本實用新型涉及沼氣工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及厭氧一體化沼氣生物脫硫裝置。
背景技術(shù)：
隨著石油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)化石能源日益枯竭以及化石能源過度使用引起的全球氣候變化與大氣污染問題的日益突出，以沼氣為目標(biāo)產(chǎn)物的厭氧發(fā)酵技術(shù)因其良好的能源、環(huán)境效益得到越來越廣泛的應(yīng)用。我國沼氣發(fā)酵主要原料為含大量蛋白質(zhì)和硫化合物的畜禽養(yǎng)殖場糞便和污水，經(jīng)厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化的沼氣中含有硫化氫(H2S)成分，硫化氫是一種高毒性、高腐蝕性氣體，未經(jīng)脫硫化氫的沼氣將嚴(yán)重限制其使用范圍。因此，為了安全和綠色利用沼氣能源，必須在使用前對沼氣進(jìn)行脫硫處理。
與傳統(tǒng)的物理化學(xué)脫硫法相比，生物脫硫由于幾乎不需要添加化學(xué)藥劑、可在常溫常壓下進(jìn)行、能量浪費較低等特點，其已逐漸成為沼氣脫硫的主要方法，而生物滴濾法由于其處理負(fù)荷高、成本較低、便于操作等特性，正逐漸取代其他生物法占據(jù)主導(dǎo)地位。
現(xiàn)階段主要的生物滴濾塔脫硫技術(shù)均需通入空氣作為氧源，雖然脫硫效果較好，但如果氧氣量控制不當(dāng)，氧氣較易與沼氣中可燃?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)，存在爆炸隱患，同時空氣中的氮氣等氣體惰性氣體的引入還會降低沼氣中甲烷的濃度，從而降低了沼氣中的能量效率，因此開發(fā)厭氧體系下生物脫硫技術(shù)勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型旨在提出一種厭氧一體化沼氣生物脫硫裝置，能夠高效除硫，減少風(fēng)險。
厭氧一體化沼氣生物脫硫裝置，括生物填料塔、氣路系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和調(diào)控系統(tǒng)組成；所述生物填料塔設(shè)有第一填料區(qū)、第二填料區(qū)和化學(xué)吸收區(qū)組成；所述第一填料區(qū)、第二填料區(qū)和化學(xué)吸收區(qū)側(cè)部均設(shè)有取樣口，第一填料區(qū)和第二填料區(qū)以及第二填料區(qū)和化學(xué)吸收區(qū)之間設(shè)有穿孔隔板，所述化學(xué)吸收區(qū)頂端設(shè)有出氣口，所述第一填料區(qū)底端設(shè)有排硫口；所述氣路系統(tǒng)由進(jìn)氣口、進(jìn)氣分散器和出氣口組成；所述進(jìn)氣分散器伸入所述第一填料區(qū)下端；所述噴淋系統(tǒng)由噴霧頭、進(jìn)液口、過濾頭、循環(huán)泵以及連接循環(huán)泵上的液體管路組成，所述噴霧頭設(shè)在所述化學(xué)吸收區(qū)頂端；所述調(diào)控系統(tǒng)由加熱套、調(diào)控罐以及所述調(diào)控罐罐體上的pH探頭和溫度探頭及控制器組成，所述調(diào)控罐與所述生物填料塔之間設(shè)有連接管。
所述填料塔塔體為桶體結(jié)構(gòu)。
所述進(jìn)氣口伸入第一填料區(qū)下端的進(jìn)氣分散器設(shè)有多個分散頭。
所述進(jìn)液口伸入化學(xué)吸收區(qū)上端的噴霧頭可將噴淋液霧化。
所述生物填料塔中填料為組合填料。
所述第一填料區(qū)、第二填料區(qū)和化學(xué)吸收區(qū)側(cè)部設(shè)有取樣口。
所述噴淋系統(tǒng)中伸入調(diào)控罐的循環(huán)管路管口接有過濾頭。
所述生物填料塔和調(diào)控罐之間連接管以α角安裝且內(nèi)壁光滑。
所述生物填料塔和調(diào)控罐液面保持一致。
所述生物填料塔中噴淋液液面高度維持在第一填料區(qū)和第二填料區(qū)之間，允許有適當(dāng)變化。
采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是可以實現(xiàn)在厭氧條件下進(jìn)行沼氣脫硫反應(yīng)，對比好氧沼氣脫硫?qū)⒏踩?，而且所述裝置可以實現(xiàn)生物脫硫和化學(xué)脫硫雙重功能，生物脫硫法與化學(xué)脫硫法的結(jié)合可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，發(fā)揮最大的脫硫效能、從而能達(dá)到最優(yōu)的脫硫效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記：Ⅰ-生物填料塔；II-調(diào)控罐；Ⅰ-a-第一填料區(qū)；Ⅰ-b-第二填料區(qū)；Ⅰ-c-化學(xué)反應(yīng)區(qū)；1-排硫口；2-進(jìn)氣口；3-進(jìn)氣分散器；4-穿孔板；5-取樣口；6-加熱套；7-噴霧頭；8-進(jìn)液口；9-出氣口；10-循環(huán)泵；11-調(diào)控口；12-過濾頭；13-溫度探頭及控制器；14-pH探頭及控制器；15-放空口；16-閥門；17-連接管。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
