生物脱硫技术的应用
石油加工中的脱硫技术
石油加工中的脱硫技术脱硫技术在石油加工中起着重要的作用。
随着环境保护意识的增强,减少二氧化硫排放已成为石油行业的重要任务。
本文将探讨石油加工中常用的脱硫技术,并分析其原理和应用。
一、湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前石油加工中广泛应用的一种方法。
在湿法脱硫中,通过将石油中含有的硫化物与一种溶剂反应,使硫化物转化为可溶性的形式并从石油中移除。
这种技术可以同时去除硫和氮等杂质。
湿法脱硫技术中最常用的方法是氧化脱硫。
在这种方法中,石油经过一系列的处理,使其酸性增加,然后通过与空气中的氧气反应,将硫化物氧化为硫酸盐。
最后,硫酸盐与水反应形成硫酸,从而实现脱硫的目的。
二、干法脱硫技术干法脱硫技术是另一种在石油加工中使用的脱硫方法。
与湿法脱硫不同,干法脱硫不需要使用溶剂,而是通过物理化学反应直接去除石油中的硫化物。
干法脱硫技术中,最常用的方法是选择性吸附。
在这种方法中,石油经过特殊的吸附剂,硫化物会被吸附剂选择性地吸附,从而实现脱硫的目的。
这种方法能够高效地去除硫化物,并且不会引入额外的溶剂,因此在石油加工中得到了广泛应用。
三、生物脱硫技术生物脱硫技术是一种新兴的脱硫方法,其原理是利用特定微生物对硫化物进行降解。
这种方法具有环保、经济和高效的特点,在石油加工中越来越受到关注。
生物脱硫技术中,最常用的方法是利用硫氧化细菌进行脱硫。
这些细菌能够通过代谢过程将硫化物转化为硫酸盐,并从石油中除去。
利用生物脱硫技术不仅可以减少二氧化硫的排放,还可以降低工艺过程中的能耗和废物产生。
四、新兴脱硫技术除了传统的湿法脱硫、干法脱硫和生物脱硫技术,还有一些新兴的脱硫技术在石油加工中逐渐兴起。
这些技术包括离子液体脱硫、高温煤气脱硫以及催化剂脱硫等。
离子液体脱硫技术是利用特殊的离子液体作为溶剂,将硫化物溶解并从石油中去除。
这种方法具有高效率和可再生性的特点,被认为是一种可持续发展的脱硫技术。
高温煤气脱硫技术是将石油加工中产生的高温煤气与一种脱硫剂反应,使硫化物转化为硫酸盐并从煤气中去除。
微生物脱硫工艺
微生物脱硫工艺
微生物脱硫是一种利用微生物去除硫化氢等硫化物的工艺。
这种工艺主要应用于石油、天然气、煤等含硫化合物较高的工业领域。
微生物脱硫工艺一般包括以下步骤:
1.筛选合适的微生物菌种:首先需要筛选出适合脱硫的微生物菌种,这些微生物通常是一些厌氧细菌,如Desulfovibrio、Desulfotomaculum等。
2.培养微生物:将筛选出的微生物菌种进行培养,提供适宜的生长环境,包括适宜的温度、pH值、氧气浓度等条件。
3.提供底物:在脱硫过程中,微生物需要利用硫化氢等硫化物作为底物进行代谢,产生硫化铁等产物。
4.控制条件:保持反应系统的温度、pH值、氧气浓度等参数在适宜范围内,以促进微生物的生长和代谢活动。
5.收集产物:收集微生物脱硫产生的硫化铁等产物,并对其进行处理和回收利用。
微生物脱硫工艺相对于传统的化学脱硫工艺具有一些优势,如操作条件温和、无需高温高压、产物易处理等。
然而,也存在一些挑战,如微生物的生长速度较慢、受环境条件影响大等。
因此,在实际应用中需要综合考虑工艺优势和限制因素,选择合适的微生物脱硫工艺方案。
生物脱硫工艺的方法及问题
生物脱硫工艺的方法及问题背景燃煤是一种主要的能源,但其燃烧产生的二氧化硫(SO2)等污染物在大气中聚积,会对环境和人类健康造成严重影响。
因此,减少二氧化硫的排放和净化烟气愈发重要。
传统的二氧化硫净化技术主要包括湿法脱硫和干法脱硫,但这些方法在运行成本、能耗和脱硫效率等方面都存在局限性。
因此,生物脱硫技术应运而生。
生物脱硫工艺的方法生物脱硫技术主要依赖于一些特定类型的细菌来降解和转化二氧化硫。
其中常见的菌种有嗜酸性和嗜碱性硫氧化细菌等。
生物脱硫工艺主要包括以下几个步骤:1.烟气处理前的预处理环节,如有效地降低烟气中尘埃和氧气含量等。
2.在生物反应器中,将烟气通过微生物滤膜进行净化,同时生物反应器中的嗜酸性菌群氧化二氧化硫生成硫酸。
3.在加氧区中,将氧气引入反应器增加氧气含量以增强生物反应器的脱硫效果。
4.在沉淀池中,处理反应器出口的水和化学物质,使得水体中的硫酸盐沉淀并回收。
经过以上步骤,烟气中的硫含量可被有效降低。
生物脱硫工艺的问题尽管生物脱硫技术具有清洁、无污染、低成本等优点,但是也存在一些问题:1.笼罩在反应器表面上的粉尘和化学污染物容易阻碍生物反应器和嗜酸性菌群的正常运作。
2.反应器中嗜酸或嗜碱菌群的生存环境比较苛刻,需要维持一定的温度和酸碱度。
3.反应器的运行需要较好的维护,比如细菌培养和废液处理等,需要合适的技术和人力保障。
4.生物脱硫处理满足污染物排放标准的条件,但其硫酸盐所生成的废弃物是一种新的问题,化学副产物的改进还需要更多的研究。
结论生物脱硫技术具有潜在的发展前景,尤其在推行“绿色能源”政策的趋势下更为重要。
总体而言,生物脱硫沿着可持续、低成本、化学副产物减少等方面的方向发展,将可以成为烟气净化领域的重要技术,所面临的问题也将得到解决。
