㈠ 沼氣池含硫量大怎麼辦
如果沼氣含有大量的硫化氫成分,沼氣燃燒對大氣環境造成污染,並加速管道、閥門及流量計等設備的腐蝕,所以在使用沼氣前必須脫去沼氣中的硫。如果沼氣中含有大量的硫可以用沼氣脫硫罐(干法脫硫)來脫去沼氣中的硫,這各方法運行成本低,維護簡單
㈡ 沼氣脫硫的脫硫原理
干發脫硫是一種簡易、高效、相對低成本的脫硫方式,一般適合用於沼氣量小,硫化氫濃度低的沼氣脫硫。干法脫除沼氣氣體中硫化氫(H2S)的設備基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一種方法,也可稱為乾式氧化法。干法設備的構成是,在一個容器內放入填料,填料層有活性炭、氧化鐵等。氣體以低流速從一端經過容器內填料層,硫化氫(H2S)氧化成硫或硫氧化物後,余留在填料層中,凈化後氣體從容器另一端排出。
乾式脫硫主要包括主體鋼結構、脫硫劑填料、觀察窗、壓力表、溫度表等組件。脫硫塔通常設計為一用一備,交替使用,即一個脫硫,一個再生。含有硫化氫(H2S)的沼氣進入脫硫塔底部,在穿過脫硫填料層到達頂端的過程中,H2S與脫硫劑發生以下的化學反應:
第一步: Fe2O3 · H2O + 3 H2S = Fe2S3 + 4 H2O (脫硫)
第二步: Fe2S3 + 3/2 O2 + 3 H2O = Fe2O3 · H2O + 2 H2O + 3 S(再生)
含有硫化氫的沼氣首先與底部入口處荷載相對高的脫硫劑反應,反應器上部是負載低的脫硫劑層,通過設計良好的沼氣空速和線速,乾式脫硫能到達良好的精脫硫效果。
在沼氣進入乾式脫硫塔之前,應設置有冷凝水罐或沼氣顆粒過濾器。該裝置可以消除沼氣中夾雜的顆粒雜志,並使得沼氣在進入脫硫前含有一定濕度。
當觀察到脫硫劑變色,或系統壓力損失過大時,應交替使用另一個脫硫塔。當前的脫硫塔在沼氣放空後,進行自然通風,對脫硫劑進行再生。當再生效果不佳時,應從塔體底部將廢棄的脫硫劑排除,在底部排放廢棄填料的同時,相同體積的新鮮脫硫填料加入反應器中。 濕法脫硫可以歸納分為物理吸收法、化學吸收法和氧化法三種。物理和化學方法存在硫化氫再處理問題,氧化法是以鹼性溶液為吸收劑,並加入載氧體為催化劑,吸收H2S,並將其氧化成單質硫,濕法氧化法是把脫硫劑溶解在水中,液體進入設備,與沼氣混合,沼氣中的硫化氫(H2S)與液體產生氧化反應,生成單質硫吸收硫化氫的液體有氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸亞鐵等。成熟的氧化脫硫法,脫硫效率可達99.5%以上。
在大型的脫硫工程中,一般採用先用濕法進行粗脫硫,之後再通過干法進行精脫硫。
濕法脫硫塔主體包括洗滌塔、硫化氫采樣與監測系統、鹼液配置槽、供水軟水裝置、液位控制系統、支撐件和連接件。脫硫系統通過對出氣硫化氫濃度的監控以及PH值監控,實現全自動運行。
運行時,沼氣由下至上通過脫硫塔,Na2CO3溶液(或NaOH溶液)從頂部向下噴淋,使得H2S氣體與鹼液發生了充分的化學反應。
鹼液存儲在脫硫塔的下方,通過計量泵自動添加,計量泵的添加控制通過對出氣H2S濃度的監控自動運行。
當採用碳酸鈉(Na2CO3)試劑脫硫時,主要發生如下反應:
H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3 ( 1 )CO2 + Na2CO3 + H2O = 2 NaHCO3 ( 2 )
由於沼氣中含有的大量CO2成分,同樣會消耗鹼液。 系統應能對反應條件(包括反應溫度、PH值)等進行控制,設置最優反應條件,盡可能地減少鹼液的消耗量。 生物脫硫技術包括生物過濾法、生物吸附法和生物滴濾法,三種系統均屬開放系統,其微生物種群隨環境改變而變化。在生物脫硫過程中,氧化態的含硫污染物必須先經生物還原作用生成硫化物或H2S然後再經生物氧化過程生成單質硫,才能去除。在大多數生物反應器中,微生物種類以細菌為主,真菌為次,極少有酵母菌。常用的細菌是硫桿菌屬的氧化亞鐵硫桿菌,脫氮硫桿菌及排硫桿菌。最成功的代表是氧化亞鐵硫桿菌,其生長的最佳pH值為2.0~2.2。
