一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于：它由吸收塔、生物反應(yīng)器、沉降槽、貧液槽、堿液槽和硫沫槽六大部分組成；吸收塔有一個(gè)塔體，塔體的左側(cè)偏下設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣管、上端設(shè)有一個(gè)出氣管，在吸收塔的塔體內(nèi)進(jìn)氣管的上方有一段階梯形填料層；填料層的上端和下端均有不銹鋼網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行固定和承托，填料層的上方左側(cè)設(shè)有吸收液入口，吸收液入口的上方設(shè)有一個(gè)除沫器；除沫器上方為反沖洗時(shí)用的清水管。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的生物方法脫硫所使用的系統(tǒng)相比具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、用途廣泛等有點(diǎn)，更加科學(xué)實(shí)用。
【專利說(shuō)明】一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種脫硫系統(tǒng)，尤其涉及一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硫化氫(H2S)不僅能使碳鋼產(chǎn)生氫脆、氫裂、氫鼓泡和應(yīng)力腐蝕造成設(shè)備和管道的破壞損壞，還對(duì)許多工藝過(guò)程產(chǎn)生不良的影響。在尿素合成過(guò)程中H2S與尿素生成硫尿[CS (NH2)],污染尿素產(chǎn)品，降低尿素質(zhì)量。一般要求原料CO2氣中H2S含量不得超過(guò)15mg/m3(水溶液全循環(huán)法)和<5mg/m3(汽提法)。根據(jù)國(guó)際飲料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ISBT) CO2氣中H2S ( 0.lppmv。制造干冰的原料CO2要求H2S含量不超過(guò)30ppm。純堿生產(chǎn)過(guò)程中H2S帶入碳化系統(tǒng)生成難溶的硫化鐵，致使純堿變黑，堵塞濾布，危害制堿過(guò)程。用于聯(lián)堿生產(chǎn)的CO2要求H2S含量在50mg/m3以下。在沼氣、天然氣、合成氣(煤制氫、煤制甲醇)、煉油廠尾氣、造紙業(yè)等不同領(lǐng)域均需要脫硫。
[0003]當(dāng)前去除H2S主要采用化學(xué)方法:采用氧化鐵的干法脫硫，堿液吸收的堿法脫硫，ADA法、栲膠法、砷堿法、PDS法等液相催化氧化法脫硫?；瘜W(xué)脫硫缺點(diǎn)處理成本高，產(chǎn)生二次污染。另外，對(duì)于天然氣和煉油廠尾氣等大規(guī)模氣體脫硫可以采用Clause法脫硫，Clause脫硫工藝流程復(fù)雜，而且尾氣處理需要H2和CO等還原氣體。[0004]荷蘭Paques公司1993年在工程上嘗試應(yīng)用沼氣生物脫硫工藝。生物脫硫工藝主要由兩部分組成:在吸收塔中采用堿性液體把沼氣中H2S洗脫下來(lái)；在生物反應(yīng)器中把吸收液中硫化物氧化成單質(zhì)硫。對(duì)于大型的沼氣工程還可以進(jìn)一步回收單質(zhì)硫。1997年殼牌公司與帕克公司合作進(jìn)一步推廣生物脫硫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，2002年生物脫硫成功應(yīng)用于天然氣脫硫。2004年殼牌、帕克、美國(guó)UOP公司合作把生物脫硫技術(shù)應(yīng)用于煉油廠尾氣處理。2008年美國(guó)NATCO公司與帕克公司合作推廣生物脫硫技術(shù)。