脱硫方法及其比较
脱硫方法及其比较脱硫是指从含硫燃料中去除硫化物的过程。
硫化物在燃烧过程中会产生有害的硫酸和硫酸盐,对环境和人体健康造成危害。
因此,脱硫技术在能源和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍几种常用的脱硫方法及其比较。
1.石灰吸收法石灰吸收法是一种传统的脱硫方法,适用于高含硫煤和高温燃烧设备。
该方法利用石灰将燃烧产物中的硫捕获并形成硫化钙。
硫化钙可以作为建筑材料或化肥利用。
然而,石灰吸收法存在一些问题,如石灰需求量大、产生大量的废水与废渣等。
2.湿法石膏脱硫法湿法石膏脱硫法是一种湿法脱硫方法,通过将石膏和含硫燃料混合反应,形成硫酸钙脱除硫化物。
湿法石膏脱硫法具有较高的脱硫效率和较低的投资成本,在电力行业中广泛应用。
但是,湿法石膏脱硫法也存在一些问题,如处理大量的废水和废渣,处理过程中需添加大量的草酸等。
3.干法喷射碱脱硫法干法喷射碱脱硫法是一种常见的干法脱硫方法。
该方法通过将碱性吸收剂喷射到燃烧设备中,与硫酸盐反应生成硫化物,然后通过过滤装置进行分离。
干法喷射碱脱硫法适用于低温燃烧设备,并且可以降低废水和废渣的排放,减少环境污染。
然而,干法喷射碱脱硫法对吸收剂的选择和处理技术要求较高,操作复杂,投资成本较高。
4.生物脱硫法生物脱硫法是近年来发展起来的绿色脱硫技术,利用特定的硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化物,并最终生成硫和硫酸。
该方法具有脱硫效率高、能耗低、无二次污染等优点。
然而,生物脱硫法在应用中还面临着技术成熟度、处理量、原料适应性等问题。
综上所述,不同的脱硫方法各有利弊,并适用于不同的场景和需求。
在选择脱硫方法时,需要考虑燃料特性、设备条件、投资成本、环境要求等多个因素,并进行综合比较。
未来,随着环保意识的提高和技术的发展,更加高效和环保的脱硫方法将被广泛应用。
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。
脱硫重要基础知识点
脱硫重要基础知识点
脱硫是指将燃料或矿石中的硫化物化合物去除的过程,可以应用于不同行业和领域。
下面将介绍脱硫的几个重要基础知识点。
1. 脱硫方法:
常见的脱硫方法包括燃料燃烧中的烟气脱硫、湿法脱硫以及生物脱硫等。
烟气脱硫通常使用石灰石和石膏反应,将生成的石膏分离出来。
湿法脱硫则是利用碱性溶液与硫酸盐反应,将硫酸盐转化为硫化钙。
生物脱硫则利用某些微生物在特定环境中将硫化物转化为硫酸盐。
2. 脱硫效率:
脱硫效率是指脱硫过程中硫化物去除的程度。
脱硫效率受到脱硫剂种类、处理温度、反应时间等因素的影响。
不同的脱硫方法具有不同的脱硫效率,因此根据具体需求选择合适的脱硫方法是十分重要的。
3. 脱硫产物处理:
在脱硫过程中生成的产物需要进行处理。
例如,湿法脱硫中生成的硫化钙可以利用到其他行业,如水泥生产和脱硫石膏板生产。
同时,对于石膏、硫酸盐等产物的处置也需要考虑环境保护因素。
4. 脱硫技术的应用:
脱硫技术广泛应用于燃煤电厂、钢铁冶炼、石油炼制、矿石提炼等领域。
通过降低废气和废水中硫化物的含量,脱硫技术可以减少大气污染物排放,保护环境及人类健康。
5. 脱硫法规标准:
各个国家和地区对于脱硫的法规标准不同,对于不同行业和设备有着不同的要求。
因此,在实施脱硫过程中,需要符合相关的法规标准,
确保脱硫效果和环境保护要求。
以上是关于脱硫的重要基础知识点的简要介绍。
对于研究和应用脱硫技术的人们来说,掌握这些知识点是十分必要的。
脱硫技术的不断发展与创新将有助于减少环境污染,保护人类健康。
生物技术在环境污染治理中的应用
生物技术在环境污染治理中的应用一、引言随着工业化进程的加快和人口的不断增长,环境污染问题日益严重。
环境污染对生态系统和人类健康造成了严重的威胁,因此寻找有效的环境治理方法变得尤为迫切。
生物技术作为一种新兴的环境治理手段,具有很大的潜力和应用前景。
本文将探讨生物技术在环境污染治理中的应用。
二、生物技术在废水处理中的应用1. 微生物降解废水中存在着各种有害物质,如重金属离子和有机污染物。
利用生物技术,可以通过微生物降解的方式将这些有害物质转化为无害的物质。
例如,利用细菌在废水中降解有机废物,可以有效地减少化学氧化剂的使用,降低处理成本。
2. 生物滤池生物滤池是一种常见的废水处理设备,其中利用生物膜的作用将废水中的有机物质进行降解。
这种技术具有成本低、效果好的优势,适用于各种规模的废水处理厂。
三、生物技术在土壤修复中的应用1. 植物修复植物修复是一种生物技术手段,通过选择适宜的植物种类,在污染土壤中种植这些植物,利用植物的根系吸收有害物质,达到净化土壤的目的。
这种方法适用于一些轻度污染的土壤,能够降低修复成本。
2. 微生物修复微生物修复是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入污染土壤中,利用微生物的降解能力将有机污染物分解为无害的物质。