沼氣生物脫硫是20世紀90年代發展起來的新技術,在國外已得到了廣泛研究,在應用方面也取得了很大進展。國外已有較成熟的沼氣生物脫硫集成技術,主要包括荷蘭帕克公司的殼牌-帕克工藝(shell-PAQ工藝)、奧地利英環(EnvironTec)生物濾池脫硫工藝等,這些工藝在國內也得到了較廣泛應用。國內的生物脫硫技術目前還處於研究階段。下面以奧地利英環EnvironTec 生物脫硫技術為例,介紹一下沼氣生物脫硫工藝。EnvironTec生物脫硫在全球迄今已完成400多個工程案例,在國內也有不少工程案例,該技術被證明是沼氣脫硫的最佳實踐技術,一個典型的案例表明,生物脫硫的綜合運行成本低於每立方沼氣2分錢。
工藝描述:
將一定量的空氣導入含有硫化氫的沼氣中,混合氣體通過EnvironTec生物脫硫塔去除硫化氫。在反應器內部安裝有特殊的塑料填料,它們為脫硫細菌繁殖提供充分的空間。營養液的循環使填料保持潮濕狀態,並且補充脫硫細菌生長繁殖所需的營養。專屬菌種(如絲硫菌屬或者硫桿菌屬),藉助營養液在填料中繁殖。在這種情況下,他們從混合沼氣中吸收硫化氫,並將他們轉化為單質硫,進而轉化為稀硫酸,
化學反應式如下:H2S + 2O2=H2SO42
H2S + O2 =2 S + 2H2OS + H2O + 1.5 O2=H2SO4生成的稀硫酸在營養液和自來水的緩沖中和作用下,一起排出系統,
此過程周而復始。
1 反應塔 5 營養液供應 9 熱交換器 13 營養液液位控制器2 填料 6 稀釋用水 10 氣分析儀 14 空氣流量計
3 沼氣入口 7 循環液 11 pH 控制儀 15 營養液廢液排出口
4 空氣供應 8營養液泵 12 溫度計 16安全流量控制開關
沼氣(3)進入反應器(1)底端,並從底端穿過填料層到達頂部。空氣(4)通過變頻控制精確添加。尾氣成分分析儀(10)對余氧濃度監控並與空氣風機連鎖。 循環液通過循環泵(8)循環噴淋。液位開關(13)控制整體的液位平衡。為了保證細菌的最佳活性,採用熱交換器(9)和溫度監測(12)對系統溫度調節控制。PH儀(11)用於控制營養液的質量(酸鹼度),例如當PH低於設定值時,新鮮的營養液(5)和稀釋用水(6)自動加入脫硫塔中,在此同時,廢液(15)自動排出,並保持液位平衡。
㈢ 沼氣提純的方法
沼氣提純有四種方法可以實現,分別是吸收法、變壓吸附法、低溫冷凝法和膜分離方法。
吸收提純法是利用有機胺溶液(一級胺、二級胺、三級胺、空間位阻胺等)與二氧化碳的物理化學吸收特性來實現的,即在吸收塔內的加壓、常溫條件下與沼氣中的二氧化碳發生吸收反應進行脫碳提純甲烷,吸收富液在再生塔內的減壓、加熱條件下發生逆向解析反應,釋放出高純度的二氧化碳氣體,同時富液得到再生具備重新吸收二氧化碳的能力,從而實現沼氣在吸收塔內的連續脫碳提純甲烷過程,並使得脫碳液進行連續的吸收、再生循環工作。
變壓吸附提純法是利用吸附劑(如分子篩等)對二氧化碳的選擇性吸附特點, 即在吸附劑上二氧化碳相對其他氣態組分有較高的分離系數, 來達到對沼氣中二氧化碳進行脫除的目的。在吸附過程中,原料氣在加壓條件下其中的二氧化碳被吸附在吸附塔內,甲烷等其他弱吸附性氣體作為凈化氣排出,當吸附飽和後將吸附柱減壓甚至抽成真空使被吸附的二氧化碳釋放出來。為了保證對氣體的連續處理要求,變壓吸附法至少需要兩個吸附塔, 也可是三塔、四塔或更多。
低溫冷凝提純法是利用二氧化碳液化溫度高的特點,通過低溫作用使沼氣中的二氧化碳被液化,甲烷組分作為不凝氣以提純產品氣排出。為了降低運行能耗,通常採用回熱技術將剩餘冷量進行回收。
膜分離提純法是利用不同氣體組分在壓力驅動下通過膜的滲透性作用的不同來實現的,通常情況下二氧化碳的滲透速度快,作為快氣以透過氣排出,甲烷的滲透速度慢,作為慢氣以透余氣形式獲得提純產品氣。在工程中,為了提高甲烷氣的濃度,常採用多級膜分離工藝。
沼氣提純工程主要採用的是吸收、變壓吸附以及膜分離法,低溫冷凝法由於技術成熟度和經濟性等原因應用得還很少。
㈣ 沼氣作為燃料在農村已得到普及.從沼氣池輸出的沼氣中含有害氣體H2S,使用前須經過除「硫」處理.已知CH4
(1)酸性溶液的PH小於7,氫硫酸是弱酸PH應小於7.