[0005]生物排硫能夠氧化硫化物的微生物主要為(排硫硫桿菌):絲狀硫細(xì)菌、光合硫細(xì)菌和無(wú)色硫細(xì)菌，其中大部分屬于化能自養(yǎng)型。研究表明，多數(shù)無(wú)色硫細(xì)菌以O(shè)2 (或NO3-)作為電子受體，且體外排硫。無(wú)色硫細(xì)菌對(duì)硫化物的氧化速率和能力與光合硫細(xì)菌相比，受細(xì)胞生長(zhǎng)的限制較弱，無(wú)色硫細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)受限制而硫化物足夠時(shí)，可以在幾乎無(wú)明顯生長(zhǎng)的情況下，高效地將硫化物甚至胞外的單質(zhì)硫氧化。光合硫細(xì)菌每增長(zhǎng)Ig細(xì)菌細(xì)胞能產(chǎn)生l_2g單質(zhì)硫相比，無(wú)色硫細(xì)菌每增長(zhǎng)Ig細(xì)菌細(xì)胞至少可產(chǎn)生20g單質(zhì)硫?？梢?jiàn)，生物脫硫采用無(wú)色硫細(xì)菌有更高的效率，并且容易回收生成的單質(zhì)硫。
[0006]生物法去除硫化氫的脫硫方法有如下優(yōu)越性:(I)無(wú)需催化劑，除空氣以外，無(wú)需其它氧化劑；(2)能耗低，不產(chǎn)生二次污染；(3)產(chǎn)生的生物污泥量少，不產(chǎn)生化學(xué)污泥；(4)可回收單質(zhì)硫，產(chǎn)生的硫酸鹽或硫代硫酸鹽極少。
[0007]當(dāng)前生物法去除硫化氫技術(shù)所使用的脫硫系統(tǒng)存在脫硫效率差、硫化物氧化產(chǎn)生的含單質(zhì)硫污泥沉降性差、洗氣塔容易堵塞、與化學(xué)脫硫相比占地面積大、脫硫成本高、運(yùn)行不穩(wěn)定、用途單一等問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了 一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)。
[0009]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，它由吸收塔、生物反應(yīng)器、沉降槽、貧液槽、堿液槽和硫沫槽六大部分組成；
[0010]吸收塔有一個(gè)塔體，塔體的左側(cè)偏下設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣管、上端設(shè)有一個(gè)出氣管，在吸收塔的塔體內(nèi)進(jìn)氣管的上方有一段階梯形填料層；
[0011]填料層的上端和下端均有不銹鋼網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行固定和承托，填料層的上方左側(cè)設(shè)有吸收液入口，吸收液入口的上方設(shè)有一個(gè)除沫器；除沫器上方為反沖洗時(shí)用的清水管。
[0012]吸收塔塔體的左側(cè)下方設(shè)置有一個(gè)排氣管；進(jìn)氣管的前端下方設(shè)有用于接收沼氣溫度降低時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水的凝結(jié)水收集槽；凝結(jié)水收集槽的一側(cè)設(shè)置有凝結(jié)水排出管。
[0013]吸收塔的右側(cè)下方設(shè)置有回流管，吸收塔通過(guò)回流管和生物反應(yīng)器左側(cè)的進(jìn)液管相連接。
[0014]生物反應(yīng)器和貧液槽之間設(shè)置有硫沫槽；所述生物反應(yīng)器和沉降槽之間設(shè)置有溢流堰和沉降槽進(jìn)液管；
[0015]貧液槽和沉降槽之間設(shè)置有溢流堰和沉降槽排液管；貧液槽通過(guò)管道經(jīng)過(guò)外設(shè)的變頻水泵和吸收塔塔體右側(cè)除沫器下方的吸收液入口相連接。
[0016]生物反應(yīng)器內(nèi)的液體經(jīng)過(guò)溢流堰、沉降槽進(jìn)液管后自流進(jìn)入沉降槽中；沉降槽中設(shè)有六角蜂窩斜管。
[0017]貧液槽內(nèi)設(shè)有在線鹽度檢測(cè)和控制裝置；貧液槽外設(shè)有一個(gè)變頻水泵。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的生物方法脫硫所使用的系統(tǒng)相比具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、用途廣泛等有點(diǎn)，更加科學(xué)實(shí)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖2為圖1的A-A面剖視圖。
