沼气纯化脱硫装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于沼气处理设备技术领域，特别涉及一种沼气纯化脱硫装置。
【背景技术】
[0002]沼气的成分一般有甲烧(CH4)、二氧化碳(CO2)、氧气(O2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、氢气(H2)、水(H2O)和硫化氢(H2S)等其它气体组成。沼气的纯化工艺主要保留其可燃和助燃成分甲烧(CH4)、氧气(O2)、一氧化碳(CO)和氢气(H2)，对沼气中的H2S，H2O, (302和其它杂质进行去除。
[0003]脱硫是为了避免硫化氢(H2S)腐蚀设备和管道，硫化氢在沼气发动机及内燃机中会使轴承和一些配合表面腐蚀，使发动机的润滑油变质，从而加快发动机磨损；而且泄露的H2S会引起中毒，其燃烧放出的产物S02、SO3是造成酸雨的罪魁祸首，比H2S造成的危害还要大。脱水是因为导气管中如果积累了水会溶解硫化氢(H2S)而腐蚀管道，此外当沼气在后期被加压储存时，为了防止因为凝结水而冻坏储气罐，也必须对水进行去除。去除沼气中CO2是因为0)2降低了沼气的能量密度、热值、燃烧速度，且增大了沼气的点火温度，如果所用的沼气需要达到天然气标准或者被用作汽车燃料，那么就必须对其中的CO2进行去除。
[0004]脱除气体中的硫化氢的方法很多，一般可分为干法和湿法两大类。湿法脱硫按溶液的吸收与再生性质又可分为氧化法、化学吸收法、物理吸收法。氧化法是借溶液中载氧体的催化作用，把被吸收的硫化氢转化为硫磺，使溶液获得再生。主要有氨水法、砷碱法和蒽醌二磺酸钠法等。化学吸收法以弱碱性溶液为吸收剂，与硫化氢进行化学反应形成化合物，当富液温度升高压力降低时，该化合物就分懈，使硫化氢放出。这类方法有烷基醇胺、碱性溶液法等。物理吸收法常用有机溶剂为吸收剂，其吸收完全为物理过程，当富液降低压力时，硫化氢就完全放出。这类方法有聚乙二醇二甲醚法，冷甲醇法等。尽管湿法脱硫精度差，需大大降低气体温度，但它可以处理较高硫化氢含量的原料气，运行费用低，适合大规模生产等特点而在工业上广泛使用。干法脱硫按原理和方法可分为化学吸附法、化学吸收法和催化加氢法三种。化学吸附法即脱硫剂吸附气体中的硫化物从而达到脱硫的目的，活性炭和分子筛即属于此类；化学吸收法即脱硫剂与气体中的硫化物反应将硫化物脱除的过程，其脱硫剂有氧化铁、氧化梓、氧化猛等；催化加氛法即含硫气体在钻钥、镇钥等催化剂存在时，使有机硫转化为H2S然后将其脱除。干法脱硫中最早使用的是氧化铁和活性炭法，而近代工业上也常用干法脱硫作为脱除有机硫和精细脱硫的手段。
[0005]由于碳酸钠溶液呈碱性，能吸收酸性气体，而且由于弱酸性的缓冲作用，在吸收酸性气体时，pH值不会很快发生变化，保证了系统的操作稳定性。此溶液对H2S吸收的化学反应方程式为:
[0006]Na2C03+H2S = NaHC03+NaHS
[0007]在采用碱性溶液法去除H2S的工艺中，碱性溶液和H2S反应，会降低碱性溶液的浓度，从而使吸收效率降低；工业中利用碱性溶液法去除H2S, —种是直接将气体通入碱性溶液中，另一种是采用喷淋的方法，前一种方法浪费碱性溶液，而后一种方法普遍存在的问题是喷淋雾液与H2S气体不能有效的充分接触，导致脱硫率较低。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种喷淋式的沼气纯化脱硫装置，该装置可有效使喷淋雾液与H2S气体充分接触，提高脱硫效率和脱硫溶液的利用率。
[0009]本实用新型采用以下技术方案来实现:
[0010]一种沼气纯化脱硫装置，包括脱硫塔、碱性溶液罐、以及电控阀和管道，所述脱硫塔设置有进气口、出气口、进液口和出液口 ；所述进气口设置在脱硫塔的底端，进气口高出脱硫塔的底面，且进气口的正上方设置有伞罩，以防止喷淋产生的液体进入进气口 ；所述出气口设置在脱硫塔的顶端，在出气口处设置有气体检测传感器，用于检测H2S气体的浓度；所述进液口设置在脱硫塔的顶端，进液口处设置有喷头，喷头通过管道与碱性溶液罐相联通，在喷头与碱性溶液罐相联通的管道上设置有电控阀，用于控制调节碱性溶液的流量；所述出液口设置在脱硫塔的底端；在脱硫塔的内部从下至上依次设置有气体均匀分布器、第一级反应板、第二级反应板和液体均匀分布器；所述气体均匀分布器为平板结构，其上均匀分布有第一通孔，通过第一通孔可以使进气口进来的沼气均匀扩散到脱硫塔内部；所述液体均匀分布器为平板结构，其上均匀分布有第二通孔，液体均匀分布器下表面为平面，液体均匀分布器上表面从中心向圆周具有一定斜度，喷淋液体时，液体可从中心位置扩散至四周，并透过第二通孔，从而达到均匀扩散液体的目的，液体扩散后均匀滴至且附着在第二级反应板和第一级反应板上，以保证液体与H2S气体充分反应，反应后的废液从出液口流出。
[0011]在上述技术方案中，所述第一通孔的孔直径为3-5mm，孔间距为5--10mm。所述第二通孔的孔直径为5-8mm，孔间距为8--15mm。所述气体检测传感器通过检测H2S气体的浓度，可实时调节电控阀的流量以保证有适量的碱性溶液与H2S气体充分反应。
