[發明專利]沼氣脫硫方法及裝置

有效

• 申請號: 201711377764.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109929636B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 羅丹;劉志華;李紫龍;范振興;孔巖
• 申請（專利權）人: 國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/52;B01D53/96;C10L3/10;B01D53/26
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;胡影

本發明提供一種沼氣脫硫方法及裝置，該方法包括以下步驟：將沼氣與脫硫液混合使沼氣微泡化后進行脫硫反應；將脫硫處理后的沼氣與脫硫液的混合液進行氣液分離得到脫硫沼氣和含硫脫硫液；將脫硫沼氣進行干燥凈化處理；將含硫脫硫液在金屬酞菁催化劑和氧氣作用下進行脫硫再生處理，再生處理后的含硫脫硫液經分離處理后作脫硫液循環利用。該裝置包括：設有進料口和出料口的氣液混合裝置，進口與氣液混合裝置出料口相連通的反應器，與反應器相連通的氣液分離池，與氣液分離池相連通的干燥凈化裝置，分別與氣液混合裝置和氣液分離池相連通的再生裝置。該方法和裝置能夠增大接觸面積，提高脫硫效率，減少催化劑流失。

技術領域

本發明涉及環保技術領域，特別涉及一種沼氣脫硫方法及裝置。

背景技術

沼氣作為可再生清潔能源，在污染問題日益凸顯的情況下逐步被社會重視。由于沼氣中通常含有硫化氫氣體，燃燒之后易生成二氧化硫等有害物質，因此，沼氣在使用之前必須進行脫硫處理。

目前，國內用于沼氣氣脫硫的工藝，可以具體分為生物法脫硫、干法脫硫和濕法脫硫三種。其中，生物脫硫是利用微生物或其所含的酶催化含硫化合物，使其所含的硫釋放出來的過程，大體可分為She11-Paques工藝、Bio-SR工藝和生化鐵-堿溶液催化法。生物脫硫具有不需催化劑和氧化劑，不需處理化學污泥，產生很少生物污染，低能耗，回收硫，效率高，無臭味等優點。但由于生物脫硫反應速度較慢，且過程不易控制，條件要求苛刻，經常運行過程中出現不明原因的脫硫效率下降，因此，阻礙了生物脫硫的大規模工業化應用。

干法脫硫可以分為化學吸附法、化學吸收法和催化氧化法，主要通過氧化鐵法和活性炭等固體脫硫劑將硫化氫氧化成為含硫氧化物，從而達到除去硫化氫的目的。干法脫硫一般用于含硫化氫成分較低的沼氣，若硫化氫氣體含量較高，脫硫劑很快失效，從而使脫硫效率急劇下降，此外，活性炭再生需要400℃以上的過熱蒸汽，且當脫硫塔塔徑較大或料層較高時，再生不完全。氧化鐵再生需要氧氣，在沼氣環境中若操作不當可能發生爆炸，危險性高，且氧化鐵再生速度較慢。

濕式氧化法脫硫方法是化學反應脫硫，包括氨水液相催化法、拷膠法、KCA法、絡合鐵法等，其中以絡合鐵法最受關注，它不僅有優良的催化氧化能力，而且價格低廉，總體來看，濕法脫硫現有技術中存在一些廢水處理問題，存在脫硫效率低，催化劑易流失，利用率不高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種沼氣脫硫方法。

本發明還提供一種沼氣脫硫裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

根據本發明實施例的沼氣脫硫方法，包括以下步驟：

S1、將沼氣與脫硫液充分混合使所述沼氣微泡化后進行脫硫處理反應；

S2、將脫硫處理后的沼氣與脫硫液的混合液進行氣液分離得到脫硫沼氣和含硫脫硫液；

S3、將得到的所述脫硫沼氣進行干燥凈化處理；

S4、將得到的所述含硫脫硫液在金屬酞菁催化劑和氧氣的作用下進行脫硫再生處理，再生處理后的含硫脫硫液經分離處理后再作脫硫液循環利用。

進一步地，在所述步驟S1中，所述脫硫液中包括碳酸鈉、或碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。

進一步地，所述步驟S4包括以下步驟：

S41、將所述含硫脫硫液加入裝有金屬酞菁催化劑的再生裝置中，向所述再生裝置中通入氧氣進行脫硫再生處理，生成單質硫；

S42、將生成的所述單質硫從所述再生處理后的含硫脫硫液中分離出分別得到單質硫和脫硫處理后液，所述脫硫處理后液作為脫硫液循環利用。

進一步地，在所述步驟S4中，所述金屬酞菁催化劑為負載到鈦金屬泡沫上的酞菁鈷催化劑。