这种方法需要精确控制菌种的添加和环境条件,具有一定的技术难度。
四、生物技术在空气净化中的应用1. 生物过滤器生物过滤器是一种将废气通过生物介质进行过滤,吸附和降解的装置。
通过选择适宜的生物介质和微生物菌株,可以有效地去除废气中的有机物和异味物质。
这种方法在室内空气净化和工业废气治理中广泛应用。
2. 生物脱硫生物脱硫是一种利用生物技术处理烟气中二氧化硫的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入烟气中,利用微生物的催化作用将二氧化硫转化为硫酸盐。
这种方法具有高效、环保的特点,对于二氧化硫的净化效果显著。
五、结论生物技术在环境污染治理中具有广阔的应用前景。
生物脱硫技术的应用研究进展
技术原理
3、硫酸盐进一步还原为硫杆菌可利用的有机形态; 4、硫杆菌利用有机形态的硫作为营养物质进行生长和繁殖。
4、脱硫效果的评价和表征,如 脱硫率、产物分析等。
4、脱硫效果的评价和表征,如脱硫率、产物分析等。
1、通过基因工程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ术改良微生物或酶催化剂,提高其活性和稳定性; 2、开发新型的两段法脱硫工艺,提高反应速率和脱硫效果;
1、煤炭生物脱硫技术的原理和基本流程
煤炭生物脱硫技术的基本原理是利用微生物或生物酶的作用,将煤中的硫分 转化为可溶性物质,再通过洗涤、离心等物理方法将其去除。该技术具有环保、 节能、高效等优点,已成为国内外研究的热点。
2、煤炭生物脱硫技术的研究现 状和主要应用领域
2、煤炭生物脱硫技术的研究现状和主要应用领域
基本内容
酶法脱硫则是利用某些酶的催化作用,将硫化物转化为所需产品,如单质硫、 硫酸等。
1、微生物脱硫:微生物脱硫技 术的研究和应用是最为广泛和成 熟的
2、酶法脱硫:酶法脱硫具有反 应条件温和、产物纯度高、可实 现工业化生产等优点
2、酶法脱硫:酶法脱硫具有反应条件温和、产物纯度高、可实现工 业化生产等优点
d.加强工业化应用研究,开发适合大规模生产的煤炭生物脱硫技术和设备。
参考内容二
引言
引言
天然气作为一种清洁、高效的能源,在全球范围内得到了广泛应用。然而, 天然气中含有的硫化物不仅对环境造成污染,还会对人类健康和生态系统的可持 续发展产生负面影响。因此,脱除天然气中的硫化物成为了一个重要而迫切的任 务。
生物脱硫技术的应用研究进 展
基本内容
基本内容
摘要:生物脱硫技术是一种利用微生物或酶来降低或去除硫化物的方法,在 环境保护、能源开发和农业生产等领域具有广泛的应用前景。本次演示综述了近 年来生物脱硫技术的研究进展,包括其特点、应用、存在的问题及解决方法,并 探讨了未来的研究方向和前景。
生物脱硫及硫磺回收技术
Shell Global Solutions
27
Shell-Paques in AMOC refinery of Egypt
Shell Global Solutions
28
应用业绩
全世界有45套沼气脱硫装置和各种工业领域物流脱硫装置,其中有6套装置应用在天
然气领域:
Bantry AMOC PrimeWest NATCO1 NATCO21) OMV2)
2
天然气脱硫原因
所有天然气都含有比例不同的H2S成份 H2S的存在有以下几种危害: - 剧毒
空气中H2S含量 5ppm vol 70ppm vol 600ppm vol 可感觉到的 危险 致命的
- -
设备腐蚀 爆炸危险
3.5vol%以上 爆炸危险
环保部门对天然气生产单位的要求
Shell Global Solutions 3
Shell-Paques 工艺总结
最先应用到沼气脱硫,后来又发展到天然气和炼厂领域 4套天然气装置已投用,另外一套处于准备阶段,还有一套在设计过程中 可以从废气,燃料气,轻烃和水中等工业物流中脱硫并进行硫磺回收 过程简单,无需过多的监控,维护费用低,能耗低 硫化氢脱除率高(>99.99%),没有明火和SO2的排放 硫磺质量好可作为农用
Shell Global Solutions
硫磺产品的用途
作为无害废物掩埋 作为商品硫磺销售
-可加工成粉沫,用于硫磺酸和硫酸的生产 -将其加工成为99%以上的国际克劳斯产品
农业用途
-农业化肥 -杀真菌剂 -杀虫剂
Shell Global Solutions
Shell-Paques工艺特点
工艺流程简单,占地面积少 在吸收塔中H2S 100%被吸收,工艺安全可靠 无SO2排放 碱液内部循环,菌种自动再生,不会失活 能耗低,最少地使用化学溶剂,降低了操作成本 较少的操作人员(仅一人操作即可), 维修费用低 形成亲水性硫磺产品,不会在工艺设备中产生堵塞 操作弹性大
生物脱硫技术课件 (一)
生物脱硫技术课件 (一)生物脱硫技术是一种利用微生物代谢能力将燃料燃烧所产生的二氧化硫进行脱除的技术。
随着人们对环境保护的意识不断增强,生物脱硫技术越来越被重视,因此,一份关于生物脱硫技术的课件也逐渐成为学习生物脱硫技术的必需品。
下面就对生物脱硫技术的课件进行分点阐述。
