一种介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统的制作方法

本发明涉及燃气除硫领域，特别涉及一种介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统。

背景技术：

目前沼气脱硫领域较为常用的形式有干法脱硫、生物法脱硫和湿法脱硫，其中干法脱硫适合小气量、低浓度h2s的场合；而对大气量和高浓h2s场合，一般会选用生物法脱硫和湿法脱硫。

不管是生物脱硫还是湿法脱硫都存在很大的缺陷。生物脱硫时，生物燃气通过脱硫塔时，硫化氢被微生物溶解、氧化，最终产生稀硫酸、亚硫酸、硫单质等；湿法脱硫时，脱硫液吸收硫化氢形成富液进入再生池，富液中的含硫化合物在再生池中经催化剂和氧气的作用下转变为单质硫，完成贫液再生。

生物脱硫其存在的缺点如下：

脱硫产物主要是单质硫和稀硫酸；其运行的稳定性受到原气的影响较大；其运营管理要求高；其废水产生量多；其投资成本高。

湿法脱硫其存在的缺点如下：

其要求足够的曝气量，以满足单质硫通过气浮形式脱出，所需空气量远远大于用于正反应的空气量，导致副反应量大，其运营管理成本高，其产生的废水量多，其需要的药剂多，其电耗较高；其运行成本高、投资高昂。

技术实现要素：

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统，系统包括：

用于脱硫反应的脱硫塔；

集成一体的富液池、再生池、沉淀池和贫液池；

循环水泵：所述循环水泵通过管路将所述贫液池内的溶液送入到所述脱硫塔顶端并喷洒下来，待脱硫的燃气通过管路输送到所述脱硫塔内被净化后从管路中排出，所述脱硫塔内产生的废液通过管路进入到所述富液池内；

曝气水泵：所述曝气水泵通过管路将所述富液池内的溶液输入到曝气器中进行曝气处理，经过所述曝气器处理后的溶液通过管路输入到所述再生池内；

螺杆泵和固液分离器：所述螺杆泵通过管路将位于所述沉淀池内的物质抽入到所述固液分离器内进行固液分离；

以及加药装置：所述加药装置配置好药液后通过管路将药液加入到所述贫液池内。

通过采用上述技术方案，由于脱硫塔内脱硫贫液吸收燃气中的h2s，并在富液池内充分反应，完成硫由气态向液态的转换，能将脱硫液由贫液转变为富液，富液在再生池内通过仪表检测连锁曝气系统，使再生充分而不过量，将液态的硫转换成固态的硫，完成硫由液态向固态的转换，脱硫液由富液转变为贫液和单质硫，单质硫经过沉淀池沉淀聚集后通过固液分离机将其脱除，贫液回到贫液池准备下一循环，从而完成燃气中硫化氢的处理。

较佳的，所述脱硫塔内采用管式开孔喷淋，所述循环水泵通过管路将所述贫液池内的贫液从所述脱硫塔顶部的管式开孔向下喷出。

通过采用上述技术方案，脱硫塔内采用管式开孔喷淋的方式能够增大喷淋液与燃气之间的接触面积，提高除硫效果。

较佳的，所述脱硫塔中的燃气进管和燃气出管设置于同一高度，所述燃气进管与所述燃气出管上均设置有用于检测h2s含量的检测仪表。

通过采用上述技术方案，脱硫塔进、出口设计在同一标高，使安装空间得到了合理优化，且管路上设置的检测仪表能够检测h2s含量，方便进行控制。

较佳的，所述脱硫塔内装载有用于增大接触反应面积的填料。

通过采用上述技术方案，脱硫塔内的填料能够增大脱硫时的反应面积。

较佳的，所述再生池内的脱硫液通过溢流的方式进入到所述沉淀池内，所述沉淀池的池底设置有供沉降的硫单质聚集的坡度，所述沉淀池池底的坡度值为5-30°。

通过采用上述技术方案，通过在再生池内设置坡度能够方便硫单质的积累。

较佳的，所述螺杆泵的吸入端伸入到所述沉淀池的池底表面吸取混有硫单质的溶液，所述螺杆泵的吹出端将所述沉淀池池底混有硫单质的溶液吹出到所述固液分离器中进行分离。

通过采用上述技术方案，通过将螺杆泵的吸入端设置到与沉淀池的池底齐平能够保证硫单质抽取的充分。

较佳的，所述加药装置中的输出管路上设置有抽取水泵，所述抽取水泵将所述加药装置中混药池内的碱液通过输出管路抽入到所述贫液池内。

通过采用上述技术方案，通过设置抽取水泵能够将加药装置内混药池中的碱液抽取到贫液池内。

较佳的，所述脱硫塔内填充的填料种类为鲍尔环填料、拉西环填料、矩鞍填料、金属环矩鞍中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，不管是鲍尔环填料、拉西环填料、矩鞍填料还是金属环矩鞍都具有很大的比表面积，能够充分提高反应效率。

