一种撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，包括吸收塔、生物反应器、沉降槽、富液槽、贫液槽、清水槽、离心机、硫磺回收槽、贫液泵、富液泵等设备。吸收塔顶部和贫液槽及清水槽通过贫液泵及管道相连；富液槽底部和生物反应器底部通过富液泵及管道相连；生物反应器顶部和沉降槽通过管道相连；沉降槽顶部与贫液槽通过管道相连，沉降槽底部与离心机通过管道相连；离心机与硫磺回收槽及生物反应器通过管道相连。该装置具有结构简单、操作方便、运行稳定安全、自动化程度高和脱硫效率高等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置
本专利技术涉及一种撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，主要用于大中型沼气工程的沼气脱硫，也可用于天然气、工艺气体以及工业废气等含有硫化氢的气态流体的净化处理，同时可实现单质硫的回收，属于环保净化装备领域。
技术介绍
生物天然气(B1-natural gas)也称生物甲烧(B1nethane),是指各种有机生物质通过厌氧发酵或气化后精炼/合成的方式，转变成以甲烷成分为主的生物燃气。前者即通常说的沼气发酵，是成熟的技术；后者(合成生物天然气)尚未进入商业化开发。生物天然气与常规天然气有着完全相同的组分和性质，但资源却永不枯竭，属于可再生绿色能源。由于生物天然气符合可持续发展的要求，以及其具备绿色、清洁、环保等特性，欧盟、日本、美国等发达国家越来越青睐于生物天然气的使用，并已在气体储存、运输和输送方面奠定了良好的工作基础。我国的生物天然气行业也正处于方兴未艾的发展阶段。 然而在沼气、消化气、垃圾填埋气等生物天然气中，都含有硫化氢气体，其浓度范围从上百到上万PPM。在工业化利用上述生物燃气过程中，需要将其中的硫化氢予以去除。目前常用的脱硫技术有干法、湿法和生物脱硫。干法脱硫主要是采用以氧化铁或活性炭为主的吸附剂，湿法脱硫主要为化学吸收法及湿式氧化催化法，生物脱硫则采用嗜硫菌通过生物反应器进行脱硫。相对于干法与湿法，生物脱硫是指在适当的温度、湿度、营养物和氧气条件下，通过脱硫细菌的代谢作用把硫化物转化为单质硫的过程，该法具有设备简单、环保清洁、低能耗、高效率等特点，非常满足目前生物天然气工业对脱硫过程的要求。 目前部分沼气工程中微生物脱硫装置已有应用，使用效果良好，但是结构尚不完善，给使用和日常维护带来不便，不利于沼气工程的推广应用。中国专利CN2870960Y公开了 “一种沼气生物脱硫设备”，该专利脱硫塔为生物滴滤塔，脱硫系统运行时产生的H2SO4使循环液的PH值快速降低，循环液的pH无法保持，导致脱硫率下降。中国专利CN101703883A公开了“脱除生物气中硫化氢的方法及装置”，该专利主体设备为鼓泡塔板吸收氧化装置，虽有快速、高效脱硫的优点，但鼓泡塔有传质速率慢、供气效率低及能耗高等缺陷，导致鼓泡塔工业推广应用受到限制。中国专利CN201023019Y公开了 “一种沼气生物脱硫装置”，该装置属于一体化生物脱硫设备，但空气与沼气混合，存在极大的安全隐患；无法准确控制塔内填料层中溶液的溶解氧含量，造成硫酸盐的积累，影响脱硫效果；生成的单质硫逐渐堵塞填料层，增加系统压降，导致脱硫率降低。中国专利CN203090734U公开了 “一种两段式沼气生物脱硫装置”，该专利可消除沼气安全隐患、脱硫效率高及稳定运行等优点，但该生物反应器为曝气式再生塔，溶解氧分布不均匀，导致硫酸盐副产物相对较高，且传质效果差、能耗高，工程应用受到一定的限制。
