[發(fā)明專利]一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置及其凈化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010393640.9
• 申請(qǐng)日: 2020-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111632485A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛曉君;鄭小賢;郭華芳;唐志華;劉敏茹;張荔;李霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D53/84
• 分類號(hào): B01D53/84;B01D53/52;B01D53/75;B01D53/78;B01D53/79;C10L3/10
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

1.一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，主要包括底端設(shè)有沼氣進(jìn)口(10)和排液口一(11)以及上端設(shè)有沼氣出口一(12)的一級(jí)脫硫裝置(1)、底端與所述沼氣出口一(12)連接且內(nèi)部由下至上分別設(shè)有水平填料架(20)和噴淋裝置(21)以及底端設(shè)有排液口二(22)的二級(jí)脫硫裝置(2)、與排液口一(11)和排液口二(22)產(chǎn)生的混合液進(jìn)行排硫處理的硫反應(yīng)器(3)、為各個(gè)電氣元件供電的電源；

一級(jí)脫硫裝置(1)通過(guò)連接管連接有液體處理箱(13)，所述液體處理箱(13)內(nèi)部設(shè)有曝氣元件(130)，一級(jí)脫硫裝置(1)與液體處理箱(13)連接處以及沼氣進(jìn)口(10)處均設(shè)有單向閥(14)，所述沼氣出口一(12)與二級(jí)脫硫裝置(2)連接處設(shè)有氣體緩沖分散箱(120)，所述氣體緩沖分散箱(120)前側(cè)面設(shè)有均勻設(shè)有多個(gè)豎直插槽(1200)，且每個(gè)所述豎直插槽(1200)內(nèi)分別插接有分散緩沖網(wǎng)板(1201)；

所述噴淋裝置(21)與外部盛放有堿性溶液的容器連接，所述二級(jí)脫硫裝置(2)側(cè)壁左右兩側(cè)貫穿設(shè)有盛放腔(23)，每個(gè)所述盛放腔(23)和二級(jí)脫硫裝置(2)前后側(cè)壁沿水平方向分別設(shè)有相互貫通的滑動(dòng)橫槽(24)，二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)且位于水平填料架(20)上端處設(shè)有松料元件(25)，所述松料元件(25)包括沿寬度方向設(shè)于二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)且前后兩端均設(shè)有滑動(dòng)圓套(2500)以及側(cè)壁均勻設(shè)有多個(gè)送料齒(2501)的松料輥(250)、設(shè)于所述滑動(dòng)橫槽(24)內(nèi)且與滑動(dòng)圓套(2500)螺紋連接的螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)桿(251)、設(shè)于二級(jí)脫硫裝置(2)外且與所述螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)桿(251)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(252)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，還包括混勻抽液元件(4)，所述混勻抽液元件(4)包括設(shè)于一級(jí)脫硫裝置(1)內(nèi)部上端且外壁與一級(jí)脫硫裝置(1)內(nèi)壁貼合以及底端均勻設(shè)有多個(gè)抽吸口(400)的混料抽液箱(40)、設(shè)于所述混料抽液箱(40)內(nèi)且可沿混料抽液箱(40)內(nèi)壁上下滑動(dòng)的抽吸活塞板(41)、貫穿混料抽液箱(40)并延伸至混料抽液箱(40)內(nèi)部且底端與所述抽吸活塞板(41)上端中心位置固定連接的抽吸液壓桿(42)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)部中心處設(shè)有豎直插接柱(26)，二級(jí)脫硫裝置(2)上端設(shè)有放置口(27)，二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)壁左右兩側(cè)且位于滑動(dòng)橫槽(24)下端處對(duì)稱設(shè)有插接板(28)，所述水平填料架(20)包括可套接于豎直插接柱(26)外部的安裝套筒(200)、對(duì)稱設(shè)于所述安裝套筒(200)兩側(cè)且相對(duì)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接以及分別與插接板(28)卡接的兩個(gè)填料盛放板(201)、套設(shè)于豎直插接柱(26)外部且上端設(shè)有卡接在放置口(27)上端的卡接板(2020)以及分別與兩個(gè)填料盛放板(201)上端通過(guò)繩索連接的滑動(dòng)套筒(202)，所述卡接板(2020)上端設(shè)有提拉環(huán)(2021)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述卡接板(2020)與放置口(27)的扣接處設(shè)有密封圈(2022)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，兩個(gè)插接板(28)相對(duì)側(cè)分別設(shè)有插接豎槽(280)，且所述插接豎槽(280)底端設(shè)有緩沖彈簧(2800)，且所述緩沖彈簧(2800)上端設(shè)有緩沖板(2801)，兩個(gè)填料盛放板(201)靠近插接板(28)一側(cè)均設(shè)有可安裝于插接豎槽(280)內(nèi)的安裝卡柱(2010)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物脫硫技術(shù)的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述緩沖分散箱(120)內(nèi)靠近一級(jí)脫硫裝置(1)一側(cè)設(shè)有平壓緩沖罐(1202)，緩沖分散箱(120)內(nèi)靠近二級(jí)脫硫裝置(2)一側(cè)設(shè)有安裝板(1203)，安裝板(1203)與緩沖分散箱(120)之間相互貫穿設(shè)有多個(gè)通氣管(1204)，平壓緩沖罐(1202)側(cè)壁設(shè)有多個(gè)平壓孔(1205)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的沼氣凈化裝置的凈化方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