[0022]圖中:1、吸收塔；2、回流管；3、排氣管；4、凝結(jié)水收集槽；5、進(jìn)氣管；6、階梯形填料層；7、凝結(jié)水排出管；8、吸收液入口 ；9、除沫器；10、清水管；11、出氣管；12、生物反應(yīng)器；13、溢流堰；14、沉降槽進(jìn)液管；15、生物反應(yīng)器進(jìn)液管；16、沉降槽；17、六角蜂窩斜管；18、沉降槽排液管；19、貧液槽；20、堿液槽；21、計(jì)量泵；22、硫沫槽；23、變頻水泵；
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型由吸收塔1、生物反應(yīng)器12、沉降槽16、貧液槽19、堿液槽20和硫沫槽22六大部分組成。
[0024]吸收塔I有一個(gè)塔體，塔體的左側(cè)偏下設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣管5、上端設(shè)有一個(gè)出氣管11，在吸收塔的塔體內(nèi)進(jìn)氣管5的上方有一段階梯形填料層6，填料層6的上端和下端均有不銹鋼網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行固定和承托，填料層6的上方左側(cè)設(shè)有吸收液入口 8，吸收液入口 8的上方設(shè)有一個(gè)除沫器9，除沫器9上方為反沖洗時(shí)用的清水管10。吸收塔I塔體的左側(cè)下方設(shè)置有一個(gè)排氣管3。
[0025]本實(shí)用新型的脫硫過(guò)程如下:
[0026]需處理的氣體從吸收塔的進(jìn)氣管5進(jìn)入，氣體通過(guò)吸收塔內(nèi)的布?xì)庋b置均勻分布后進(jìn)入階梯形填料層6與吸收塔頂部的布水裝置噴出的顯堿性吸收液逆向接觸，氣體中的硫化氫氣體被吸收液吸收。去除了硫化氫的氣體從吸收塔的排氣管3排出。每天用清水轉(zhuǎn)換一定比例吸收液時(shí)，清水從吸收液入口 8打入，實(shí)現(xiàn)對(duì)階梯形填料6進(jìn)行沖洗，防止填料堵塞。在進(jìn)氣管5的前端下方設(shè)有用于接收沼氣溫度降低時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水的凝結(jié)水收集槽4 ;凝結(jié)水收集槽4的一側(cè)設(shè)置有凝結(jié)水排出管7。
[0027]吸收塔I的右側(cè)下方設(shè)置有回流管2，吸收塔I通過(guò)回流管2和生物反應(yīng)器12左側(cè)的進(jìn)液管15相連接。生物反應(yīng)器12和貧液槽19之間設(shè)置有硫沫槽22。生物反應(yīng)器12和沉降槽16之間設(shè)置有溢流堰13和沉降槽進(jìn)液管14 ;貧液槽19和沉降槽16之間設(shè)置有溢流堰13和沉降槽排液管18。貧液槽19通過(guò)管道經(jīng)過(guò)外設(shè)的變頻水泵23和吸收塔I塔體右側(cè)除沫器9下方的吸收液入口 8相連接。生物反應(yīng)器12中的脫硫細(xì)菌為排硫硫桿菌。
[0028]從吸收塔I出來(lái)的吸收液通過(guò)自流由回流管2經(jīng)生物反應(yīng)器進(jìn)液管15進(jìn)入生物反應(yīng)器12內(nèi)，生物反應(yīng)器12內(nèi)安裝組合填料(纖維材質(zhì)半軟性組合填料)，填料上生物膜中的排硫硫桿菌把吸收液中的硫化物氧化成單質(zhì)硫，同時(shí)生成氫氧根，部分單質(zhì)硫進(jìn)一步氧化成硫酸根。生物反應(yīng)器12中設(shè)有反沖洗裝置，定期對(duì)填料進(jìn)行反沖洗，更新生物膜中排硫硫桿菌。生物反應(yīng)器12中設(shè)有硫沫排出系統(tǒng)，產(chǎn)生的硫沫及時(shí)排入硫沫槽22中進(jìn)行收集。生物反應(yīng)器12內(nèi)裝置有在線溶解氧(DO)儀，通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量控制溶液的D0。生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)加熱裝置，液體溫度控制在20-30°C。