技术实现思路
鉴于生物脱硫优势与生物天然气脱硫的趋势，本专利技术的目的是在于克服现有技术中的不足，开发一种运行稳定、操作简单、安全可靠、节能高效、用途广泛的微生物脱硫及硫磺回收装置。 为实现以上目的，本专利技术采取了以下的技术方案:一种微生物脱硫及硫磺回收装置，由化学吸收单元、生物氧化单元、硫磺回收单元、循环脱硫液单元和控制单元组成，包括一个去除硫化氢的吸收塔、生物反应器、沉降槽、贫液槽、富液槽、清水槽、贫液泵、富液泵、离心机、硫磺回收槽等设备。化学吸收单元通过弱碱性溶液化学吸收通入其中的硫化氢；生物氧化单元实质为内循环气升式生物流化床反应器，将吸收硫化氢的富液在曝气条件下，实现硫化物生物氧化为单质硫及碱液再生；硫磺回收单元用于将硫浆液经沉降、离心工序，实现单质硫回收。其中，所述生物氧化单元位于所述化学吸收单元和所述硫磺回收单元之间。循环脱硫液单元包括贫液槽、富液槽、贫液泵及富液泵，实现贫液进化学吸收单元和富液进生物氧化单元的循环。控制单元包括温度计、流量计、PH计、ORP计和电导率仪等在线仪表，实现生物反应器内温度、空气流量、PH值、ORP值和电导率值等关键参数的自动化控制。吸收塔底部和富液槽底部通过管道相连，吸收塔顶部和贫液槽(或清水槽)底部通过贫液泵及管道相连，富液槽底部和生物反应器底部通过富液泵及管道相连，生物反应器顶部和沉降槽通过管道相连，沉降槽顶部与贫液槽及生物反应器底部通过管道相连。 吸收塔内设有填料层，在填料层的下部设有进气口、富液出液口和排污口 ；上部设有出气口、贫液喷淋口和清水喷淋口。生物反应器实质为内循环气升式生物流化床反应器，包括反应器主体区和三相分离区两部分。反应器主体区由同心导流内筒和外筒组成。三相分离区内有倒漏斗状隔离筒、挡板和溢流堰。沉降槽内上清贫液由上清液出口进入贫液槽，下层硫磺浆液经浆液排液口进入离心机。贫液槽和富液槽类似于缓冲罐，保证系统平稳运行。 在所述吸收塔内装有阶梯环或鲍尔环填料，两填料层间还设有液体分布器。 在所述吸收塔内位于填料层和出气口之间还设置有除雾器，以去除净化气中的水雾。 在所述吸收塔内设置冲洗装置，定期对吸收塔内填料上附着的硫磺沉淀洗脱，洗涤浊液从排污口排放。 在所述生物反应器内填充活性炭或生物陶粒为填料，填料下部设有曝气器，以实现载体的流态化。曝气器通过管道与外面的鼓风机相连，由空气流量计控制鼓入空气量，并将数据传输到控制平台，再生废气由空气出口排出。 在所述生物反应器内富液由进料口进入，在固定化脱硫菌种的流态化载体的催化下，生成单质硫，同时碱液得到再生。富含硫磺的再生液经由溢流堰进入沉降槽。 在所述生物反应器内安装在线温度探头，把系统温度控制在一定的范围，维持脱硫菌种高活性平稳运行；安装在线ORP探头，控制吸收液的溶液氧在一定的范围，避免过多硫酸盐副产物的生成；安装在线pH探头，可以准确地控制吸收液的酸碱度在一定的范围，增加吸收塔中硫化物的吸收稳定性；安装在线电导率探头，检测系统硫酸盐含量。通过上述在线仪表以控制生物反应器内温度、PH值、ORP值和电导率值等参数，将数据传输到控制平台，实现系统关键参数的自动化控制。 在所述生物反应器内设置废液排液口，定期排放硫酸盐废液并补充新鲜营养液，以维持系统稳定运行。 在所述沉降槽内增设六角蜂窝斜管，以强化硫磺沉降分离效果。 在所述贫液槽和贫液泵之间安装液体流量计，便于控制进入吸收塔内贫液的流量。 在所述离心机内硫磺浆液离心实现固液分离，硫磺产品进入硫磺回收槽，滤液则回流进入生物反应器，循环使用。 