CN102974213B - 全自动沼气内部微氧脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
全自动沼气内部微氧脱硫装置,搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内。搅拌电机与搅拌螺旋连接。出料装置连接进出料开关固定在氧消化罐主罐体下端。进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端。厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层。进水管道中间设有水泵,一端***水浴夹层内,另一端***到恒温水槽内。沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端。硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、pH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上,并与数据采集集成模块连接。数据采集集成模块与数据处理***连接。热电偶一端与数据采集集成模块连接,另一端***到恒温水槽内。本发明结构简单、无需外加生物就可以实现沼气内部微氧脱硫。
Description
技术领域:本发明涉及一种脱硫装置,尤其是一种全自动沼气内部微氧脱硫装置,属于能源与环境领域。
背景技术:生物废物厌氧消化和污水的厌氧处理所产生的沼气中均含有H2S,由于H2S是一种腐蚀性很强及具有恶臭气味的化合物,影响沼气的回收利用,所以沼气脱硫是沼气利用的关键环节。沼气脱硫方法有化学法、物理法以及生物法等,目前,生物法脱硫的研究成为新方向,它是利用环境中的各种微生物在有氧条件下将H2S氧化为单质S和H2SO4等,反应式如下:
H2S+1/2O2→S0+H2O ΔG°=-209.4kJ/reaction
(1)
S0+2H2O+3/2O2→SO4 2-+2H+ ΔG°=-587.1kJ/reaction
(2)
H2S+2O2→SO4 2-+2H+ ΔG°=-798.2kJ/reaction
(3)
当前主要采用外加生物脱硫塔进行脱硫,不仅需要供氧设备,也需要外加脱硫塔以及塔内的生物填料,这些需要的设备和原料大大增加了脱硫成本。
发明内容:针对上述现有技术的不足,本发明提供了一种较为廉价、简单且无需外加生物的全自动沼气内部微氧脱硫装置。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:全自动沼气内部微氧脱硫装置,包括厌氧消化罐主罐体,搅拌螺旋,进出料开关,出料装置,进料装置,水浴夹层,搅拌电机,沼气出口,硫化氢在线监测仪,氧气蠕动泵,pH在线监测仪,数据采集集成模块,DO在线监测仪器,温度在线监测仪,热电偶,进水管道,出水管道,水泵,数据处理***和恒温水槽。搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内。搅拌电机与搅拌螺旋连接。出料装置连接进出料开关固定在氧消化罐主罐体下端。进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端。厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层。进水管道中间设有水泵,一端***水浴夹层内,另一端***到恒温水槽内。沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端。硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、pH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上,并与数据采集集成模块连接。数据采集集成模块与数据处理***连接。热电偶一端与数据采集集成模块连接,另一端***到恒温水槽内。
本发明结构简单、无需外加生物就可以实现沼气内部微氧脱硫,具有如下特点:
