沼气脱硫方法的研究-新能源.PDFVIP

沼气脱硫方法的研究 链接：/tech/90409.html 来源：中国新能源网 沼气脱硫方法的研究 李金洋，敖永华，刘庆玉 (沈阳农业大学工程学院，沈阳110161) 摘要：沼气是一种混合气体，其中含有的硫化氢是一种有害气体，使用前必须进行脱除。工业上脱硫的技术已经比 较成熟，主要可分为湿法脱硫和干法脱硫。目前，这些方法在沼气脱硫中应用较多，但是还存在着许多缺点。生物脱 硫通过微生物的作用，将硫化物转化成单质硫予以脱除，具有运行成本低和无二次污染的特点，有着极好的发展前景 。 0引言 沼气是一种可再生能源，在目前能源短缺的情况下日益受到人们的重视。通常沼气的气体的组成为甲烷(60%～70% )和二氧化碳(30%～40%)，另外还含有少量的硫化氢等气体。硫化氢是一种剧毒的有害气体，对管道、燃烧器和仪器 仪表等有强烈的腐蚀作用；燃烧后硫化氢生成二氧化硫，污染环境，并影响人的身体健康。我国环保标准严格规定： 3 利用沼气能源时，沼气气体中硫化氢含量不得超过20mg/m 3 。沼气中的硫化氢质量浓度一般为1～12g/m ，远远高于我国环保标准的规定。所以，硫化氢的脱除成为沼气使用过程中必不可少的一个环节。 1传统的脱硫方法 1.1湿法脱硫 湿法脱硫是利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除其中的硫化氢，溶剂通过再生后重新进行吸收。根据吸收机理的 不同，又分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收法以及湿式氧化法。湿法脱硫流程复杂，投资大，适合于气体 处理量大和硫化氢含量高的场合。其中，常用于沼气脱硫的方法有萘醌吸收法和氨水法等。 1.1.1萘醌吸收法 吸收液呈碱性，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 证了系统操作的稳定性。此外，碳酸钠溶液吸收H S比吸收CO 2 2 快。由于在沼气中这两种酸性气体同时存在 ，所以可以部分地选择吸收H S。该法已成功地用于从气体中脱除大量CO 2 2 ，也可用来脱除含CO 和硫化氢的天然气及沼气中的酸性气体。 2 此溶液对H S吸收的化学反应方程式为 2 Na CO +H S=NaHCO +NaHS 2 3 2 3 许宁和朱延美 [1] 等针对沼气的组成，对萘醌吸收液进行了改进研究，确定了用于沼气中硫化氢吸收液的适宜配方，使脱硫率达到了99 %～99.5%。 该方法的主要优点是设备简单且经济；主要缺点是一部分碳酸钠变成了重碳酸钠而导致吸收效率降低，一部分变成 硫酸盐而被消耗。 1.1.2氨水法 硫化氢是酸性气体，当用碱性的氨水吸收硫化氢时，便发生中和反应，即 H S+NH OH=NH HS+H O 2 4 4 2 第1步是物理溶解过程，气体中硫化氢溶解于氨水；第2步是化学吸收过程，溶解的硫化氢和氢氧化铵起中和反应。 沼气脱硫方法的研究 链接：/tech/90409.html 来源：中国新能源网 再生方法是往含硫氢化铵的溶液中吹入空气，以产生吸收反应的逆过程，使硫化氢气体解析出来。解析后的氢氧化铵 溶液经补充新鲜氨水后，继续用于吸收；再生时产生的硫化氢必须进行二次加工，避免造成环境污染。如采用氨水液 相催化脱硫，借助溶液对苯二酚的氧化作用，使硫化氢氧化成元素硫而被分离，同时溶液获得再生。生成的硫颗粒由 于比较细，不易过滤回收，对填料和器壁附着力强，塔内易形成硫堵，影响生产。 氨法采用氨水作吸收剂，对设备腐蚀较大，且污染环境，但在处理焦炉煤气时因可以利用焦化厂自产的碱源而具有 经济上的优势。农业部成都沼气科学研究所 [2] 研究利用氨水脱除沼气中CO