90000m 3 /d 厌氧沼气脱硫预处理及火炬
技术文件
北京时代桃源环境科技有限公司
2015 年 8 月
目录
1 项目概况 ..................................
项目概况 ................................
供货范围 ................................
执行规范 ................................
2 项目整体工艺描述 ...........................
3. 沼气净化系统技术描述......................
前置增压、过滤系统.....................
生物脱硫系统 ...........................
干法脱硫系统 ............................
脱水工艺 ...............................
增压工艺 ...............................
精过滤工艺 .............................
火炬系统 ................................
电气及自控系统..........................
4. 主要设备一览表............................
5. 运行费用 .................................. 错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。
6. 系统报价 ..................................错误!未定义书签。
1项目概况
项目概况
本方案是提供并安装全新的、性能完善、低运行成本、使用寿命长、维修方便并通过调试可以投入生产运行的完整设备。本项目通过处理厨余垃圾发酵产生的沼气，经过前置增压过滤、生物脱硫系统、精脱硫（备用）、脱水、增压处理后综合利用。本方
案的内容为沼气净化工程的成套设备。
表 1-1 项目来气参数
参数单位沼气进口参数沼气出口参数
压力KPa 1～10 10～ 20
温度℃15～ 37 ≤35
沼气流量Nm3 /h 3750 3750
甲烷% 58～ 60 58～ 60 氧气含量% 0 变化量≤ 1% CO2 % 35－ 42 ——相对湿度% 不含游离水不含游离水
H2S 含量ppmv ≤2000 ≤150（发电）或10（ CNG）有机杂质有——
环境温度℃最低 10
设计寿命年15
供货范围
本方案的供货范围为3750Nm3/h沼气生物脱硫项目的技术方案，供货范围的界定如下：
业主方把沼气管引入沼气净化区界响应位置内一米。我方将净化后沼气管道引出至沼气净化区界外一米。我方负责上述范围内的工艺设计、成套设备供货、运输、安装、调试及相关的监测、控制等，以及相关的质量保证及服务。
主电力电缆一个回路进我方主配电柜；业主方提供AC380V电源，并将电缆接至我方配电进线柜进线开关上端。我方负责全部低压供配电系统以及弱电控制设备的供
货及安装，包括配电柜、现场操作箱、接线箱及与所供工艺设备有关的按钮附属电气
设备元件；
业主方将水、汽等能源管线接到脱硫区相应位置内一米，脱硫区内的水、汽管线由我方负责；我方将废水（含凝结水排放）出脱硫区外 1 米。
以上界限内的所有管道、阀门以及其他附件、材料均由我方提供；管道系统包括所有供货范围内管线的仪表、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、管道、管件及安装材
料等；
本方案将单独建立子项控制室，通过工业以太网中央控制系统通讯。连接至中央控制系统的线缆及其敷设不属本方案范围。控制系统所有仪表及控制系统的供货、安
装和调试等均在我方供货范围；
土建、防雷接地等由业主负责。
业主方提供施工临时用电源（接至净化区内 1 米），施工、调试期间的水、电、热等由业主方负责。
初次调试所需的营养液、接种物包含在本次方案范围内。
我方保证所供设备为全新的、先进的、成熟的、完整和安全可靠的，且设备符合性能要求，确保安全、可靠、经济的运行。若在安装和调试运行过程中发现缺项（属
正常供货范围内），我方承诺无条件补齐。
执行规范
本项目涉及沼气净化系统的设计、制造、安装、调试标准，采用现行使用的有关国家标准以及部颁标准，这些标准和规范至少包括（不限于）：
《制冷装置用压力容器》JB/T4750-2003
《压力容器无损检测》JB4730-94
《压力容器安全技术监察规程》JB/T4750-2003
《低压开关设备和控制设备总则》GB/
《制冷设备通用技术规范》GB 9237-88
《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-98