较佳的，所述循环水泵、所述曝气水泵和所述螺杆泵的管路上均设置有用于监测管路压力的压力检测表。

通过采用上述技术方案，管路上的压力检测表能够辅助操作者实时了解管路上的压力。

较佳的，经过所述脱硫塔脱硫后的燃气被输出管路输出到干燥器内进行干燥处理。

通过采用上述技术方案，在燃气脱硫后送入到干燥器内干燥能够方便燃气的燃烧。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

在此过程中，相比于生物法和湿法相比，其具有的优点是：

一、合理的控制脱硫液中氧的含量及副产物的产生；

二、由于单质硫采用自然沉淀模式，给反应充分的时间，不需要大量的曝气，只需要适当曝气完成再生反应，大大减少了副反应的发生；

三、沉淀池沉淀效率高，可达90％以上，保证脱硫液的清澈度，大大减小了单质硫带入脱硫塔内，减小了堵塔发生频率，提高了脱硫塔运行周期；

四、富液池、再生池、沉淀池、贫液池合理布局，集成一体式，减小了占地和建设成本；

五、与生物脱硫和湿法脱硫相比，建设成本低，如再生需空气量小，不需投入过多的设备；同条件脱硫塔直径不足生物脱硫塔的1/2；

六、与湿法脱硫相比，运行成本低。由于所需曝气量小，一方面副产物产生的少，药剂量损耗减小；另一方面所需要的能耗低；

七、产生的废水少，没有过多的副产物，排水量相当于湿法脱硫的1/5，＝不足生物脱硫的排水量的1/10；

八、h2s去除率高，可达到95％以上；

九、系统运行稳定性高，前端气源变化，响应时间快，系统运营简单，可实现自动化。

附图说明

图1是介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统的系统图。

附图标记：1、脱硫塔；2、循环水泵；3、曝气水泵；4、固液分离机；5、加药装置；6、曝气器；7、螺杆泵；8、富液池；9、再生池；10、沉淀池；11、贫液池；12、燃气进管；13、燃气出管；14、检测仪表；15、填料；16、抽取水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参考图1，一种介于生物法和湿法之间的燃气脱硫系统，系统包括：

用于脱硫反应的脱硫塔1；

集成一体的富液池8、再生池9、沉淀池10和贫液池11；

循环水泵2：循环水泵2通过管路将贫液池11内的溶液送入到脱硫塔1顶端并喷洒下来，待脱硫的燃气通过管路输送到脱硫塔1内被净化后从管路中排出，脱硫塔1内产生的废液通过管路进入到富液池8内；

曝气水泵3：曝气水泵3通过管路将富液池8内的溶液输入到曝气器6中进行曝气处理，经过曝气器6处理后的溶液通过管路输入到再生池9内；

螺杆泵7和固液分离器：螺杆泵7通过管路将位于沉淀池10内的物质抽入到固液分离器内进行固液分离；

以及加药装置5：加药装置5配置好药液后通过管路将药液加入到贫液池11内；

由于脱硫塔1内脱硫贫液吸收燃气中的h2s，并在富液池8内充分反应，完成硫由气态向液态的转换，能将脱硫液由贫液转变为富液，富液在再生池9内通过曝气器6曝气，使再生充分而不过量，将液态的硫转换成固态的硫，完成硫由液态向固态的转换，使得脱硫液由富液转变为贫液和单质硫，单质硫经过沉淀池10沉淀脱硫塔1内脱硫贫液吸收燃气中的h2s，并在富液池8内充分反应，完成硫由气态向液态的转换，脱硫液由贫液转变为富液。单质硫经过沉淀池10沉淀聚集后通过固液分离机4将其脱除，贫液回到贫液池11准备下一循环，完成燃气中硫化氢的处理；