一、生物脱硫技术的基本概念生物脱硫技术是利用微生物代谢能力将燃料燃烧所产生的二氧化硫进行脱除,进而减少污染物二氧化硫对环境的影响,减缓温室效应并保证人类健康。
生物脱硫技术可以用于石油化工、钢铁、电力等行业中,可将硫化物转化为无害的硫酸盐,并可产生适量的能量。
二、生物脱硫技术的工艺流程生物脱硫技术的工艺流程主要包括:生物反应池、气体进出系统、调节系统、泵及管路系统等组成部分。
在生物反应池中,二氧化硫与微生物进行反应,微生物通过氧化反应将硫化合物转化为硫酸或者硫酸盐,最终达到净化环境的效果。
三、生物脱硫技术的优势1.技术简单:生物脱硫技术中不需要引入任何化学试剂,利用微生物的代谢能力就可以实现二氧化硫的脱除。
2.设备投资少:相比于其它脱硫技术,生物脱硫技术的设备复杂度要少,并且容易实现自动化。
3. 降低使用成本:生物脱硫技术的使用成本相对较低,降低了企业在绿色生产过程中的负担。
四、生物脱硫技术的应用1. 在电力工业中,二氧化硫可以通过生物脱硫技术转化为无害的硫酸盐,有效降低了燃烧所带来的环境污染。
2. 在钢铁工业中,生物脱硫技术可以降低钢铁企业的排放标准,达到环保要求,保护生态环境。
3. 在石油化工业中,生物脱硫技术也可以将石油加工所产生的二氧化硫转化为无害的硫酸盐,最大程度保证了环境的干净和健康。
总体而言,生物脱硫技术作为一种绿色环保技术,可以有效降低工业企业在环保方面的污染,减少二氧化硫对环境的破坏,进而实现环境的保护和改善生态环境的目的。
脱硫技术的研究现状及其应用前景展望
脱硫技术的研究现状及其应用前景展望随着环保意识的不断提高,工业生产中对废气排放的要求也越来越高,尤其是对二氧化硫(SO2)这种有害气体的排放。
在排放二氧化硫的工业企业中,如火力发电厂、炼油厂、钢铁厂等,必须使用先进的脱硫技术来减少二氧化硫的排放,以避免对环境和人类造成不可逆转的损害。
本文将介绍脱硫技术的研究现状及其应用前景展望。
一、脱硫技术的分类目前常用的脱硫技术主要包括湿式脱硫技术、干式脱硫技术和生物脱硫技术。
湿式脱硫技术主要包括石膏法(FGD)和海水脱硫法(海膜法)。
石膏法是目前最常见的脱硫技术,它利用石膏和二氧化硫在氧化剂作用下生成硫酸钙的化学反应来实现脱硫作用。
海水脱硫法则是利用海水中的钙离子与二氧化硫反应生成硫代硫酸钙脱除SO2。
干式脱硫技术主要包括碱液喷淋法和床层反应法。
碱液喷淋法利用碱性液体喷洒到锅炉中的废气中,可中和气态SO2,同时,如果选择较好的喷淋剂,也可使其他氧化态氮化物、颗粒物或有机物等污染物得到有效地去除。
床层反应法则是利用干燥的反应床材料吸收废气中的SO2。
生物脱硫技术是将硫氧化细菌通过悬浮液或固定化生物膜的方式加入到废气中形成的微生物膜中,使微生物膜代谢产生酸性物质,与被脱硫气体进行化学反应,以达到脱除废气中的SO2。
二、脱硫技术的研究现状在当前的研究中,湿式脱硫技术依然是最为常用的脱硫技术,广泛应用于火力发电、炼油、冶金等工业领域。
其中又以石膏法为主,石膏法技术在液-固(气)反应过程中能够反应生成大量的CaSO3和CaSO4,每年生产的石膏约300亿吨,而这些石膏也成为了资源综合利用的新方向,可以制成墙板、粘土板以及涂料等产品。
此外,在研究方面,生物脱硫技术逐渐得到了关注和实践。
生物脱硫技术适用于低浓度的气态 SO2 排放源。
在这种技术中,由产生硫氧化细菌的微生物组成的菌群可以通过“自净作用”的自我更新能力实现长期且稳定地脱除废气中的二氧化硫。
近年来,前景广阔的脱硫微生物学从研究领域转向实践领域,基于微生物的脱硫技术不仅脱硫效率高、投资少,并且还有很好的环境适应性,逐渐得到研究人员和企业的高度关注。
微生物脱硫技术
浅谈微生物脱硫技术【摘要】将微生物脱硫技术应用到煤炭工业上是一项新的科研技术,并且具有广泛的应用前景。
本文从无机硫脱除原理、有机硫脱除机理、微生物脱硫技术开发现状、微生物脱硫技术的前景等五个方面介绍了微生物脱硫技术,希望对以后的工作有一定的帮助。
【关键词】微生物脱硫;无机硫脱除;有机硫脱除;浸出法;表面氧化法引言由矿山、煤矿渗排的废水旱强酸性,说明某些生物具有溶解矿石而繁衍的特性。
美国曾因此开发了细菌浸出技术,自低品位铜矿中回收铜,其铜产量占全国总产铜量地10%以上,煤炭微生物脱硫便是在在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术。
1 .煤炭中硫的形态煤炭中的硫分为无机硫和有机硫两大类,两者的比例视煤炭种类而异。
无机硫以矿物质态存在,其大部分是黄铁矿形态存在,还会有少量的硫酸盐和单质硫。
有机硫在煤中与碳原子以共价键相结合,以噻吩型、硫化物型和硫醇型等形态存在;其中又以噻吩型为主。
2 .无机硫脱除原理煤炭中无机硫大多以黄铁矿的形态存在。
在微生物的作用下,无机硫被氧化、溶解而脱除,该过程涉及两方面的作用:一是微生物的直接作用,中间产物引起的纯粹化学作用。
