留民营沼气生物脱硫工程的设计与运行
淮安沼气生物脱硫方案
淮安沼气生物脱硫方案1. 简介淮安地区是沼气资源十分丰富的地区，然而，由于淮安地区沼气中硫化氢（H2S）的含量较高，对环境造成了较大污染。
为了解决这一问题，本文提出了一种淮安沼气生物脱硫方案，通过利用生物技术对沼气中的H2S进行有效去除。
2. 脱硫原理淮安沼气中的H2S主要来自于沼气原料中的有机硫化物的降解产物。
通常情况下，丰度较高的H2S会对环境和设备造成严重的腐蚀，因此需要对其进行去除。
淮安沼气生物脱硫方案采用了硫醇酸化-硫氧化-硫还原的生物转化过程来实现脱硫。
具体步骤如下：•第一步：将沼气通过酸性处理，使硫化氢转化为硫代硫酸盐。
•第二步：将硫代硫酸盐溶液中的硫离子还原为硫化氢，同时产生二氧化硫。
•第三步：将产生的二氧化硫通过吸收剂（如氧化钙溶液）进行捕集，得到稳定的硫。
3. 生物脱硫系统构建淮安沼气生物脱硫方案主要包括脱硫系统和控制系统两个部分。
3.1 脱硫系统脱硫系统主要包括酸性处理单元、还原处理单元和吸收剂处理单元。
•酸性处理单元：通过加入适量的酸性物质（如硫酸）将沼气中的硫化氢转化为硫代硫酸盐。
•还原处理单元：通过添加适量的还原剂（如有机物）将硫代硫酸盐中的硫离子还原为硫化氢，并同时产生二氧化硫。
•吸收剂处理单元：将产生的二氧化硫通过吸收剂进行捕集，得到稳定的硫。
在脱硫系统中，需要合理控制各处理单元的温度、压力和pH等参数，以保证脱硫效果和系统稳定性。
3.2 控制系统控制系统包括监测和调控两个环节。
•监测：通过传感器对脱硫系统的温度、压力、pH和流量等参数进行实时监测，以确保系统运行正常。
•调控：根据监测数据，通过反馈控制算法对脱硫系统中的各处理单元进行调控，以保证系统运行在最佳工况下。
4. 优势和前景4.1 优势淮安沼气生物脱硫方案相比传统的化学脱硫方法具有以下优势：•生物脱硫过程无需使用有害化学品，对环境友好。
•生物脱硫过程具有较低的能耗，经济效益较高。
•生物脱硫过程产生的硫可作为农业肥料等资源得到利用，具有较好的经济价值。
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。
留民营依托沼气工程 续写传奇发展历程
一
减少 运 行 费 用 ；通 过 动 态膜 分 离 沼 渣 沼液 ，分 离 出 的沼 液
可达 到 滴 灌 标准 ， 同时 采 用 沼液 回用 系统 ，有 效 节约 水 资
源 ；工 程 采 用 生物 脱 硫 与 干法 脱 硫相 结合 工 艺 ，对 沼气 实
现 高 效 净 化 ；建设 了避 雷塔 等 避 雷 防静 电设 施 、 消 防水 池
观 光农 业 创造 了 良好 的 条件 。 留 民营 村 以此 为契 机 ，大 力
发 展 生态 乡村 旅 游业 。再 加上 村庄 具 有 国际 知名 度 ，前 来 参 观 的 国 内外 学者 和游 客 络绎 不 绝 。现 在 的 留民营 村年 接
待 游客 １ 万余 人次 。 ０
留 民营村 的生 态农 业取 得 这 么显 著 的成 效 ，很 大程 度
大力支持 和帮助下，留民营村就大力开发利用新能源、保
护 生态环 境 。 １ ９ 年 ，留民营 村 建起 了第一 座 １ ０ 方米 ２ ９ 立 ０
的 塞流 式 发酵 罐 沼气 工程 。 该 工程 是我 国第一 批投 入 运行 的 大 中型 沼气 工程 之 一 。 为了进 一 步加 大 新能 源利 用 ，适
等消 防设 施 ，在 净 化 间 、锅 炉 房 等 生产 车 间设 置 燃气 泄 露 报 警 、安全切 断 装置 等等 ，确保 生产 过程 的安全 可 靠。 ” 留 民 营 村 的七 村 沼 气 联 供 工 程 引领 了 行 业 发 展 的 先 锋 ， 为我 国 沼气 工 程 的 进一 步 规 范化 、标 准 化 、规 模 化 发 展 探 索 了一 条 全 新 的 思路 。该 工 程 的开 创 性 思维 及 经 验 为 我 国 的新农村 建设 提供 了值 得借 鉴 的样板 。
沼气生物滴滤脱硫运行参数探讨
沼气生物滴滤脱硫运行参数探讨黄安寿;曾祖刚;杨菊平【摘要】沼气在进行利用之前,必须经过脱硫处理,生物滴滤脱硫作为一种新型的脱硫处理工艺,具有生长条件易调节,设备结构、过程操作简便,运行成本低,且污染物去除效率高等特点.结合国内外文献资料和实际工程案例,分析并提出生物滴滤脱硫工艺过程的控制参数.%Before the biogas utilization, we must remove the hydrogen sulfide. As a new process, biotrickling filter has great advantages in simple equipments, easy process controlling, low running cost and high efficient. Combined with some researches and real project cases at home and abroad, biotrickling filter system controlling parameters were analyzed and put forward.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】2页(P766-767)【关键词】生物脱硫;生物滴滤;沼气净化【作者】黄安寿;曾祖刚;杨菊平【作者单位】重庆市环卫控股(集团)有限公司,重庆400021;重庆市环卫控股(集团)有限公司,重庆400021;重庆市环卫控股(集团)有限公司,重庆400021【正文语种】中文【中图分类】S216.4;X172随着人们对可再生能源认识的不断深入，大型的沼气清洁能源工程也快速发展［1］，沼气的主要成分为CH4和CO2，还有少量的H2 S、NH3、水蒸气。