其中脱硫塔1和富液池8内反应原理：

h2s+na2co3→nahs+nahco3

nahco3+h2s→nahs+co2+h2o

再生池9内反应原理：

2nahs+o2→2naoh+2s↓

naoh+nahco3→na2co3+h2o

再生池9内伴随少量副反应：

2nahs+o2→na2s2o3+h2o

na2s2o3+o2→2na2so4+2s↓，硫单质聚集后通过固液分离机4将其脱除，贫液回到贫液池11准备下一循环，从而完成燃气中硫化氢的处理。

综上，相比于生物法和湿法相比，本发明主要具有以下有益效果：

一、合理的控制脱硫液中氧的含量及副产物的产生；

二、由于单质硫采用自然沉淀模式，给反应充分的时间，不需要大量的曝气，只需要适当曝气完成再生反应，大大减少了副反应的发生；

三、沉淀池10沉淀效率高，可达90％以上，保证脱硫液的清澈度，大大减小了单质硫带入脱硫塔1内，减小了堵塔发生频率，提高了脱硫塔1运行周期；

四、富液池8、再生池9、沉淀池10、贫液池11合理布局，集成一体式，减小了占地和建设成本；

五、与生物脱硫和湿法脱硫相比，建设成本低，如再生需空气量小，不需投入过多的设备；同条件脱硫塔1直径不足生物脱硫塔1的1/2；

六、与湿法脱硫相比，运行成本低。由于所需曝气量小，一方面副产物产生的少，药剂量损耗减小；另一方面所需要的能耗低；

七、产生的废水少，没有过多的副产物，排水量相当于湿法脱硫的1/5，＝不足生物脱硫的排水量的1/10；

八、h2s去除率高，可达到95％以上；

九、系统运行稳定性高，前端气源变化，响应时间快，系统运营简单，可实现自动化。

参考图1，为了提高燃气脱硫的效率，脱硫塔1内采用管式开孔喷淋，其中循环水泵2通过管路将贫液池11内的贫液从脱硫塔1顶部的管式开孔向下喷出，脱硫塔1内采用管式开孔喷淋的方式能够增大喷淋液与燃气之间的接触面积，提高除硫效果；同时在脱硫塔1内装载有用于增大接触反应面积的填料15，脱硫塔1内的填料15能够增大脱硫时的反应面积；同时将脱硫塔1内填充的填料15种类采用为百分之四十的鲍尔环填料15和百分之六十的拉西环填料15，鲍尔环填料15和拉西环填料15都具有很大的比表面积，能够充分提高反应效率。

参考图1，为了方便进行合理布局，将脱硫塔1中的燃气进管12和燃气出管13设置于同一高度，同时在燃气进管12与燃气出管13上均设置有用于检测h2s含量的检测仪表14，脱硫塔1进、出口设计在同一标高，使安装空间得到了合理优化，且管路上设置的检测仪表14能够检测h2s含量，方便进行控制；其中再生池9内的脱硫液通过溢流的方式进入到沉淀池10内，为了方便对沉淀池10内沉淀的硫进行回收，在沉淀池10的池底设置有供沉降的硫单质聚集的坡度，其中沉淀池10池底的坡度值为15°，通过在再生池9内设置坡度能够方便硫单质的积累；同时将螺杆泵7的吸入端伸入到沉淀池10的池底表面吸取混有硫单质的溶液，利用螺杆泵7的吹出端将沉淀池10池底混有硫单质的溶液吹出到固液分离器中进行分离，通过将螺杆泵7的吸入端设置到与沉淀池10的池底齐平能够保证硫单质抽取的充分；为了方便利用加药装置5进行加药，在加药装置5中的输出管路上设置有抽取水泵16，其中抽取水泵16将加药装置5中混药池内的碱液通过输出管路抽入到贫液池11内，通过设置抽取水泵16能够将加药装置5内混药池中的碱液抽取到贫液池11内；为了实时检测管道压力，在循环水泵2、曝气水泵3和螺杆泵7的管路上均设置有用于监测管路压力的压力检测表，管路上的压力检测表能够辅助操作者实时了解管路上的压力；为了降低燃气的含水量，将经过脱硫塔1脱硫后的燃气被输出管路输出到干燥器内进行干燥处理，在燃气脱硫后送入到干燥器内干燥能够方便燃气的燃烧。

其中上述采用的脱硫塔1可以选择山东金大利玻璃钢有限公司生产的脱硫塔1，其配合药剂可以用于处理硫酸雾、氯化氢气体、氟化氢气体、氨气、铬酸雾、氰氢酸气体等有害气体；其中上述采用的循环水泵2、曝气水泵3和抽取水泵16均可以选择单级单吸悬臂式离心泵；其中上述的固液分离机4可以选择浙江三联环保科技股份有限公司生产的斜筛式固液分离机4；其中上述的曝气器6可以选择衡水昌华环保设备制造有限公司生产的固定悬挂式曝气装置；其中上述的压力检测表可以选择深圳市银飞电子科技有限公司生产的anetek1535压力表；其中上述的干燥器可以选择江苏嘉宇流体装备有限公司生产的天然气干燥器。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。