CN214457808U - 一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及脱硫装置领域，公开了一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，包括脱硫塔底板，脱硫塔底板上设置有酸法生物脱硫结构和碱法生物脱硫结构，酸法生物脱硫结构设有循环液缓冲装置、生物专用填料段、第一填料格栅和内置有预设体积A循环液的酸法生物滴滤塔，碱法生物脱硫结构依次设有丝网除沫器、第一B循环液喷淋装置、碱式吸收塔第一填料段、第二填料格栅、第二B循环液喷淋装置、碱式吸收塔第二填料段、第一填料格栅和内置有预设体积B循环液的碱式法吸收塔。本实用新型综合酸法、碱法生物脱硫的技术优点，将硫化氢浓度处理至达标状态，能够得到更多的再生时间，曝气量得到更加有效的控制，使得工艺运行更加稳定。

Description

一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及脱硫装置领域，具体地涉及一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置。

背景技术

沼气是一种可燃气体，其主要由甲烷、二氧化碳以及少量的硫化氢、氨气等成分组成，沼气中含有的少量硫化氢气体，硫化氢是一种剧毒气体，在空气中或者潮湿环境下，对金属管道、仪器仪表等具有强烈的腐蚀作用，现有沼气脱硫技术主要为干式氧化铁法、化学吸收法以及生物法等，生物脱硫技术应用时间较短，但是已经广泛应用在沼气发酵工程中，根据吸收液pH值的不同,生物脱硫法可分为酸法生物脱硫和碱法生物脱硫。酸法生物脱硫技术主要采用脱硫菌种与氧气直接反应，产生稀硫酸，但是硫化氢脱除效率较差，出口硫化氢浓度仅可以保证在150mg/m3以下，无法达到要求；而碱式生物脱硫技术采用氢氧化钠溶液进行化学吸收，然后利用再生菌种对吸收液进行再生，生成硫单质和氢氧化钠，实现再生过程，该法脱硫效果出色但是控制要求较高，设备尺寸较大，碱液再生过程复杂，再生时间较长，工艺运行不稳定，容易形成硫酸盐，进而影响脱硫效率。

实用新型内容

本实用新型提供一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，从而解决现有技术的上述问题。

一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，包括脱硫塔底板(19)，所述脱硫塔底板(19)上设置有酸法生物脱硫结构和碱法生物脱硫结构，所述酸法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有循环液缓冲装置(11)、生物专用填料段、第一填料格栅(15)和内置有预设体积A循环液的酸法生物滴滤塔，酸法生物脱硫结构的顶部设有呼吸阀(12)；碱法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有丝网除沫器(25)、第一B循环液喷淋装置(24)、碱式吸收塔第一填料段(23)、第二填料格栅(22)、第二B循环液喷淋装置、碱式吸收塔第二填料段(21)、第一填料格栅(15)和内置有预设体积B循环液的碱式法吸收塔，碱法生物脱硫结构的顶部设有沼气出口(14)。

进一步的，循环液缓冲装置(11)的下端连接有A循环液喷淋装置(10)，酸法生物脱硫结构的内部还设有塔内沼气管(9)，塔内沼气管(9)通过设置在酸法生物脱硫结构侧部的沼气入口(1)与外部供气装置连通，酸法生物滴滤塔侧部设置有空气入口(2)、补液口A(3)、A循环液入口(4)、液位计口A(5)、A循环液出口(6)，空气入口(2)与塔内沼气管(9)连通，A循环液出口(6)位于酸法生物滴滤塔的下端侧部，A循环液出口(6)通过A循环泵(7)与A循环液入口(4)连接，A循环液入口(4)通过第一管道与循环液缓冲装置(11)连接；补液口A(3)用于向酸法生物滴滤塔补充A循环液。

进一步的，塔内沼气管(9)的一端位于酸法生物滴滤塔中A循环液的液面下方，塔内沼气管(9)的另一端高于生物专用填料段的顶部；所述液位计口A(5)连接有第一液位计，第一液位计用于检测酸法生物滴滤塔中A循环液的液面高度；A循环液入口(4)在酸法生物脱硫结构侧部的位置高度高于A循环液出口(6)在酸法生物脱硫结构侧部的位置高度。

