[發明專利]一種基于生物脫硫技術的沼氣凈化裝置及其凈化方法

在審

• 申請號: 202010393640.9
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111632485A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 牛曉君;鄭小賢;郭華芳;唐志華;劉敏茹;張荔;李霞
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/52;B01D53/75;B01D53/78;B01D53/79;C10L3/10
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發明公開了一種基于生物脫硫技術的沼氣凈化裝置及其凈化方法，屬于可再生能源利用技術領域。主要包括一級脫硫裝置、二級脫硫裝置、硫反應器、混勻抽液元件、智能元件、電源，沼氣出口一處設有氣體緩沖分散箱；通過在氣體緩沖分散箱內設置兩種結構不同的沼氣分散緩沖元件，使進入二級脫硫裝置內的沼氣均勻分散，充分與水平填料架接觸，增加沼氣的脫硫效果，在分散的過程中，還對沼氣壓力進行檢測，避免氣體緩沖分散箱憋壓，存在安全隱患，安全可靠、凈化高效；通過設置方便拆除或安裝結構的水平填料架，便于定期清理或更換填料，增加了沼氣凈化效果。

技術領域

本發明屬于可再生能源利用技術領域，具體涉及一種基于生物脫硫技術的沼氣凈化裝置及其凈化方法。

背景技術

沼氣是一種具有巨大發展潛力的、寶貴的綠色能源，是有機物質在厭氧條件下，經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體，沼氣產生于不同的環境，如垃圾填埋場、污水污泥和生物廢料中有機物質的厭氧發酵都可產生沼氣，此外，農村產沼氣的資源也十分豐富。沼氣是可燃的混合氣體，主要成分是CH₄、CO₂，少量的H₂S、H₂、O₂、CO、N₂等。

沼氣的凈化主要是對沼氣中的H₂S、H₂O、CO₂和鹵化混合的去除，其中，硫化氫具有毒性且會腐蝕厭氧消化及沼氣利用裝備，其存在不僅限制了沼氣利用，而且間接阻礙了厭氧消化規模化應用，因而沼氣在使用前必須進行脫硫處理，沼氣生物脫硫，又稱沼氣生物催化脫硫，是一種利用脫硫微生物催化沼氣中的硫化氫，通過控制氧氣的濃度的大小，將硫化氫選擇性轉化成硫酸或單質硫的生物代謝過程。

目前國內主要沼氣脫硫工藝為物理法、化學法和生物法。其中，化學法中濕法和干法脫硫技術都存在一次性投資高、運行管理復雜及脫硫成本高的缺點。生物脫硫是指通過硫氧化細菌的代謝去除沼氣中的硫化氫，根據供氧量的不同使得脫硫產物為硫單質或硫酸鹽。該法具有高效率、低能耗、設備簡單的優點，不需要催化劑，且產生的污泥量較少，并可將硫以硫單質的形式回收。

現有的對沼氣進行生物脫硫技術存在對進入脫硫裝置內部的沼氣不能均勻的分散，使營養液與沼氣不能充分混合反應，同時，利用填料進行脫硫時，不具備送料元件，且填料架清洗不方便，容易造成填料架堵塞后板結，影響沼氣通過，造成對沼氣脫硫效果差。

發明內容

針對現有的技術問題，本發明提供一種高效凈化、安全可靠的基于生物脫硫技術的沼氣凈化裝置及其凈化方法。

本發明的技術方案是：一種基于生物脫硫技術的沼氣凈化裝置，主要包括底端設有沼氣進口和排液口一以及上端設有沼氣出口一的一級脫硫裝置、底端與所述沼氣出口一連接且內部由下至上分別設有水平填料架和噴淋裝置以及底端設有排液口二的二級脫硫裝置、與排液口一和排液口二產生的混合液進行排硫處理的硫反應器、為各個電氣元件供電的電源；

一級脫硫裝置通過連接管連接有液體處理箱，所述液體處理箱內部設有曝氣元件，一級脫硫裝置與液體處理箱連接處以及沼氣進口處均設有單向閥，所述沼氣出口與二級脫硫裝置連接處設有氣體緩沖分散箱，所述氣體緩沖分散箱前側面設有均勻設有多個豎直插槽，且每個所述豎直插槽內分別插接有分散緩沖網板；

所述噴淋裝置與外部盛放有堿性溶液的容器連接，所述二級脫硫裝置側壁左右兩側貫穿設有盛放腔，每個所述盛放腔和二級脫硫裝置前后側壁沿水平方向分別設有相互貫通的滑動橫槽，二級脫硫裝置內且位于水平填料架上端處設有松料元件，所述松料元件包括沿寬度方向設于二級脫硫裝置內且前后兩端均設有滑動圓套以及側壁均勻設有多個送料齒的松料輥、設于所述滑動橫槽內且與滑動圓套螺紋連接的螺紋轉動桿、設于二級脫硫裝置外且與所述螺紋轉動桿連接的驅動電機。