无机硫的脱除机理:首先是微生物附着在黄铁矿表面发生氧化溶解作用,生成硫酸和二价铁离子;而且二价铁离子被氧化为三价铁离子;由于三价铁离子具有氧化性,又与其他黄铁矿发生化学氧化作用,自身被还原成二价铁离子同时生成单质硫;单质硫在微生物作用下被氧化成硫酸而除去,显见,在这一循环氧化还原反应过程中,铁离子是中介体,由于微生物和化学氧化两种相互作用,加速了黄铁矿的溶解,微生物的重要作用在于使二价铁变成三价铁的铁氧化作用以及使单体硫变成硫酸的硫氧化作用。
而中间产物又能被微生物用作能源,促进微生物繁衍。
目前已知能脱除无机硫的微生物有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌以及能在70度高温下生长发育的古细菌。
这些细菌自铁和硫等无机物氧化中获取能量,并能固定空气中二氧化碳而繁殖,属自养菌。
生物催化脱硫技术及其在炼油工业中的应用
化 剂 中毒 , 燃 烧 产 物 的 排放 , 会 造 成 严 需 要 氢 源 和 产 生 的 H, 容 易 污 染 环 境 等 缺 动 杆菌 属) C r n b ce i m p ( 杆菌 其 还 s 、 o y e a tru s . 棒 吸 附 法 、 取 法 、 学 氧 化 法 和 生 物 催 化 B e ia t r m( 杆菌属 )B i r c ( 萃 化 rvb ce i 短 u 、 e e i k 拜叶 j n
的 标 准 来 限制 石 油 燃料 中 硫 的含 量 , 如 , 例 制 在 l ×1一, 盟规 定 2 l年 石油 产 品 中 0 O 欧 01
的 质 量 标前 , 国内外 石 油 的脱 硫技 术 可 以分 为
、 c r i p ( 和 硫 技 术 , 在 常温 常 压 下 , 用 需 氧 和 厌 红红 球 菌 )No a d a s .诺卡 氏菌属 ) 它 利 R o o o c s ey h o oi 红平红球 菌) 。 h d c c u r t r p l ( s 等
化物 、 、 醚 、 吩和 其 它结 构更 复 杂的 有 其 从 系 统 中 分 离 出 来 。 种 方 法 在 工 业 中 砜 硫 噻 这
机 含硫化 物 , 总的 含硫量 在0 0 %~7 8 % .3 .9 t 1 。
石油 中硫的 存 在 不 仅 腐 蚀 发 动 机 机 件和 炼
℃ , 点3 2 3 ℃ , 苯及 苯 硫醚 结构 ) 沸 3 ~3 3 联 为
当 今 世界 , 油 燃 料 仍 然 是 主 要 能 源 。 温 、 压 下 , 石 高 在催 化 剂 ( 属催 化 剂 等 ) 作 金 的
石 油 中除 含 有单 质硫 外 , 还含 有 硫 醇 、 二硫 用 下 , 有 机 硫 化 物 转 化 为 H, 然后 再 将 是 以二 苯并 噻 吩 ( T, 状 结 晶 , 点9 将 S, DB 针 熔 9
浅淡生物质电厂烟气脱硫脱硝技术与工程应用
浅淡生物质电厂烟气脱硫脱硝技术与工程应用摘要:为电厂生物质锅炉脱硝脱硫问题,本文在介绍生物质锅炉及其烟气主要特点的基础上,对其脱硝脱硫技术与应用进行深入分析,提出不同技术方法的优势特点,以期为相关人员提供参考。
关键词:生物质锅炉;脱硫;脱硝生物质作为继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源,之间在电厂中得到广泛应用。
生物质锅炉和传统燃煤锅炉存在很大不同,而且烟气也存在一定差异,这就给生物质锅炉的脱硝脱硫提出了更高要求,有必要对脱硝脱硫技术及其应用进行分析。
1生物质电厂锅炉烟气主要特点采用生物质燃料的电厂,其锅炉烟气主要具有以下几方面特点:(1)炉膛温度有很大差别,不同炉型的炉膛温度有所不同,比如中温中压炉的炉膛温度在700℃-760℃范围内,次高温次高压炉的炉膛温度在880℃-950℃范围内,高温高压炉的炉膛温度在850℃-1100℃范围内。
(2)生物质燃料的氢元素含量通常很高,这会使锅炉烟气中含有更多的水,一般可达15%-30%,但普通燃煤锅炉都在10%以内[1]。
(3)烟尘中碱金属的质量分数相对较高,通常可以达到8%以上。
(4)氮和硫的氧化物浓度不大,但有明显的波动,采用纯生物质进行燃烧时,氧化物浓度会在100-250mg/m3范围内发生波动,而如果燃料中除生物质以外还掺杂了其它物质,如树皮与木材等,则氧化物的浓度将在250-600mg/m3范围内发生波动,某些情况下的瞬时浓度甚至可以达到1000mg/m3及以上。
2脱硫脱硝技术与应用2.1脱硝2.1.1低氮燃烧该技术的原理为控制燃烧,通过对空气中氧元素含量进行的调节起到减少氮氧化物的作用,采用该技术时,需要使锅炉燃烧处在稳定状态,否则会对改造效果造成影响,或导致燃烧不稳定。
对电厂的生物质锅炉而言,以烟气再循环比较常用。
对于烟气再循环,它主要有以下两种流程:第一种为烟气直接到达一次风机的入口处,采用该方案无需对一次风机进行改动,同时也无需使用抽风机,能节省大量的电能,使氮氧化物浓度降低20%-40%;第二种为烟气直接到达一、二次风室。
生物脱硫技术
1.背景
煤中含硫量约0.1%~10%,煤中硫元素对煤炭 的利用极为不利。 燃烧时,生成二氧化硫污染环境(酸雨),腐蚀设 备;炼焦时,60%的硫进入焦炭,使生铁变脆;气化 时,生成二氧化硫,使催化剂中毒、腐蚀设备;堆放 时,硫铁矿高的煤易氧化和自然。根据国家有关规定, 炼焦和发电用煤含硫量必须在1%以下,一般用煤含 硫量必须在1.5%以下。研究高效低成本的煤炭脱硫 技术,将有很大的经济和环保意义。