由于沼气中的H2 S不但会腐蚀设备和管道，还会产生污染环境，我国环保标准严格规定，沼气中H2 S含量低于20 mg/m3时，方能进行利用［2］。
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。
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。
沼气生物脱硫工艺设计及运行条件分析
沼气生物脱硫工艺设计及运行条件分析尹雅芳;张伟【摘要】H2S是影响沼气安全利用的重要因素之一,沼气在综合利用之前必须进行脱硫处理.生物脱硫具有条件易控制、能耗低、成本低等传统的干法脱硫和湿法脱硫所不具备的优势.温度、pH值、DO和循环水喷淋量等因素均会影响沼气脱硫效果,需要严格控制.脱硫菌其中的一个特性就是对环境的要求要稳定,任一因素的突然变化对脱硫菌均有负面影响,会导致脱硫效果变差.窦店沼气工程中采用生物脱硫工艺,沼气处理量为1000 m3/d,处理前H2S最高质量浓度为2000 mg/m3,处理后H2S质量浓度可降低至12 mg/m3以下,达到了很好的脱硫效果.%Hydrogen sulfide in biogas is one of the most influencing factors on utilization of biogas. It is necessary to remove hydrogen sulfide from biogas before it is utilized. The bio-desulfurization of biogas is focused because of its advantages, such as low expense, no specific catalyst, simple process and serviceability, which were not possessed by the dry process and wet process. The removal efficiency of hydrogen sulfide is related to the temperature, pH, dissolved oxygen and circulating water spray quantity. These factors must be strictly controlled. One of the characteristics of the desulfurization bacteria is to require a stable environment, the sudden change of any factor has a negative effect on the desulfurization bacteria, which will lead to poor desulfurization effect. Bio-desulfurization process with a biogas treatment capacity of 1000 m3/d was used in the Doudian biogas station. The highest concentration of hydrogen sulfide before treatment was 2000 mg/m3. After treatment, the content of hydrogensulfide can be reduced to below 12 mg/m3, which achieved a good desulfurization effect.【期刊名称】《环境科技》【年(卷),期】2017(030)002【总页数】5页(P12-16)【关键词】生物脱硫;沼气;H2S【作者】尹雅芳;张伟【作者单位】北京盈和瑞环保工程有限公司, 北京 100043;北京盈和瑞环保工程有限公司, 北京 100043【正文语种】中文【中图分类】X50 引言存在于沼气中的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，其水溶液叫氢硫酸，具有腐蚀性[1]。
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。
5.1.2 沼气脱硫的原理和设备_沼气工程系统设计与施工运行_[共6页]