进一步的，酸法生物滴滤塔设置有支撑柱(16)，支撑柱(16)的一端与第一填料格栅(15)连接，支撑柱(16)的另一端与酸法生物滴滤塔的底部连接。

进一步的，碱式吸收塔第二填料段(21)的下端与第一填料格栅(15)连接，碱式法吸收塔与酸法生物滴滤塔之间设有隔断板(20)，隔断板(20)设有酸碱联合沼气脱硫装置连通口，酸法生物滴滤塔通过酸碱联合沼气脱硫装置连通口与碱式法吸收塔连通，酸碱联合沼气脱硫装置连通口的一端为酸式塔沼气出口(17)，酸碱联合沼气脱硫装置连通口的另一端为碱式塔沼气入口(18)。

进一步的，碱式法吸收塔侧部设置有补液口B(28)、液位计口B(27)和连通口(26)，补液口B(28)用于向碱式法吸收塔补充B循环液，液位计口B(27)连接有第二液位计，第二液位计用于检测碱式法吸收塔内B循环液的液面高度；碱式法吸收塔通过连通口(26)连接有再生罐(31)，再生罐(31)通过B循环泵(33)分别连接有B循环液出口a(29)和B循环液出口b(30)，B循环液出口a(29)与第二B循环液喷淋装置连接，B循环液出口b(30)与第一B循环液喷淋装置(24)连接。

进一步的，再生罐(31)设置有硫污泥排出口(34)，再生罐(31)连接有曝气风机(35)。

进一步的，连通口(26)的安装位置低于碱式法吸收塔内B循环液的液面高度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计了一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，本实用新型结合了生物滴滤塔顺流、流速较低与化学吸收塔逆流、流速较高的设计特点，在减少占地面积的同时最大化保证生物滴滤塔、化学吸收塔的处理性能。本实用新型综合酸法、碱法生物脱硫的技术优点，利用酸法生物脱硫处理容量大，但是处理效率不高的技术特点，将高浓度硫化氢处理至较低浓度，然后进入碱法生物脱硫，利用氢氧化钠水溶液化学吸收高效率的特点，将硫化氢浓度处理至达标状态，同时由于碱液脱硫量相对较少，碱液脱硫能力下降相对较慢，可以得到更多的再生时间，曝气量得到更加有效的控制，使得工艺运行更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例一提供的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置结构示意图。

1、沼气入口，2、空气入口，3、补液口A，4、A循环液入口，5、液位计口A，6、A循环液出口，7、A循环泵，8、酸液排出口，9、塔内沼气管，10、A循环液喷淋装置，11、循环液缓冲装置，12、呼吸阀，13、生物专用填料，14、沼气出口，15、第一填料格栅，16、支撑柱，17、酸式塔沼气出口，18、碱式塔沼气入口，19、脱硫塔底板，20、隔断板，21、碱式吸收塔第二填料段，22、第二填料格栅，23、碱式吸收塔第一填料段，24、第一B循环液喷淋装置，25、丝网除沫器，26、连通口，27、液位计口B，28、补液口B，29、B循环液出口a，30、B循环液出口b，31、再生罐，32、B循环液入口，33、B循环泵，34、硫污泥排出口，35、曝气风机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便一系列单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。

实施例一，一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，如图1所示，包括脱硫塔底板19，脱硫塔底板19上设置有酸法生物脱硫结构和碱法生物脱硫结构，酸法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有循环液缓冲装置11、生物专用填料段、第一填料格栅15和内置有预设体积A循环液的酸法生物滴滤塔，酸法生物脱硫结构的顶部设有呼吸阀12；碱法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有丝网除沫器25、第一B循环液喷淋装置24、碱式吸收塔第一填料段23、第二填料格栅22、第二B循环液喷淋装置、碱式吸收塔第二填料段21、第一填料格栅15和内置有预设体积B循环液的碱式法吸收塔，碱法生物脱硫结构的顶部设有沼气出口14。

循环液缓冲装置11的下端连接有A循环液喷淋装置10，酸法生物脱硫结构的内部具有塔内沼气管9，塔内沼气管9通过设置在酸法生物脱硫结构侧部的沼气入口1与外部供气装置连通，酸法生物滴滤塔侧部设置有空气入口2、补液口A3、A循环液入口4、液位计口A5、A循环液出口6，空气入口2与塔内沼气管9连通，A循环液出口6位于酸法生物滴滤塔的下端侧部，A循环液出口6通过A循环泵7分别与A循环液入口4以及酸液排出口8连接，A循环液入口4通过第一管道与循环液缓冲装置11连接；补液口A3用于向酸法生物滴滤塔补充A循环液。

塔内沼气管9的一端位于酸法生物滴滤塔中A循环液的液面下方，塔内沼气管9的另一端高于生物专用填料段的顶部；所述液位计口A5连接有第一液位计，第一液位计用于检测酸法生物滴滤塔中A循环液的液面高度；A循环液入口4在酸法生物脱硫结构侧部的位置高度高于A循环液出口6在酸法生物脱硫结构侧部的位置高度。