《机械设备安装与验收规范》JB23-96
《工业金属管道设计规范》GB50316-2000
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97
《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185-93
《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《低压配电设计规范》GB50054-95
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
《沼气工程技术规范》 1-5 部分 NYT
以及相关行业的国家规范及行业标准
2项目整体工艺描述
厌氧发酵出来最大沼气量为 3750m3/h，结合后期利用方式，兵分两路进行沼气脱硫和预处理；
两套系统同样配置，每套系统处理量 1875m3/h，首先进入粗过滤、前置增压、生物脱硫塔、干法精脱硫（预留）、制冷脱水、后置增压、精过滤，净化后的沼气满足发电需求，此时沼气中的硫化氢含量从 2000ppm降至小于 150ppm；
其中干法脱硫作为预留，当系统沼气利用方式为 CNG时，增加或启动干法脱硫，使硫化氢含量从 150ppm降至小于 10ppm;
当系统产气量大于用气量或系统维护检修时，启动焚烧火炬；
工艺流程
3.沼气净化系统技术描述
由于两套系统配置项目，以下只描述单套系统。
前置增压、过滤系统
为了保护加压风机及防止厌氧沼气携带粉尘、有机物、液态水、油脂等进入生物
脱硫系统，必须采用过滤器对沼气进行过滤处理。过滤器为大过滤面积设计，具有脱
除部分液态水、较大颗粒物的作用，脱水过滤器滤芯采用不锈钢材质制作。项目设置
3
了前置过滤器 1 台，过滤器的处理流量为1875Nm/h ，过滤精度为 50μm。过滤器前后端安装了压差表，当压差大于2kPa 时，建议更换滤芯。
过滤后的沼气进入增压风机进行升压，增压风机设计流量为
3
1875 Nm/h ，升压能
力为 10kPa，适配 22kw 电机， 1 台，考虑旁路。
生物脱硫系统
生物脱硫工艺原理
脱硫塔为气液逆向接触的填料吸收塔。含硫沼气从填料塔底部进入与从塔顶进入
的碱性循环水（贫液）在脱硫塔填料表面充分接触，硫化氢等硫化物与碱液发生化学反应，从而达到脱硫的目的，脱硫效果达到 99%以上。反应后的循环水（富液）经脱硫塔底部进入到再生池。富液中的含硫化合物在再生池中经脱硫菌和氧气的作用下转变为
单质硫，完成贫液再生。再生池产生的单质硫混浊液进入沉淀池沉淀，最终通过定期排放排出生物脱硫系统进行回收利用。
生物脱硫工艺流程简图
本项目生物脱硫主要发生的反应是：
填料塔内： H2S + 2NaOH → Na 2S + 2H2 O
再生池内： 2NaS + O2 + 2H 2O → 2S + 4NaOH
这两步对沼气脱硫系统都非常重要。第一步反应为脱硫过程， H2S 等硫化物通过第一步反应得到去除；第二步反应为再生过程，如果没有第二步反应，循环水就不能再生，造成系统脱硫能力下降，无法满足沼气脱硫的需求。
各工艺系统介绍
脱硫塔与循环水系统
从洗涤塔出来的沼气进入生物脱硫塔。
生物脱硫塔主体由玻璃钢制造。塔内有防腐格栅及支撑梁，可承受填料的重量。现
场安装由甲方完成。要求脱硫塔外层有聚胺脂或毡类保温层，保温外面再有彩
钢板保护层，彩钢板保护层外再刷UV防护漆。
系统采用碱性溶液来脱除沼气中 H2S。为了降低碱液的用量，脱硫系统采用循环
水再生设计，设有生物再生池。碱性循环水由循环泵送到脱硫塔上部喷淋，在重力的
作用下流经塔内填料表面，增加循环水的停留时间，充分吸收沼气中的 H2S，然后从脱硫塔底部回流到再生池，再生后进入下一次循环。
脱硫塔上下设有压力表，指示脱硫塔压损变化。
再生系统
从脱硫塔重力流入再生池中。在再生池底部设有曝气装置。提供循环水再生所需
适当的氧气。曝气系统设有在线计量检测装置，控制曝气风机的流量，严格控制溶解
氧的含量。
在适宜的温度、溶解氧、营养及 pH 等环境下，脱硫菌将循环水中的硫化物氧化成单质硫，再生池与沉淀池有连通管路，单质硫随管路进入沉淀池。沉淀后的循环水经对流泵打入再生池。沉淀池底部有排污口，可将沉淀下来的硫泥排至集水井。硫泥是批次出料，每天排一 ~二次。
生物脱硫菌的生长和脱硫过程需要适宜的温度，项目采用热水加热的方式为生物脱硫菌提供适宜的温度环境。再生池内安装温度传感器，经PLC自动控制再生池中水的温度。加热热水来自厌氧发酵加热系统的尾水，进水温度为 51℃，直通式。流量不超过h。在夏季时，热水会少用或者不用（用自来水补水），冬季时，热水直通。
营养液及碱液系统
微生物生长需要一定的营养元素，营养物质添加系统可自动将营养液加到再生
池，加药量由计量泵进行精确控制。本方案营养液系统设置 1 套加药计量泵。