(1)沼氣好氧脫硫：首先，向液體處理箱(13)內(nèi)添加含有脫硫好氧微生物的處理液，并通過(guò)曝氣元件(130)對(duì)上述處理液進(jìn)行曝氣處理，提供好氧微生物所需的溶解氧，其次，通過(guò)沼氣進(jìn)口(10)將待凈化的沼氣通入一級(jí)脫硫裝置(1)內(nèi)，同時(shí)，將液體處理箱(13)內(nèi)的處理液通入一級(jí)脫硫裝置(1)內(nèi)，啟動(dòng)抽吸液壓桿(42)，通過(guò)抽吸液壓桿(42)驅(qū)動(dòng)抽吸活塞板(41)在混料抽液箱(40)內(nèi)上下滑動(dòng)，并將一級(jí)脫硫裝置(1)內(nèi)的含有脫硫好氧微生物的處理液和沼氣通過(guò)抽吸口(400)抽入混料抽液箱(40)內(nèi)，然后再排出去，通過(guò)上述重復(fù)操作，完成處理液和沼氣的充分混合接觸，使沼氣中的硫化氫在脫硫微生物的作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，最后，處理后沼氣通過(guò)沼氣出口一(12)進(jìn)入氣體緩沖分散箱(120)，反應(yīng)后的混合液經(jīng)排液口一(11)進(jìn)入硫反應(yīng)器(3)內(nèi)；

(2)沼氣緩沖分散處理：當(dāng)沼氣進(jìn)入氣體緩沖分散箱(120)后，依次通過(guò)各個(gè)分散緩沖網(wǎng)板(1201)，通過(guò)分散緩沖網(wǎng)板(1201)將沼氣分散，是沼氣均勻分布于進(jìn)入二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)，或者沼氣進(jìn)入平壓緩沖罐(1202)內(nèi)，通過(guò)多個(gè)平壓孔(1204)進(jìn)入緩沖分散箱(120)內(nèi)，避免沼氣進(jìn)入各個(gè)通氣管(1203)前發(fā)生氣流密集，然后通過(guò)各個(gè)通氣管(1203)將沼氣均勻的分散，分散后的沼氣進(jìn)入二級(jí)脫硫裝置(2)內(nèi)，此時(shí)，通過(guò)噴淋裝置(21)將外部容器中盛放的堿性溶液噴灑至含有厭氧脫硫微生物的水平填料架(20)，沼氣通過(guò)水平填料架(20)時(shí)，未處理徹底的硫化氫氣體溶于堿性溶液，同時(shí)通過(guò)厭氧脫硫微生物的作用，使硫化氫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，待沼氣通過(guò)水平填料架(20)處理干凈后，排出備用，而反應(yīng)后的堿性混合液通過(guò)排液口二(22)排入硫反應(yīng)器(3)；

(3)硫單質(zhì)回收：通過(guò)上述過(guò)程產(chǎn)生的混合液進(jìn)入硫反應(yīng)器(3)內(nèi)達(dá)到回收單質(zhì)硫的目的；

(4)水平填料架清洗：當(dāng)填料盛放板(201)需要清理時(shí)，外部起吊設(shè)備通過(guò)勾住提拉環(huán)(2021)將滑動(dòng)套筒(202)從放置口(27)中垂直取出，在滑動(dòng)套筒(202)向上升起的同時(shí)，繩索帶動(dòng)兩個(gè)填料盛放板(201)上升，當(dāng)兩個(gè)填料盛放板(201)從插接板(28)中取出時(shí)，兩個(gè)填料盛放板(201)相互靠近，隨著上升過(guò)程的繼續(xù)進(jìn)行，填料盛放板(201)逐漸由水平方向變?yōu)樨Q直方向分布，當(dāng)安裝套筒(200)從豎直插接柱(26)上取下時(shí)，將整個(gè)水平填料架(20)從二級(jí)脫硫裝置(2)中取出進(jìn)行清理。

(5)水平填料架松料：當(dāng)水平填料架(20)上的填料發(fā)生板結(jié)堵塞沼氣通過(guò)時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(252)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(252)帶動(dòng)螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)桿(251)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，滑動(dòng)圓套(2500)在螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)桿(251)沿左右方向來(lái)回移動(dòng)，從而帶動(dòng)松料輥(250)在水平填料架(20)上左右移動(dòng)，通過(guò)送料齒(2501)對(duì)填料進(jìn)行松料，當(dāng)松料結(jié)束后，滑動(dòng)圓套(2500)在螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)桿(251)上移動(dòng)至盛放腔(23)內(nèi)，將松料輥(250)也移動(dòng)至盛放腔(23)內(nèi)暫存。