![5.1.2 沼气脱硫的原理和设备_沼气工程系统设计与施工运行_[共6页]](https://img.taocdn.com/s3/m/7b16ac87ad02de80d5d84036.png)
沼气工程系统设计与施工运行64凝水。
对于高、中温沼气为脱除部分水蒸气可进行初步冷却。
初冷方式有三种，即管式间接冷却、填料塔式直接冷却和间—直混合冷却。
对于上述装置需要冷却源和热交换器。
为了满足不同脱硫剂合理量的要求，对高、中温沼气需要考虑适当冷却降温，脱除沼气中部分水蒸气。
为了避免沼气在管道输送过程中所析出的凝结水腐蚀或堵塞金属管路，常采用在管路的最低处安装凝水器的方法，并将沼气中冷凝下来的水蒸气聚积起来定期排除，以使其后的沼气内所含水分减少。
如沼气从30 ℃降至15 ℃，则l m 3沼气冷却后可去除17.5 g 水。
2．沼气脱水装置为了使气液两相达到工艺指标的分离要求，常在塔内设置各种形式的塔盘、填料等，把气、液两相分散成许多细小的气泡、液滴或液膜，以扩大相接触面积。
按气、液接触基本构件的特点，塔器主要分为填料塔和板式塔。
填料塔属于气、液连续接触式塔器，它是在塔内装有一定数量的填料，液体沿填料表面下流，形成一层薄膜；气体沿填料空隙上升，在填料表面的液层与气体的界面上进行传质过程。
填料塔的主要特点是结构简单，阻力小。
填料塔脱水器如图5-1所示。
填料塔操作性能的好坏与所选用的填料关系很大，选用填料时有以下几点要求。
① 单位体积填料的表面积需大，且填料表面易被液体所润湿。
② 填料的空隙率需大，对气体阻力小。
③ 填料应具有化学稳定性，不被气体或液体所腐蚀。
④ 填料的重度应小，机械强度需大。
⑤ 填料的单位体积价格低。
填料的种类很多，大致可分为实体填料及网体填料两大类。
实体填料由陶瓷、金属、塑料等制作，其形式有环形填料（拉西环鲍尔环）、鞍形填料、鞍槽填料及波纹填料等。
网体填料主要由金属网制成各种形状，如鞍形丝网、Q 形丝网等。
板式塔属于气、液阶段接触式塔器，它是在塔内按照一定距离设置许多塔盘，气体以鼓泡或喷射的方式穿过塔盘上的液层，进行传质和传热过程。
5.1.2 沼气脱硫的原理和设备沼气脱硫分为干法和湿法两大类。
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。
沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范说课讲解
沼⽓⽣物脱硫关键技术研究及⼯程⽰范说课讲解浙江省科技计划项⽬可⾏性研究报告及经费概算沼⽓⽣物脱硫关键技术研究及⼯程⽰范⼆OO九年九⽉⼆⼗⽇⽬录第⼀部分：项⽬可⾏性研究报告⼀、项⽬的背景和意义 (1)1.1 项⽬背景 (1)1.2 项⽬意义 (4)⼆、国内外研究现状和发展趋势 (5)2.1⾼效脱硫微⽣物及菌群研究 (5)2.2⽣物脱硫过程控制技术研究 (8)2.3⽣物脱硫⼯程化应⽤研究 (9)三、项⽬主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 (12)3.1 主要研究开发内容 (12)3.2 关键技术 (15)3.3 主要创新点 (15)四、项⽬预期⽬标 (15)4.1 主要技术指标 (15)4.2 主要经济指标 (15)4.3 社会效益 (16)4.4 项⽬技术应⽤和产业化前景 (16)五、项⽬实施⽅案、技术路线、组织⽅式与课题分解 (17)5.1项⽬实施⽅案 (17)5.2 技术路线 (17)5.3 组织⽅式 (18)5.4 课题分解 (18)六、计划进度安排 (18)七、现有⼯作基础和条件 (21)第⼆部分：经费概算⼀、经费概算列表 (23)⼆、经费概算说明 (24)2.1 承担单位和相关部门承诺的⽀撑条件说明： (24)2.2 资⾦⽀出的主要⽤途： (25)2.3 对其他来源经费进⾏说明 (27)附表1：拟新购置设备清单 (28)第⼀部分：项⽬可⾏性研究报告⼀、项⽬的背景和意义1.1 项⽬背景随着我国经济的快速发展和⼯业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，⽽传统的化⽯能源储量有限，时刻⾯临着枯竭的风险，因此加快新能源的开发和利⽤，构建多元的能源供应体系，已成为保障我国社会经济发展的迫切需要。
近年来，⽣物质能作为⼀种可再⽣能源受到了世界各国的⼴泛关注。
预计到2015年，全球总能耗将有40%来⾃⽣物质能源。
我国拥有丰富的⽣物质能资源，其理论产量达650亿吨/年左右，折合理论资源为33亿标准煤，相当于我国⽬前年总能耗的3倍以上。
16000立方沼气生物脱硫技术方案
日产16000立方沼气生物脱硫技术方案
一、沼气基本情况
1.处理量：16000m3/d；
2.沼气温度：30℃；
3.沼气中H2S浓度：H2S≤1000ppm。
二、处理要求
沼气经处理后H2S≤50ppm。
三、工艺流程与特点
1、工艺流程如下图所示
2、技术特点
➢由化学吸收和微生物催化氧化有机结合构成；
➢吸收效率高，稳定性强，吸收液可循环再生，运行成本低；
➢可实现S单质回收利用；
➢运行维护简单，投资造价低。
四、运行成本