故答案為:<
(2)利用反應物生成物的類別,結合方程式的書寫規律書寫,反應物是硫化氫與氧氣生成物是水與硫.
故答案為:2H2S+O2═2H2O+2S↓
(3)硫化氫與氫氧化鈉反應會生成硫化鈉與水.
故答案為:H2S+2NaOH═Na2S+2H2O.
(4)氣體製取裝置的選擇與反應物的狀態與條件是相聯系的,該氣體製取時屬於固液制氣不需加熱,與製取氫氣等的裝置相同.
故答案為:氫氣
㈤ 怎樣將沼氣中的氮氣、硫化氫氣體分解出去並排除
沼氣中的主要成分分別為:甲烷、二氧化碳、硫化氫以及少量的氮氣、氫氣等。一般情況下只要去除硫化氫即可,其方法是讓沼氣經過氧化鐵去除。也有去除二氧化碳的,你可以讓其通過石灰水去除。沼氣去除了硫化氫和二氧化碳後,其甲烷含量可達95%左右。
㈥ 沼氣中除硫化氫怎麼辦
生物或物理化學法都行,物理化學的用氧化鐵,鹼液,活性炭吸附,生物反應器比較復雜專業,小規模的可以直接在發酵罐內脫硫
㈦ 碳酸鈉與氫氧化鈉哪種更能凈化沼氣中的硫化氫氣體為什麼
其實應該是碳酸鈉。一摩爾硫化氫與一摩爾碳酸鈉或兩摩爾氫氧化鈉反應。二氧化碳也是如此。鹼液消耗的量碳酸鈉更少。而且如果要保留二氧化碳,碳酸鈉也比氫氧化鈉要好,因為吸收二氧化碳的能力更弱
㈧ 硫化氫氣體處理方法
1、干法脫硫廢氣處理方法
干法脫硫廢氣處理方法是利用的硫化氫的還原性和可燃性然後固體氧化劑或吸附劑來進行脫硫或者直接燃燒,干法脫硫也可被稱為乾式氧化廢氣處理法。
2.氧化鐵廢氣處理法
氧化鐵廢氣處理法採用的脫硫劑是氫氧化鐵並添加了部分的石灰石、木屑和水等同時氧化鐵法的形式分為分箱式和塔式兩種。
3、氧化鋅廢氣處理
氧化鋅廢氣處理法採用氧化鋅作為脫硫劑,但是該方法只適合處理硫化氫濃度較低氣體,且不能恢復氧化鋅脫硫劑的脫硫性能。
(8)怎麼處理沼氣中的硫化氫化學法擴展閱讀:
硫化氫無色,低濃度時有臭雞蛋氣味,濃度極低時便有臭味,有劇毒,其水溶液為氫硫酸。硫化氫為易燃危化品,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。
在污水處理站、沼澤、下水道、污泥池,特別是蛋白質腐爛時產生的的硫化氫較多。在醫葯、農葯、造紙、製革、化工、硫化染料等行業都會產生硫化氫氣體。
硫化氫氣體屬於惡臭類氣體,濃度高,對環境污染嚴重,危害身體健康,必須加以治理。 硫化氫氣體溶於水,顯酸性,具有還原性和腐蝕性,在鹼性溶液中溶解性更大。
㈨ 沼氣怎麼脫硫
沼氣中的硫是硫化氫,一般都是前脫硫,也就是脫除硫化氫,通常採用的脫硫方式有活性炭吸附法,和三氧化二鐵兩種脫硫的方式。
㈩ 如何去除沼氣的有毒氣體
沼氣是氣體的混合物,其中含甲烷60~70%,此外還含有二氧化碳、硫化氫、氮氣和一氧化碳等。它含有少量硫化氫,所以略帶臭味。在這些物質中,只有硫化氫是有毒氣體,一氧化碳並沒有毒,這些混合物燃燒後,只有硫化氫轉化為對人體有毒的二氧化硫,因此在燃燒沼氣前必須除去沼氣中的硫化氫,也就是進行脫硫處理,脫硫劑有多種,但是目前使用最廣泛最經濟的脫硫劑是氧化鐵脫硫劑,氧化鐵脫硫劑的主要成分是三氧化二鐵,每kg只有一塊多錢。只要讓沼氣通過氧化鐵脫硫劑後就把有毒氣體硫化氫處理掉了