本专利技术专利提出的一种微生物脱硫及硫磺回收装置，用于含硫化氢的气体流体脱硫净化领域，与现有液相氧化还原脱硫装置中化学品消耗高和容易发生硫堵，造成操作成本的增加等缺点相比，该装置具有如下优势: (I)该装置为两段式生物脱硫装置，生物天然气中的硫化物先在吸收塔内化学吸收，然后在生物反应器内被生物氧化，避免过量的氧气与沼气混合接触带来的安全隐患。 (2)该装置实现单质硫的回收，而非硫酸盐的生成带来循环液的pH值降低，导致脱硫率下降的缺陷，实现持续平稳运行。生物硫磺具有亲水性，不易造成硫堵，亲水性的硫磺还可做农业化肥和杀虫剂，提高了附加值。 (3)该装置核心设备为内循环气升式生物流化床反应器，具有传质速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，其特征在于：包括化学吸收单元、生物氧化单元、硫磺回收单元、循环脱硫液单元和控制单元，具体包括吸收塔（1）、生物反应器（2）、沉降槽（3）、富液槽（4）、贫液槽（5）、清水槽（6）、离心机（7）、硫磺回收槽（8）、贫液泵（9）、富液泵（10）；吸收塔（1）顶部和贫液槽（5）及清水槽（6）通过贫液泵（9）及管道相连；富液槽（4）底部和生物反应器（2）底部通过富液泵（10）及管道相连；生物反应器（2）顶部和沉降槽（3）通过管道相连；沉降槽（3）顶部与贫液槽（5）通过管道相连，沉降槽（3）底部与离心机（7）通过管道相连；离心机（7）与硫磺回收槽（8）及生物反应器（2）通过管道相连。
【技术特征摘要】
1.一种撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，其特征在于:包括化学吸收单元、生物氧化单元、硫磺回收单元、循环脱硫液单元和控制单元，具体包括吸收塔(I)、生物反应器(2)、沉降槽(3)、富液槽(4)、贫液槽(5)、清水槽(6)、离心机(7)、硫磺回收槽(8)、贫液泵(9 )、富液泵(10 );吸收塔(I)顶部和贫液槽(5 )及清水槽(6 )通过贫液泵(9 )及管道相连；富液槽(4)底部和生物反应器(2)底部通过富液泵(10)及管道相连；生物反应器(2)顶部和沉降槽(3)通过管道相连；沉降槽(3)顶部与贫液槽(5)通过管道相连，沉降槽(3)底部与离心机(7)通过管道相连；离心机(7)与硫磺回收槽(8)及生物反应器(2)通过管道相连。2.根据权利要求1所述的撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，其特征在于:吸收塔(I)内设有填料层(16)，其下部设有进气口( 11)、富液出液口( 14)和排污口( 19)，上部设有净化气出气口( 12)、贫液喷淋口( 13)及清水喷淋口( 15)。3.根据权利要求1所述的撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，其特征在于:生物反应器(2)为内循环气升式生物流化床反应器，包括反应器主体区(26)和三相分离区(29)两部分；反应器主体区(26)由同心导流筒(27)和外筒(28)组成；三相分离区(29)内有倒漏斗状隔离筒(30)、挡板(31)及溢流堰(23)。4.根据权利要求1或2所述的撬装式微生物脱硫及硫磺回收装置，其特征在于:吸收塔(I)内装有阶梯环或鲍尔环填料(16)，两填料层(16)间还设有液体分布器(17)，填料层(16)和出气口(12)间还设置有除雾器(18)。5.根据权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝爱香，孔京，毛松柏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。