厭氧一體化沼氣生物脫硫裝置，如圖1所示，包括生物填料塔Ⅰ、氣路系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和調(diào)控系統(tǒng)組成；所述生物填料塔Ⅰ設(shè)有第一填料區(qū)a、第二填料區(qū)b和化學(xué)吸收區(qū)c組成；所述第一填料區(qū)Ⅰ-a、第二填料區(qū)Ⅰ-b和化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c側(cè)部均設(shè)有取樣口5，第一填料區(qū)Ⅰ-a和第二填料區(qū)Ⅰ-b以及第二填料區(qū)Ⅰ-b和化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c之間設(shè)有穿孔板4，所述第一填料區(qū)Ⅰ-a底端設(shè)有排硫口1；所述氣路系統(tǒng)由進(jìn)氣口2、進(jìn)氣分散器3和出氣口9組成；所述化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c頂端設(shè)有出氣口9，所述進(jìn)氣分散器3伸入所述第一填料區(qū)Ⅰ-a下端；所述噴淋系統(tǒng)由噴霧頭7、進(jìn)液口8、過濾頭12、循環(huán)泵10以及連接循環(huán)泵10上的液體管路組成，所述噴霧頭7設(shè)在所述化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c頂端；所述調(diào)控系統(tǒng)由加熱套6、調(diào)控罐II以及所述調(diào)控罐II罐體上的pH探頭及控制器14和溫度探頭及控制器13組成。所述調(diào)控罐II與所述生物填料塔Ⅰ之間設(shè)有連接管17。上述生物填料塔Ⅰ和調(diào)控罐II均為圓柱形桶體結(jié)構(gòu)。
上述進(jìn)氣分散器3伸入所述第一填料塔Ⅰ下端，由多個進(jìn)氣分散器3來分散沼氣，且各單獨的進(jìn)氣分散器3間隔設(shè)置，使進(jìn)氣均勻的通過生物填料塔Ⅰ與噴淋液充分接觸，保證凈化效果。
上述生物填料塔中第一填料區(qū)Ⅰ-a、第二填料區(qū)Ⅰ-b填料類型為組合填料，化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c不設(shè)置填料，組合填料的使用將能減少單質(zhì)硫的堵塞效果，而且有利于生物菌種生長并均勻布?xì)猓ＷC凈化效果。
上述噴霧頭7設(shè)在化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c上端，通過循環(huán)泵10將營養(yǎng)液霧化來吸收經(jīng)第一填料區(qū)Ⅰ-a、第二填料區(qū)Ⅰ-b處理后殘留的硫化氫氣體。
上述生物填料塔Ⅰ與調(diào)控罐II連接的連接管17以α(30°～60°)角設(shè)置，防止產(chǎn)生的單質(zhì)硫回流到調(diào)控罐II堵塞過濾頭12，從而影響噴霧頭7的正常工作。所述生物填料塔Ⅰ與調(diào)控罐II液面保持一致，可通過調(diào)整調(diào)控罐II中液面高度來調(diào)節(jié)生物填料塔Ⅰ中的液面高度。
所述生物填料塔Ⅰ中液面高度維持在第一填料區(qū)Ⅰ-a和第二填料區(qū)1-b之間，允許有適當(dāng)變化。
未經(jīng)脫硫的沼氣經(jīng)由進(jìn)氣口2和進(jìn)氣分散頭3進(jìn)入生物填料塔Ⅰ，途徑第一填料區(qū)Ⅰ-a、第二填料區(qū)Ⅰ-b和化學(xué)吸收區(qū)Ⅰ-c后經(jīng)出氣口9排出塔外，沼氣中絕大部分的硫化氫與第一填料區(qū)Ⅰ-a和第二填料區(qū)Ⅰ-b的接觸而去除，而后殘留的硫化氫在化學(xué)吸收區(qū)被霧化的噴淋液吸收從而去除。被氧化的單質(zhì)硫因重力作用沉積在生物填料塔Ⅰ底端經(jīng)排硫口1排出。
本實用新型可以在厭氧條件下進(jìn)行沼氣脫硫反應(yīng)，對比好氧沼氣脫硫?qū)⒏踩?，而且所述裝置可以實現(xiàn)生物脫硫和化學(xué)脫硫雙重功能。生物脫硫法與化學(xué)脫硫法的結(jié)合可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，發(fā)揮最大的脫硫效能、從而能達(dá)到最優(yōu)的脫硫效果。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。