2.煤炭中硫的存在形式
煤中主要以无机硫和有机硫两种种形式存在, 无机硫占60%~70%,主要有硫铁矿和硫酸盐矿, 有时还含有微量元素硫。 有机硫种类繁多,结构复杂但含量较低,有机 大都与煤化学结构的碳骨架相结合,如硫醇类-SH, 硫醚类(R-SR'),硫醌类等。
3.脱硫微生物
目前,煤炭脱硫常用的微生物有:硫杆菌属、 细小螺旋菌属、硫化叶菌属、假单胞菌属、贝氏 硫细菌属、埃希氏菌属等。 脱除无机硫的微生物主要有:氧化亚铁硫杆菌、 氧化硫硫杆菌等。 脱除有机硫的微生物主要有:假单胞菌、不动 杆菌、根瘤菌。2)表面处理浮选法:微生
物加入煤浆中,通过预处理, 使之与煤浆充分混合,然后 给入浮选装置。微生物附着 在黄铁矿颗粒表面,或使其 表面氧化,或改变黄铁矿的 表面活性,使其易溶于浮选 液,从而进入尾矿。煤粒表 面仍然保持良好的疏水性, 随气泡浮上水面,从而把煤 和黄铁矿分开。 优点:时间较短。 缺点:适用范围较窄,管理 复杂性和运行成本高。
4.煤炭微生物脱硫原理
(1).无机硫的脱除原理:黄铁矿在潮湿富含氧气 地环境中,能够自发而缓慢的氧化为硫酸根和亚铁 离子 ,并放出热量;当环境中存在某些嗜酸的硫 杆菌时,此反应速率将大大加快。 其作用方式可分为直接作用和间接作用。 直接作用:指黄铁矿作为微生物的能源物质,即微 生物在使煤中黄铁矿发生降解生成高价铁离子和硫 酸根的同时,利用释放的能量进行新陈代谢。 间接作用:指微生物催化氧化黄铁矿生成硫酸根和 铁离子 ,该铁离子作为强氧化剂与金属硫化物反 应,将黄铁矿硫氧化为硫酸根或元素硫。
生物柴油脱硫技术研究与应用
生物柴油脱硫技术研究与应用生物柴油作为一种可再生的燃料,具有较低的碳排放和环境影响,因此在全球范围内受到了广泛关注和应用。
然而,生物柴油中的硫含量较高,超过了国家和国际标准要求。
为了满足环保要求和提高生物柴油的质量,研究和应用生物柴油脱硫技术变得尤为重要。
脱硫是生物柴油生产过程中的一个关键步骤,它的目的是降低生物柴油中的硫含量。
高硫含量会对环境和健康产生不良影响,如二氧化硫(SO2)的排放会导致酸雨的形成。
因此,脱硫技术的研究和应用对于生物柴油的可持续发展至关重要。
现有的生物柴油脱硫技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
一种常用的物理方法是吸附法,通过在生物柴油中添加吸附剂,如活性炭、硅胶和沸石等材料,来吸附硫化物。
吸附剂的选择和使用条件对脱硫效果有着重要影响。
但是,物理方法存在吸附剂降解、再生和回收的问题,同时对于一些极低浓度的硫化物不够有效。
化学方法主要通过添加化学试剂实现脱硫,常用的方法包括氧化、氢化和酸碱中和等。
其中,氧化法是应用最广泛的化学脱硫方法之一。
利用氧化剂如过氧化氢、过氧化物或过硫酸盐等与硫化物反应生成水溶性的硫酸盐,从而实现脱硫目的。
氢化法则通过加氢反应将硫化物转化为可溶性的化合物。
酸碱中和法则是通过加入酸或碱溶液与硫化物反应生成无机盐的方法进行脱硫。
尽管化学方法可以有效地降低生物柴油中的硫含量,但是其中的试剂需要后续处理,从而增加了成本和环境负担。
与物理方法和化学方法相比,生物方法作为一种新兴的脱硫技术,越来越受到关注。
生物脱硫是利用微生物或其产生的酶对生物柴油中的硫化物进行降解和转化的过程。
这种方法具有环保、经济和可持续的特点。
常用的生物方法包括微生物降解、生物吸附和生物转化等。
微生物降解是利用一些具有脱硫能力的细菌、真菌和酵母等微生物对硫化物进行降解。
生物吸附是利用微生物表面的吸附酶或自身的代谢产物对硫化物进行吸附。
生物转化则是利用微生物产生的酶对硫化物进行有选择性的转化。
H2S脱除技术方案
H2S脱除技术方案H2S是一种常见的有毒气体,常在石油、煤气、化肥等工业生产中产生。
由于其对人体健康和环境的危害,需要采取相应的脱除措施。
下面将介绍几种常见的H2S脱除技术方案。
1.物理吸附物理吸附是一种利用吸附剂,通过表面吸附H2S的方法进行脱除。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
该方法适用于H2S浓度较低的气体,并需要定期更换吸附剂。
2.化学吸收化学吸收是利用吸收剂与H2S发生化学反应,将其转化为不易挥发的物质进行脱除。
常用的吸收剂有三氧化硫(S03)、氨水和碱性溶液。
该方法适用于酸性气体中H2S浓度较高的情况。
3.生物脱硫生物脱硫是利用硫氧化细菌将H2S氧化为硫酸盐,从而实现脱硫的过程。
该方法广泛应用于石油开采、天然气净化以及市政污水处理等领域。
生物脱硫技术具有工艺简单、副产物少等优点,但对操作条件和菌株选择有较高的要求。
4.氧化脱除氧化脱除是通过将H2S氧化为硫酸盐,从而实现脱除的方法。
常见的氧化剂有氯气、过氧化物和高价态铁等。
该方法适用于H2S浓度较高的气体脱除,但氧化剂的使用需要谨慎,以避免产生有害物质。