酸法生物滴滤塔设置有支撑柱16，支撑柱16的一端与第一填料格栅15连接，支撑柱16的另一端与酸法生物滴滤塔的底部连接。

碱式吸收塔第二填料段21的下端与第一填料格栅15连接，碱式法吸收塔与酸法生物滴滤塔之间设有隔断板20，隔断板20设有酸碱联合沼气脱硫装置连通口，酸法生物滴滤塔通过酸碱联合沼气脱硫装置连通口与碱式法吸收塔连通，酸碱联合沼气脱硫装置连通口的一端为酸式塔沼气出口17，酸碱联合沼气脱硫装置连通口的另一端为碱式塔沼气入口18。

碱式法吸收塔侧部设置有补液口B28、液位计口B27和连通口26，补液口B28用于向碱式法吸收塔补充B循环液，液位计口B27连接有第二液位计，第二液位计用于检测碱式法吸收塔内B循环液的液面高度；碱式法吸收塔通过连通口26连接有再生罐31，再生罐31通过B循环泵33分别连接有B循环液出口a29和B循环液出口b30，B循环液出口a 29与第二B循环液喷淋装置连接，B循环液出口b30与第一B循环液喷淋装置24连接。

再生罐31设置有B循环液入口32和硫污泥排出口34，再生罐31连接有曝气风机35。B循环液入口32与B循环泵33连接。

连通口26的安装位置低于碱式法吸收塔内B循环液的液面高度。

本实用新型设计的一体式酸法-碱法生物联合沼气脱硫装置包括两大部分，分别是酸法生物脱硫和碱法生物脱硫，酸法生物脱硫占据脱硫塔大部分体积，这是由于酸法生物脱硫塔为滴滤塔，所需流速较慢，而碱法吸收塔流速相对较快。

一体式酸法-碱法生物联合沼气脱硫装置工作过程如下：

沼气通过沼气入口1进入塔内沼气管9，同时空气以1/10沼气量的气量由空气入口2进入塔内沼气管9，由于塔内沼气管9底部口在酸法生物滴滤塔中A循环液的液位以下，故两股气体在塔内沼气管9的直管段进行充分混合由酸法生物脱硫结构内部顶端进入酸法填料段，在酸法填料段中，与空气充分混合后的沼气与附着在生物专用填料13的脱硫菌种进行充分接触，同时A循环液通过A循环液喷淋装置10进入酸法填料段，沼气与循环液在该段顺流接触，在脱硫菌种的作用下，将硫化氢分解为80％的硫酸、以及10％的硫磺颗粒，在重力作用下，随着循环液流入酸法生物滴滤塔底部，循环液通过A循环泵7将酸法生物滴滤塔底部液体通过第一管道送至塔顶的A循环液喷淋装置10，从而实现A循环液的循环作用，通过pH值检测以及塔内液位控制，进行补液、酸液排出等操作，维持酸法生物脱硫结构的塔内环境，而此时酸式塔沼气出口17处的硫化氢浓度为150mg/m3，由于无法满足要求，由酸式塔沼气出口17进入碱式塔沼气入口18进而由碱法生物脱硫结构底部进入，由于截面积变小，流速增加，同时与氢氧化钠碱液在碱式吸收塔第二填料段21以及碱式吸收塔第一填料段23中逆流接触，经过两层喷淋，完成化学吸收过程，将硫化氢进一步吸收，再次净化后的沼气通过丝网除沫器25后除去雾沫夹带，由沼气出口14离开碱法生物脱硫结构，此时硫化氢浓度降至10mg/m3以下，满足要求，从而进入下一步工序，而碱液与硫化氢反应生成HS-，随着液体流入碱式法吸收塔底部，通过连通口26进入再生罐31，在再生罐31中利用碱法生物菌种及曝气风机35鼓入的空气，对硫化钠进行再生还原，停留足够多时间后，生成单质硫以及氢氧化钠，硫单质沉淀在再生罐31的底部，随硫污泥排出口34排出，碱液留在再生罐31中、，利用B循环泵33进行塔内循环喷淋，实现再生过程循环，此外通过pH值检测，利用补液口B28，进行补液操作。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本实用新型设计了一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，本实用新型具有生物滴滤塔顺流、流速较低与化学吸收塔逆流、流速较高的设计特点，在减少占地面积的同时最大化保证生物滴滤塔、化学吸收塔的处理性能。本实用新型综合酸法、碱法生物脱硫的技术优点，利用酸法生物脱硫处理容量大，但是处理效率不高的技术特点，将高浓度硫化氢处理至较低浓度，然后进入碱法生物脱硫，利用氢氧化钠水溶液化学吸收高效率的特点，将硫化氢浓度处理至达标状态，同时由于碱液脱硫量相对较少，碱液脱硫能力下降相对较慢，可以得到更多的再生时间，曝气量得到更加有效的控制，使得工艺运行更加稳定。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，包括脱硫塔底板(19)，所述脱硫塔底板(19)上设置有酸法生物脱硫结构和碱法生物脱硫结构，所述酸法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有循环液缓冲装置(11)、生物专用填料段、第一填料格栅(15)和内置有预设体积A循环液的酸法生物滴滤塔，所述酸法生物脱硫结构的顶部设有呼吸阀(12)；所述碱法生物脱硫结构的内部从上到下依次设有丝网除沫器(25)、第一B循环液喷淋装置(24)、碱式吸收塔第一填料段(23)、第二填料格栅(22)、第二B循环液喷淋装置、碱式吸收塔第二填料段(21)、第一填料格栅(15)和内置有预设体积B循环液的碱式法吸收塔，所述碱法生物脱硫结构的顶部设有沼气出口(14)。