[0029]生物反應(yīng)器12內(nèi)的液體經(jīng)過(guò)溢流堰13、沉降槽進(jìn)液管14后自流進(jìn)入沉降槽16中，沉降槽16中設(shè)有六角蜂窩斜管17，用于增強(qiáng)吸收液中含硫生物污泥的沉降效果，沉降槽16底部含單質(zhì)硫的生物污泥定期排出，污泥經(jīng)脫水后外運(yùn)處理或者回收單質(zhì)硫。上清液經(jīng)過(guò)溢流堰14由沉降槽排液管18進(jìn)入貧液槽19內(nèi)，貧液槽19上部設(shè)有堿液槽20，堿液槽20內(nèi)設(shè)置有計(jì)量泵21，定期向堿液槽20中投加堿液，通過(guò)計(jì)量泵21加入貧液槽中，維持貧液槽19中吸收液的pH在7.4-8.4之間，從而保證氣體中硫化氫的去除效率。貧液槽19內(nèi)還設(shè)有在線鹽度檢測(cè)和控制裝置，吸收液的鹽度維持在1_3%。貧液槽19外設(shè)有一個(gè)變頻水泵23，把吸收液循環(huán)至吸收塔。
【權(quán)利要求】
1.一種基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:它由吸收塔、生物反應(yīng)器、沉降槽、貧液槽、堿液槽和硫沫槽六大部分組成； 所述吸收塔有一個(gè)塔體，塔體的左側(cè)偏下設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣管、上端設(shè)有一個(gè)出氣管，在吸收塔的塔體內(nèi)進(jìn)氣管的上方有一段階梯形填料層； 所述填料層的上端和下端均有不銹鋼網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行固定和承托，填料層的上方左側(cè)設(shè)有吸收液入口，吸收液入口的上方設(shè)有一個(gè)除沫器；所述除沫器上方為反沖洗時(shí)用的清水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述吸收塔塔體的左側(cè)下方設(shè)置有一個(gè)排氣管；所述進(jìn)氣管的前端下方設(shè)有用于接收沼氣溫度降低時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水的凝結(jié)水收集槽；所述凝結(jié)水收集槽的一側(cè)設(shè)置有凝結(jié)水排出管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述吸收塔的右側(cè)下方設(shè)置有回流管，吸收塔通過(guò)回流管和生物反應(yīng)器左側(cè)的進(jìn)液管相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述生物反應(yīng)器和貧液槽之間設(shè)置有硫沫槽；所述生物反應(yīng)器和沉降槽之間設(shè)置有溢流堰和沉降槽進(jìn)液管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述貧液槽和沉降槽之間設(shè)置有溢流堰和沉降槽排液管；所述貧液槽通過(guò)管道經(jīng)過(guò)外設(shè)的變頻水泵和吸收塔塔體右側(cè)除沫器下方的吸收液入口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述生物反應(yīng)器內(nèi)的液體經(jīng)過(guò)溢流堰、沉降槽進(jìn)液管后自流進(jìn)入沉降槽中；所述沉降槽中設(shè)有六角蜂窩斜管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于排硫硫桿菌去除硫化物的脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述貧液槽內(nèi)設(shè)有在線鹽度檢測(cè)和控制裝置；所述貧液槽外設(shè)有一個(gè)變頻水泵。
【文檔編號(hào)】B01D53/78GK203694893SQ201420056535
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】梁存珍, 郝小兵 申請(qǐng)人:北京潤(rùn)夏環(huán)境技術(shù)有限公司