5.膜分离膜分离是利用特殊选择性膜对气体进行分离和脱除的技术。
常见的膜材料有聚酰胺膜、石墨烯膜和聚合物膜等。
该方法具有脱除效率高、能耗低等优点,但膜材料的选择和膜组件设计需要仔细考虑。
除了以上几种常见的H2S脱除技术方案,根据实际情况还可以采用其他的技术手段进行脱除。
例如,电学氧化还原、物理冷凝和化学热反应等。
此外,根据H2S产生的源头和脱除的目的,还可以选择合适的脱除设备,如吸附器、洗涤塔、反应器和过滤器等。
需要注意的是,在选择脱除技术方案时,需要根据H2S浓度、气体成分、操作条件和经济可行性等因素进行综合考虑。
同时,为了保证脱除效果和操作的安全性,需要进行定期的监测和维护工作,并根据实际情况进行相应的调整和改进。
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好氧 0.45
B 0.062 0.093 0.12 0.03 0.42
A:以乙醇为基质的污泥产率系数(gVSS/gCOD), B:以丙酸为基质的污泥产率系数(gVSS/gCOD)。
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2.2 出水COD低
微氧厌氧系统由于挥发性脂肪酸(VFA) 被氧化、可溶性微生物产物(SMP)少、 厌氧形成的部分还原性物质(如H2S)被氧 化等原因而降低了出水的COD浓度。
微氧厌氧生物脱硫技术 实验研究
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微氧厌氧生物脱硫技术实验研究
1、微氧厌氧技术 2、技术特点 3、微氧厌氧生物脱硫实验研究 4、 结 论
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1、微氧厌氧技术
好氧微生物依靠分子氧进行代谢; 而厌氧微生物只能在没有氧存在的情况
下才能生长。 所以,人们一般认为严格厌氧微生物和
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另据Zitomer报道,即使在分散的悬浮 状态下,没有厌氧微环境的存在,好氧 菌与厌氧菌也能共存,而且污泥呈现出 高的产甲烷活性。
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虽然低浓度的溶解氧也会对产甲烷菌产 生毒害作用,但已发现一些产甲烷菌在 有溶解氧存在的情况下仍能在短期内存 活,并且保持与其它好氧和微氧微生物 共生。
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2.4 抗冲击负荷能力强
微氧产甲烷系统由于一方面能使VFA氧 化,另一方面能吹脱CO2,从而可有效 降低系统所需的VFA碱度和CO2碱度, 使系统的pH值迅速回升。
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Zitimer将间歇反应器中的有机负荷由 0.25gCOD/(L·d)猛增至4 gCOD/(L·d)时, 反应器内的pH值由7降至5,
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Zitomer在以蔗糖为基质的血清瓶微氧 产甲烷系统的试验中发现,系统COD去 除率高而且出水COD浓度低。
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好氧与微氧厌氧处理结果对比
条件
COD (mg/L)
进水 出水
3×104
充氧率为1gO2/(L·d) 1400
好氧系统
2400
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2.3 产甲烷活性高
高VFA浓度、高H2S浓度及中间产物的积 累都会使产甲烷活性降低,微氧系统由 于能迅速氧化VFA、吹脱或氧化H2S、减 少毒性中间产物的积累,从而可有效提 高产甲烷活性。
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驯化培养的目的:
培养驯化出同时富含MPB、SRB和CSB 三菌种并具有较高活性的污泥 。
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启动--将初期已驯化培养的污泥接种 至微氧厌氧生物脱硫反应器,并使微生 物活性增加。
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反应器运行温度为30℃,HRT为24 h, 进水pH值约为6.0,COD启动负荷为 5.95 kg/(m3·d),SO42-启动负荷为 0.4 kg/(m3·d)。
好氧微生物必须在时间或空间上分离。
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但是,由于厌氧微环境的存在(如颗粒污 泥或生物膜的形成)而使好氧菌和厌氧菌 可以在同一反应器里共存。