1、厌氧消化罐主罐体1在数据采集集成模块12的控制下,对恒温水槽20进行设定温度加热,加热后的水通过水泵18输入进水管道16后流入水浴夹层6中,实现对厌氧消化罐主罐体1的罐体加热,当罐体温度达到设定要求时,温度在线监测仪14将数据传输给数据传输到数据采集集成模块12,则停止加热;
2、厌氧消化罐主罐体1通过进出料开关3,将反应底料通过进料装置5进入厌氧消化罐主罐体1内,数据处理***19将指令传输给数据采集集成模块12控制搅拌电机7,启动搅拌螺旋2对厌氧消化罐主罐体1进行底料混合,进行厌氧消化产沼气反应,通过pH在线监测仪11,DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14对厌氧消化罐主罐体1过程参数进行监控,将所得数据传输到数据采集集成模块12,产出的沼气通过沼气出口8排出。
3、厌氧消化罐主罐体1厌氧消化产出的沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12,在数据处理***19的控制下,将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后,开启氧气蠕动泵10,将微量氧气泵入厌氧消化罐主罐体1上层气体区,启动上层搅拌螺旋实现微氧及硫化氢气体混合,在脱硫微生物的作用下,通过生化反应实现沼气内部微氧脱硫,将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下,转化成硫颗粒或硫酸盐,通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体1。
附图说明:
图1是本发明的示意图
具体实施方式:
如图1所示:全自动沼气内部微氧脱硫装置,包括厌氧消化罐主罐体1,搅拌螺旋2,进出料开关3,出料装置4,进料装置5,水浴夹层6,搅拌电机7,沼气出口8,硫化氢在线监测仪9,氧气蠕动泵10,pH在线监测仪11,数据采集集成模块12,DO在线监测仪器13,温度在线监测仪14,热电偶15,进水管道16,出水管道17,水泵18,数据处理***19和恒温水槽20。搅拌螺旋2处于厌氧消化罐主罐体1内。搅拌电机7与搅拌螺旋2连接。出料装置4连接进出料开关3固定在氧消化罐主罐体1下端。进料装置5固定在厌氧消化罐主罐体1的上端。厌氧消化罐主罐体1的外表面设有水浴夹层6。进水管道16中间设有水泵18,一端***水浴夹层6内,另一端***到恒温水槽20内。沼气出口8设在厌氧消化罐主罐体1的上端。硫化氢在线监测仪9、氧气蠕动泵10、pH在线监测仪11、DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14固定在厌氧消化罐主罐体1的侧壁上,并与数据采集集成模块12连接。数据采集集成模块12与数据处理***19连接。热电偶15一端与数据采集集成模块12连接,另一端***到恒温水槽20内。
沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12,在数据处理***19的控制下,将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后,开启氧气蠕动泵10,实现沼气内部微氧脱硫,将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下,转化成硫颗粒或硫酸盐,通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体1。
各部件功能:
1、厌氧消化罐主罐体:有机质发生生化反应的场所,将底物经过厌氧消化微生物转化成,实现废物资源化与能源化利用;
2、搅拌螺旋:可进行原料混合,使发酵料液均匀,上部的搅拌螺旋可以起到均匀气体的作用,使蠕动泵进入的氧气和沼气混合,便于微氧生物脱硫;
3、进出料开关:控制物料进出入厌氧消化罐主罐体,防止在进出料过程中氧气进入反应器内;
4、出料装置:反应器废渣废液排放口,固定容积的出料容器可以保证排料的等质性;
5、进料装置:有机物质的进料口,固定容积的进料容器可以保证进料的等质性,同时防止进料过程中氧气的进入;
6、水浴夹层:通过该夹层对厌氧消化罐主罐体进行设定温度的加热,提高生物反应活性;
7、搅拌电机:在计算机的控制带动搅拌螺旋转动,实现定时定速率搅拌;