2.根据权利要求1所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述循环液缓冲装置(11)的下端连接有A循环液喷淋装置(10)，所述酸法生物脱硫结构的内部还设有塔内沼气管(9)，所述塔内沼气管(9)通过设置在酸法生物脱硫结构侧部的沼气入口(1)与外部供气装置连通，所述酸法生物滴滤塔侧部设置有空气入口(2)、补液口A(3)、A循环液入口(4)、液位计口A(5)、A循环液出口(6)，所述空气入口(2)与所述塔内沼气管(9)连通，所述A循环液出口(6)位于酸法生物滴滤塔的下端侧部，所述A循环液出口(6)通过A循环泵(7)与所述A循环液入口(4)连接，所述A循环液入口(4)通过第一管道与所述循环液缓冲装置(11)连接；所述补液口A(3)用于向所述酸法生物滴滤塔补充A循环液。

3.根据权利要求2所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述塔内沼气管(9)的一端位于酸法生物滴滤塔中A循环液的液面下方，所述塔内沼气管(9)的另一端高于所述生物专用填料段的顶部；所述液位计口A(5)连接有第一液位计，所述第一液位计用于检测酸法生物滴滤塔中A循环液的液面高度；所述A循环液入口(4)在所述酸法生物脱硫结构侧部的位置高度高于所述A循环液出口(6)在所述酸法生物脱硫结构侧部的位置高度。

4.根据权利要求1所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述酸法生物滴滤塔设置有支撑柱(16)，所述支撑柱(16)的一端与所述第一填料格栅(15)连接，所述支撑柱(16)的另一端与所述酸法生物滴滤塔的底部连接。

5.根据权利要求1或4所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述碱式吸收塔第二填料段(21)的下端与所述第一填料格栅(15)连接，所述碱式法吸收塔与所述酸法生物滴滤塔之间设有隔断板(20)，所述隔断板(20)设有酸碱联合沼气脱硫装置连通口，所述酸法生物滴滤塔通过所述酸碱联合沼气脱硫装置连通口与所述碱式法吸收塔连通，所述酸碱联合沼气脱硫装置连通口的一端为酸式塔沼气出口(17)，所述酸碱联合沼气脱硫装置连通口的另一端为碱式塔沼气入口(18)。

6.根据权利要求5所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述碱式法吸收塔侧部设置有补液口B(28)、液位计口B(27)和连通口(26)，所述补液口B(28)用于向所述碱式法吸收塔补充B循环液，所述液位计口B(27)连接有第二液位计，所述第二液位计用于检测所述碱式法吸收塔内B循环液的液面高度；所述碱式法吸收塔通过所述连通口(26)连接有再生罐(31)，所述再生罐(31)通过B循环泵(33)分别连接有B循环液出口a(29)和B循环液出口b(30)，所述B循环液出口a(29)与第二B循环液喷淋装置连接，所述B循环液出口b(30)与所述第一B循环液喷淋装置(24)连接。

7.根据权利要求6所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述再生罐(31)设置有硫污泥排出口(34)，所述再生罐(31)连接有曝气风机(35)。

8.根据权利要求6所述的一体式酸碱法联合沼气生物脱硫装置，其特征在于，所述连通口(26)的安装位置低于所述碱式法吸收塔内B循环液的液面高度。

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