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如颗粒污泥表面的兼性微生物可在氧分 子扩散进颗粒内层之前就消耗掉氧分子。
类似的还有多孔状填料,如藻酸钙颗粒 表面有好氧菌而颗粒孔隙内有厌氧菌。
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例如,索氏甲烷丝菌在氧存在长达48h 之后取消氧,甲烷产量并未下降。
还有巴氏甲烷八叠球菌、布氏甲烷杆菌、 索氏甲烷丝菌、嗜热碱甲烷杆菌和嗜树 甲烷短杆菌等,它们都具有一定的耐低 氧能力。
பைடு நூலகம்
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稻田中的厌氧微生物已被发现可在交替 的厌氧环境与好氧环境中生存。
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生物气 出水
空气/氧气
进水
微氧厌氧反应器示意图
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2 技术特点
2.1 污泥产量少 Zitomer以血清瓶为反应器,以乙醇、
丙酸为基质,在氧气添加量分别为0%、 10%、30%COD的情况下,对系统的 污泥产率系数(Y)进行了试验分析。
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污泥产率系数对比
添氧量 0 % 10% 30% 严格 厌氧
另一方面由于CH4与O2同时存在,使甲烷细菌 能以CH4为初级基质通过共代谢而降解一些物 质(如三氯乙烯、四氯乙烯等)。
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3、微氧厌氧生物脱硫实验研究
应用微氧厌氧技术处理糖蜜酒精废水。
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糖蜜酒精废水特性
水质指标
pH值
温度 (ºC)
数值
3.0 ~3.5
80~100
BOD ( g/L)
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气体 气体
5 O2
气体
1
6
2
4
8
进水
3
7
1、集气装置 4、微氧厌氧反应器
2、气泵
5、气体流量计
3、水泵
6、氧气瓶
7、水泵 8、UASB反应器 9、集气装置
工艺流程示意图
9
11
出水 10
10、SBR反应器 11、微电脑时控开关
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实验结果
(1) 驯化培养阶段 (2 ) 启动阶段 (3) 运行阶段 (4) 实验小结
即进水COD浓度为5958 mg/L,SO42为400 mg/L。
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本实验在反应器内部采用每天人工定期 通入氧气的方法,利用便携式ORP测定 仪监控反应器内ORP为-250~-220 mV。
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28
一周后COD和 100% SO42-去除率呈现 80% 增长趋势,2周后,
60%
25
CODCr (g/L)
65
钙(mg/L) (以CaO计
)
450~5180
水质指标
TSS (g/L)
总氮 (mg/L)
总磷 (mg/L)
钾 (mg/L)
SO42(mg/L)
数值
81
450~1600
44~127
3100~650 0
6400
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研究思路
进水 微氧厌氧
生物脱硫
UASB
出水
SBR
52d后厌氧反应器的pH值仍未恢复到原值;
而充氧率为1 gO2/(L·d)和0.1 gO2/(L·d)的 微氧产甲烷系统pH值分别经28d和34d后恢复 到原值。
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2.5 有效去除难降解物质
一方面,微氧产甲烷系统中氧化与还原作用可 同时发生,使有机氯溶剂PCE、多氯联苯等可 得到有效降解;
反应器运行较稳 定,COD去除率 40% 达50%,SO42- 20% 去除率达80%, 0%
这表明反应器内
SRB和MPB生长
良好。
COD去除率
硫酸盐去除率
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 样号
启 动 期 COD 及 SO42- 去 除 效 果
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在反应器运行稳定时,出水中S2-浓度为