沼气经处理后H2S≤50ppm，以经典氧化铁干法脱硫为例，脱硫成本在0.06元/m3 (沼气),本技术比氧化铁干法脱硫成本降低50%，即0.03元/m3(沼气)。
因此，本技术运行成本非常低。
五、投资估算
本工程具体投资如下表所示，总投资约41.3万元。
- 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)。
生成的单质硫可以进一步氧化成 SO24 - 。反应式如
下:
H2 S( g) + OH -
H S- + H 2O
( 1)
H S-
+
1 2
O2
无色硫细菌
S+ OH -
( 2)
H S- + 2O2 + OH-
SO24- + H2 O
( 3)
生成的单质硫在沉降槽中以排泥的方式排出。
对于大型的沼气工程还可以进一步回收单质硫。如
1 沼气组成及处理量
留民营沼气站以鸡粪为发酵原料, 采用中温发 酵。沼气的 主要成分为 CH4 ( 60% ~ 70% )和 CO2 ( 30% ~ 40% ), H 2 S含量为 0. 2% ~ 0. 3% ( 2 000~ 3 000 LL /L)。沼气生物脱硫工程设计处理规模为 1 000 m3 / d。参照日本沼气用于锅炉燃烧时 H 2S浓 度限值为 100 LL /L[ 5 ] , 如果生物脱硫达不到这一要 求, 则通过后续干法脱硫进一步处理。
2 沼气生物脱硫工艺
沼气生物脱硫工艺流程如图 1所示。
图 1 沼气生物脱硫工艺流程 F ig. 1 F low chart of b io2desulfuriza tion of biogas
在吸收塔中用稀碱液吸收沼气中的 H 2S, 这是 一个化学过程; 在再生槽中通过无色硫细菌把吸收
液中的 H S- 氧化成单质 S, 这是一个生物氧化过程;
312 富液槽
富液槽的尺寸 为 1 000 mm @800 mm @1 500 mm, 通过吸收 H 2 S而富含 H S- 的吸收液自流进入
富液槽, 富液槽起到缓冲罐的作用。通过水泵 (Q = 4. 5 m3 / h, H = 125 kPa, W = 0. 75 kW )把富液槽的溶
液打入再生槽。无色硫细菌所需要的硫酸镁、磷酸
杨 栋, 等: 留民营沼气生物脱硫工程的设 计与运行
第 26卷 第 14期
8月发布的 5可再生能源中长期发展规划 6中提出, 到 2020 年建成 大型 畜禽养 殖场 沼气 工程 10 000 座、工业有机 废水沼气工程 6 000 座, 年 产沼气约 140 @108 m3; 约 8 000万户农村居民生活燃气主要 使用沼气, 年沼气利用量约 300 @108 m3。沼气中的 H2 S易造 成金 属管 道、阀门 和 流量 计的 腐蚀 和堵 塞 [ 1] , 因此沼气在综合利用之前必须脱除 H2 S。当 前国内沼气主要采用 Fe2 O3 干法脱硫。沼气生物脱 硫是近年发展起来的一种新型沼气脱硫方法 [ 2 ~ 4] 。
第 26卷 第 14期 2010年 7月
中 国 给 水排 水
CH INA WATER & WASTEWATER
Vo.l 26 No. 14 Ju.l 2010
留民营沼气生物脱硫工程的设计与运行
杨 栋 1, 2, 梁存珍 2, 刘卫国 2, 3, 刘海龙 1, 郝艳萍 2
( 1. 山西大学 环境与资源学院, 山西 太原 030006; 2. 北京石油化工学院 环境工程系, 北京 102617; 3. 武汉理工大学 资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430070)
Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430070, China ) Abstr act: It is necessary to remove hydrogen sulfide from b iogas before it is utilized. Bio2desulfu2 rization is a new method to remove hydrogen sulfide from b iogas. It has the advan tages of low cost and no secondary pollution. Bio2desulfurization process w ith a b iogas treatment capac ity of 1 000 m3 / d was used in the third phase project ofL ium inying biogas station. The removal e fficiency of hydrogen su lfide is re lat2 ed to the pH, contact t ime, biogas2water ratio and temperature. 