[0012]本实用新型采用喷淋碱性溶液的方法去除沼气中的H2S,通过气体均匀分布器和液体均勾分布器分别扩散沼气和碱性溶液，并通过两级反应板，使沼气中的H2S气体充分与碱性溶液反应，本实用新型结构简单、设计合理，有效提高脱硫效率和脱硫溶液的利用率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图，
[0014]图2是本实用新型的液体均匀分布器的结构示意图，
[0015]图3是图2的俯视图，
[0016]图4是本实用新型的气体均匀分布器的俯视图。
[0017]图中:1为碱性溶液罐，2为电控阀，3为气体检测传感器，4为出气口，5为脱硫塔，6为出液口，7为进气口，8为伞罩，9为气体均匀分布器，9-1为第一通孔，10为第一级反应板，11为第二级反应板，12为液体均匀分布器，12-1为侧壁，12-2为第二通孔，12-3为液体均匀分布器上表面，13为喷头，14为进液口。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0019]如附图1所示，本实用新型所涉及的一种沼气纯化脱硫装置，包括脱硫塔、碱性溶液罐、以及电控阀和管道。
[0020]所述脱硫塔5设置有进气口 7、出气口 4、进液口 14和出液口 6 ;所述进气口设置在脱硫塔的底端，进气口高出脱硫塔的底面，且进气口的正上方设置有伞罩8，以防止喷淋产生的液体进入进气口 7 ;所述出气口设置在脱硫塔的顶端，在出气口处设置有气体检测传感器3，用于检测H2S气体的浓度；所述进液口 14设置在脱硫塔的顶端，进液口处设置有喷头13，喷头通过管道与碱性溶液罐2相联通，在喷头与碱性溶液罐相联通的管道上设置有电控阀2，用于控制调节碱性溶液的流量；所述出液口 6设置在脱硫塔的底端；
[0021]在脱硫塔的内部从下至上依次设置有气体均匀分布器9、第一级反应板10、第二级反应板11和液体均匀分布器12 ;参见附图4，所述气体均匀分布器为平板结构，其上均匀分布有第一通孔9-1，通过第一通孔可以使进气口进来的沼气均匀扩散到脱硫塔内部；参见图2和图3，所述液体均匀分布器为平板结构，其上均匀分布有第二通孔12-2，液体均匀分布器设置有圆形侧壁12-1，液体均匀分布器下表面为平面，液体均匀分布器上表面12-3从中心向圆周具有一定斜度(斜度范围为:与水平方向夹角10-25度)，喷淋液体时，液体可从中心位置扩散至四周，并透过第二通孔，从而达到均匀扩散液体的目的。
[0022]所述第一通孔的孔直径为3_5mm，孔间距为5—10mm。
[0023]所述第二通孔的孔直径为5_8mm，孔间距为8—15mm。
[0024]所述气体检测传感器通过检测H2S气体的浓度，可实时调节电控阀的流量以保证有适量的碱性溶液与H2S气体充分反应。
[0025]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种沼气纯化脱硫装置，包括脱硫塔、碱性溶液罐、电控阀和管道，其特征在于: 所述脱硫塔设置有进气口、出气口、进液口和出液口 ；所述进气口设置在脱硫塔的底端，进气口高出脱硫塔的底面，且进气口的正上方设置有伞罩；所述出气口设置在脱硫塔的顶端，在出气口处设置有气体检测传感器；所述进液口设置在脱硫塔的顶端，进液口处设置有喷头，喷头通过管道与碱性溶液罐相联通，在喷头与碱性溶液罐相联通的管道上设置有电控阀；所述出液口设置在脱硫塔的底端； 在脱硫塔的内部从下至上依次设置有气体均匀分布器、第一级反应板、第二级反应板和液体均勾分布器；所述气体均勾分布器为平板结构，其上均勾分布有第一通孔；所述液体均匀分布器为平板结构，其上均匀分布有第二通孔，液体均匀分布器下表面为平面，液体均匀分布器上表面从中心向圆周具有斜度。2.根据权利要求1所述的沼气纯化脱硫装置，其特征在于:所述第一通孔的孔直径为3_5mm，孔间距为 5—ICtam。3.根据权利要求1所述的沼气纯化脱硫装置，其特征在于:所述第二通孔的孔直径为5_8mm，孔间距为 8—15mm。4.根据权利要求1所述的沼气纯化脱硫装置，其特征在于:所述液体均匀分布器上表面斜度范围为:与水平方向夹角10—25度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种沼气纯化脱硫装置，包括脱硫塔、碱性溶液罐、电控阀和管道，脱硫塔设置有进气口、出气口、进液口和出液口；脱硫塔的内部还设置有气体均匀分布器、第一级反应板、第二级反应板和液体均匀分布器。本实用新型采用喷淋碱性溶液的方法去除沼气中的H2S，通过气体均匀分布器和液体均匀分布器分别扩散沼气和碱性溶液，并通过两级反应板，使沼气中的H2S气体充分与碱性溶液反应，本实用新型结构简单、设计合理，有效提高脱硫效率和脱硫溶液的利用率。
【IPC分类】C10L3/10, B01D53/78, B01D53/52
【公开号】CN204661629
【申请号】CN201520220085
【发明人】高卫华
【申请人】天紫环保投资控股有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月13日