8、沼气出口:厌氧消化产出沼气排放孔;
9、硫化氢在线监测仪:厌氧消化罐主罐体上层沼气中硫化氢气体浓度在线监测设备,将监测的数据及时传送给数据采集集成模块,通过数据处理***后,调节蠕动泵流量,实现厌氧消化罐主罐体内部微氧生物脱硫;
10、氧气蠕动泵:数据处理***根据硫化氢气体浓度在线监测仪反馈的数据,提供氧气动力,保障氧气的供应,为生物脱硫提供氧化剂;
11、pH在线监测仪:在线监测厌氧消化罐主罐体消化液pH值变化情况;
12、数据采集集成模块:数据采集集成模块基于DO在线监测仪器、温度在线监测仪、pH在线监测仪及硫化氢在线监测仪数据采集模块平台的芯片、存储芯片等集成在一块电路板,使其数据消息传输给数据处理***,实现对DO在线监测仪器、温度在线监测仪、pH在线监测仪、硫化氢在线监测仪数据及氧气蠕动泵的调控;
13、DO在线监测仪器:在线监测厌氧消化罐主罐体消化液DO值变化情况;
14、温度在线监测仪:在线监测厌氧消化罐主罐体消化液温度值变化情况,并实现对温度的定温调控;
15、热电偶:通过计算机实现对水槽加热的原件;
16、进水管道:加热后的热水通过进水泵进入水浴夹层,实现对厌氧消化罐主罐体的加热;
17、出水管道:加热过程中排出的循环水;
18、水泵:上水的动力泵;
19、数据处理***:数据处理***是指运用计算机处理信息而构成的***。其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理,计算各种分析指标,变为易于被人们所接受的信息形式,并将处理后的信息进行有序贮存,随时通过外部设备输给信息使用者。
20、恒温水槽:加热后水的存储场所;
工作流程:
1、厌氧消化罐主罐体1通过进出料开关3,将反应底料通过进料装置5进入厌氧消化罐主罐体1内;
2、厌氧消化罐主罐体1在数据采集集成模块12的控制下,对恒温水槽20进行设定温度加热;
3、加热后的水通过水泵18输入进水管道16后流入水浴夹层6中,实现对厌氧消化罐主罐体1的罐体加热,当罐体温度达到设定要求时,温度在线监测仪14将数据传输给数据传输到数据采集集成模块12,则停止加热;
4、数据处理***19将指令传输给数据采集集成模块12控制搅拌电机7,启动搅拌螺旋2对厌氧消化罐主罐体1进行底料混合,进行厌氧消化产沼气反应,通过pH在线监测仪11,DO在线监测仪器13和温度在线监测仪14对厌氧消化罐主罐体1过程参数进行监控,将所得数据传输到数据采集集成模块12,产出的沼气通过沼气出口8排出。
5、厌氧消化罐主罐体1厌氧消化产出的沼气中硫化氢浓度通过硫化氢在线监测仪9将数据传输给数据采集集成模块12,在数据处理***19的控制下,将信息反馈给数据传输给数据采集集成模块12后,开启氧气蠕动泵10,
6、微量氧气泵入厌氧消化罐主罐体1上层气体区,启动上层搅拌螺旋实现微氧及硫化氢气体混合,在脱硫微生物的作用下,通过生化反应实现沼气内部微氧脱硫,将沼气中的硫化氢在微量氧气的条件下,转化成硫颗粒或硫酸盐,通过出料装置4排出厌氧消化罐主罐体1。
7、实验结束后,由出料口放出发酵液,关闭搅拌电机,关闭蠕动泵,关闭计算机。
Claims (2)
1.全自动沼气内部微氧脱硫装置,其特征在于:包括厌氧消化罐主罐体,搅拌螺旋,出料装置,进料装置,水浴夹层,搅拌电机,沼气出口,硫化氢在线监测仪,氧气蠕动泵,pH在线监测仪,数据采集集成模块,DO在线监测仪器,温度在线监测仪,热电偶,进水管道,出水管道,水泵,数据处理***和恒温水槽;搅拌螺旋处于厌氧消化罐主罐体内,搅拌电机与搅拌螺旋连接,出料装置固定在厌氧消化罐主罐体下端,进料装置固定在厌氧消化罐主罐体的上端,厌氧消化罐主罐体的外表面设有水浴夹层,进水管道中间设有水泵,一端***水浴夹层内,另一端***到恒温水槽内,沼气出口设在厌氧消化罐主罐体的上端,硫化氢在线监测仪、氧气蠕动泵、pH在线监测仪、DO在线监测仪器和温度在线监测仪固定在厌氧消化罐主罐体的侧壁上,并与数据采集集成模块连接,数据采集集成模块与数据处理***连接,热电偶一端与数据采集集成模块连接,另一端***到恒温水槽内。
2.如权利要求1所述的全自动沼气内部微氧脱硫装置,其特征在于:出料装置上设有进出料开关。
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