱硫过程。
这样可以降低脱硫剂的消耗量，提高脱硫效率。
5. 除尘：脱硫后的沼气中可能还含有一些固体颗粒或液滴，需要通过除尘器进行处理，以确保排放的沼气达到环保标准。
总的来说，宁夏沼气湿法脱硫工艺通过将湿法脱硫剂溶液与沼气进行接触，将沼气中的SO2转化为硫酸盐，从而实现了对SO2的脱除，减少了对环境的污染。
此外，这种方法还具有操作简单、成本低廉等优点，因此在沼气处理中得到广泛应用。
沼气净化技术解读
名 称:沼气净化技术（脱硫、脱水、过11 年 01 月 18 日
技术交流内容
1、沼气脱硫部分 2、沼气脱水部分
3、沼气过滤部分
4、结论
沼气净化技术背景
目前污泥厌氧消化产沼气发电技术将成为未 来污泥处理的发展趋势。沼气是一种混合气体, 主要含CH4 和CO2 ,但还有少量的水汽、H2S和 NH3 ,痕量的H2、N2、O2、CO和卤化烃等杂质,这 些杂质影响了沼气的回收利用。 沼气中的H2S是一种可燃性无色气体,常温下 为无色有臭鸡蛋气味的气体,有毒,密度比空气大, 能溶于水(1：2.6) ,其水溶液叫氢硫酸,具有腐 蚀性，会腐蚀压缩机、金属管道、气体储柜和发 电机等设备,严重影响沼气发电利用率。
（3）生物脱硫技术 生物脱硫是利用发酵液中的各种微生物如:脱 氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、排 硫硫杆菌、丝状硫细菌、氏硫菌属、辨硫菌属、 发硫菌属等,在微氧条件下将H2S氧化成单质S和 H2SO4 ,其反应式如下: 2H2 S +O2 2S + 2H2O 2S + 3O2 + 2H2O 2H2 SO4 硫磺氧化细菌 亦可以简单写为:H2 S + 2O2 H2SO4
（2）湿式脱硫法 湿法脱硫的流程复杂，投资大，适合于气体处
理量大和硫化氢含量高的工程。
在湿式脱硫法中一般使用碱性液体来吸收硫化 氢。消化的沼气从底部进入塔中,与吸收剂逆流接 触反应,然后从塔顶部排除,反应如下: 2NaOH +H2 S Na2 S + 2H2O NaOH +H2 S NaHS +H2O 实际运行中,湿法脱硫碱液的吸收受到流速、 流量、温度等因素的影响, H2 S的溶解度很可能 达不到100% ,脱硫时易形成NaHS,而非Na2S。 NaHS再生时会与O2 反应生成硫酸盐和硫代硫酸 盐,有害物质在吸收液中富集,并使溶液的吸收能力 降低,从而需不定期的排除脱硫循环液,浪费了大量 的原辅材料,也可能带来二次环境污染。
餐厨垃圾厌氧产生沼气处理工艺流程
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沼气脱水、脱硫及净化
沼气的净化一般应包括沼气的脱水、脱硫及脱二氧化碳。
沼气中的水分与硫化氢共同作用，能加速管道及阀门、流量计的腐蚀，硫化氢还对大气造成污染，所以要脱除。
沼气如何进行脱水：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。
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)。
沼气的脱硫：沼气中的有害物质主要是硫化氢，它危害人体健康，对管道阀门及应用设备有较强的腐蚀作用。
目前，国内大部分用户均未安装脱硫器，已造成严重后果。
为减轻硫化氢对灶具及配套用具的腐蚀损害，延长设备使用寿命，保证人身健康，必须安装脱硫器。
脱硫原理：在常温下含有H 2S的沼气通过脱硫剂床层，沼气中H 2S与活性物质(如氧化铁)接触，生成硫化铁和亚硫化铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，铁的硫化物
又转化为氧化铁和单体硫。
这种脱硫和再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面大部分被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止。
脱硫方法：脱硫的方法有湿法脱硫和干法脱硫两种。
干法脱硫具有工艺简单，成熟可靠、造价低等优点，并能达到较好的交货程度。
目前家用沼气脱硫基本上采用这种方法。
干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰及氧化铁等，从运转时间、使用温度、公害、价格等综合考虑，目前采用最多的脱硫剂是氧化铁。