90% hydrogen su lfide w ith the in it ia l concentration of 2 000 to 3 000 LL /L can be removed under the cond itions of pH 8, b iogas2water ratio 10 B1 and contact time 47 s. 85% su lfide in the regenera tion tank is converted to elemental sulfur. Con2 sidering the technology and economy, it is feasible to adopt the b io2desu lfurization process in the large and m iddle biogas projects. K ey w ords: b iogas; hydrogen sulfide; b io2desulfurizat ion
槽。中段为填料层, 内置阶梯填料, 提高气液接触效
率。吸收液通过上段的布水器均匀喷淋在填料上。
上段设置除沫器, 阻止生成的单质硫进入沼气管而
堵塞管道。在吸收塔内设置可对除沫器进行反冲洗
的布水器, 定期把除沫器中积存的单质硫冲洗下来。
影响吸收塔对 H 2S 的去除效率的 主要工艺条件包 括吸收液的 pH、气水接触时间、气水比、温度等。
摘 要: 沼气在综合利用之前必须进行脱硫处理, 沼气生物脱硫是近年发展的一种新的脱硫 方法, 具有处理成本低、不产生二次污染等优点。留民营三期沼气工程中采用生物脱硫工艺, 沼气 处理量为 1 000 m3 / d。 pH、接触时间、气水比、温度等因素均会影响沼气脱硫效果。当沼气中 H2 S 原始浓度为 2 000~ 3 000 LL /L、pH = 8 和气水比为 10 B1、接触时间为 47 s时, H 2 S去除率达到 90% , 再生槽中硫化物转化成单质硫的比例为 85% 。从技术和价格两方面考虑, 生物脱硫应用于 集中供气的大中型沼气工程是可行的。
19 91 年 北 京 市 大 兴 区 留 民 营 村 由 联合 国 援 建 了日产沼气 300 m3 的一期工程, 1997 年建成日产 沼气 300 m3 的二期工程。一期、二期沼气工程均采 用 F e2O3 干法脱硫, 存在处理成本高、脱硫剂更换周 期短等问 题。 2009年 留民营 建成日 产沼 气 1 600 m3 的三期工程, 实现附近七村沼气联供。三期工程 中采用两种不同的生物脱硫工艺, 一种处理工艺是 H2 S的化学吸收及生物氧化在一个反应器中进行; 另一种处理工艺是 H2 S 的化学吸收和生物氧化在 不同的反应器中进行, 两种处理方法并联运行, 可以 通过阀门调节沼气处理量。
关键词: 沼气; 硫化氢; 生物脱硫 中图分类号: X703 文献标识码: C 文章编号: 1000- 4602( 2010) 14- 0056- 04
Design and Op eration of B io2desu lfur iza tion Project of L ium inying B ioga s Sta tion
有有害废物的排放, 不带来二次污染。
3 主要处理单元
311 吸收塔
吸收塔的尺寸为 ª 600 mm @6 000 mm, 采用 6
mm钢板卷管。沼气 在吸收塔内 的接触 时间为 47
s。吸收塔分为 三段, 从 下至上高度 分别为 1 800、
2 200、2 000 mm。下段收 集吸收 液并溢 流至 富液
YANG Dong1, 2, LIANG Cun2zhen2, L IU W ei2guo2, 3, L IU H ai2long1, HAO Y an2p ing2
( 1. School of Environmenta l Science a nd Resource, Sha nxi University, Ta iyuan 030006, China; 2. D epartment of Environmenta l E ng ineering, Beijing Institute of P etrochem ica l Technology, Beijing 102617, Ch ina; 3. College of Resources and Environmenta l Eng ineering,
式 ( 1)、( 2)所示, 虽然在吸收塔中把 H2 S吸收下来 需消耗等量的 OH - , 但是在后续的 H S- 生物氧化过 程会产生等量 的 OH - 。如 果控制 工艺参 数, 减少 SO24 - 的生成比例, 就可以减少补充的碱量。与湿法 脱硫相比, 生物脱硫可以大幅度降低处理成本, 且没
DN25穿孔管曝 气。再生槽中 卷 第 14期
中国给水排水
www. wa tergasheat. com
使用半软性填料, 省去污泥回流。 314 沉降槽
再生槽的液体自流到沉降槽中进行泥水分离, 生成的单质硫以污泥形式从系统中排出, 上清液自 流进入贫液 槽。沉 降槽 尺寸 为 2 000 mm @2 000 mm @2 500 mm, 停留时间为 120 m in, 内部设置六角 蜂窝斜管, 强化沉淀效果, 防止污泥进入吸收塔而堵 塞填料。定期从沉降槽排泥, 并补充自来水。 315 贫液槽、清水槽、溶配槽