虽然反应条件严格控制，但再生池的反应过程仍有 2~3%左右的单质硫被氧化成硫酸、亚硫酸等，使系统循环水的 PH 值下降，必须通过添加一定量的碱液来维持系统的
最佳 PH范围。本技术方案的碱液添加系统可根据循环水 PH值的变化自动增加碱液进行调整，使溶液的 PH值稳定在最佳反应区间。碱液添加由计量泵控制。
废水排及补水系统
定期的硫泥排放会导致循环水量减少，每次随着硫泥排出的水约 5t 左右。循环水的减少可以通过自动补水的方式来保持再生池、沉淀池的水位平衡，以达到系统自动补水的目的。
干法脱硫系统
设计采用干法脱硫工艺作为精脱硫的方式，餐厨厌氧沼气通过生物脱硫后硫化氢
浓度从 5000PPm降到 150PPm，当系统后端利用为提纯方式时，启动干法脱硫系统。通过干法脱硫方式将硫化氢浓度降至10PPm。干法脱硫工艺采用高效成型脱硫剂塔式结构，待处理的沼气从脱硫塔底部进入，与脱硫剂充分均匀接触，将内部携带的气态硫
化氢有效转化为固态硫化物，附着于脱硫剂多孔结构内，从而达到从气体中脱硫的目
的。
该工艺的有效化学反应如下：
Fe2O3· H2O+H2S → Fe 2O3 +H2O
Fe2S3· H2O+O2→ Fe 2O3·H2O+S
脱硫塔内部采用优化流道设计，确保气体在塔内的流通速度满足脱硫活性最优化
要求，空塔线速度介于～s，保证气体与脱硫剂充分接触，脱硫彻底，满足工艺需求。
塔体内结构设计合理，气体在内部流通时阻力损失控制在3KPa以内。
脱水工艺
制冷脱水系统的技术描述如下：
1)制冷机组为风冷式闭式冷却循环。
2)制冷机组室外露天放置。
3)制冷机组为一体化设计、撬块式安装。配置冷水箱做为蓄冷器。
4)冷水机组采用知名品牌，可根据冷媒液回水温度自动控制机组启停，最大限
度地节省能源。
5)在冷却系统中加装蓄能水箱，介质为 20%的乙二酵溶液，设计冰点是零下 15℃
当冷却水温度达到设定值时，制冷压缩机停止工作，为了保护制冷压缩机，
一般制冷压缩机再次启动需要 5 分钟左右，此时，蓄能水箱将冷量持续提供
给换热器，在保证沼气得以冷却的同时，也使制冷压缩机得到保护，避免制冷
压缩机频繁启停。
6)冷水机组保证环境温度在 -38 ℃以上能正常启动。
7)机组配置风冷器与制冷机串联，当环境温度低时以节省能源，当环境温度低
于-10 ℃，冷水机组将不工作，只要使循环水泵处于运行状态，可利用冬季自
然冷源对沼气实现降温除湿。
8)换热器管程采用不锈钢 304 制作。换热器内部设置高效汽液分离装置，有效
分离凝结水。
9)换热器底部带有排水阀，接至业主的排水系统。排水压力为0kPa，最大排水量
约 15kg/h 。
增压工艺
脱硫后的沼气进入一组增压风机，经增压过滤后进入后端使用，增压风机设计流3
量为 1875Nm/h 。考虑到换热器、过滤器、管道等的压力损失，通往发电机组的风机
升压能力为 30kPa，适配 55kw 电机。风机 2 台，一用一备。
1)因为离心风机的噪音较大，而且高速旋转时，叶轮如果和壳体发生摩擦，容易产
生火花，增加了不安全性。因此，在升压 15~20kPa时，投标选择罗茨风机。
2)风机为皮带传动，配逆止阀，不锈钢金属软连接，自然通风冷却。
3)每台增压风机各配一套变频控制柜，控制方式为恒压变频变压器为ABB品牌。
4)配套防爆电机等级 exd Ⅱ BT3，防护等级 IP44。
精过滤工艺
设置精密过滤装置，过滤器为微压差、大过滤面积设计，过滤精度3μm，有效拦截细微杂质，满足燃气机组对气体品质要求，提高燃气利用效率。
过滤器壳体为碳钢防腐。过滤器滤芯为pp 材质。在过滤器的进出口设置了压差计量装置。当过滤器的压差大于一定值时，业主可对过滤器滤芯进行更换。
3
过滤器的处理能力为1875Nm/h ，共 2 台，一用一备。
火炬系统
火炬系统采用落地封闭式焚烧火炬的形式，运行时外部不见明火。整个单元包括
排风扇、电源开关等均采取防爆措施，凡是与气体接触的材料均采用SS304材料或采取相应的防腐措施，系统入口设有阻火器以及火焰监测仪。
根据要求，火炬系统的额定处理量为3750Nm3/h。火炬入口由前置增压系统精脱硫出口母管连接。
最终火炬系统达到以下性能：
编号项目单位数值
1 火炬设计焚烧能力Nm3/h 3750
2 火炬最小稳定焚烧能力Nm3/h 300
3 火炬最大焚烧能力Nm3/h 3750
4 点火成功率% ≥98
5 火炬系统本体电耗kW <13kW
6 燃烧气体停留时间S ≥
7 火炬外型尺寸M Ф× 12
8 火炬燃尽率% ≥99
电气及自控系统
电气自控装置用于给设备供电及系统的自动运行控制。自控装置通常包括 PLC系统及各种仪表，就地仪表也可给 PLC系统的程序设计提供依据。本项目自控程度可达到自动运行、故障报警等控制要求。考虑到项目的整体性与经济性，生物脱硫与沼气
除湿增压系统电控系统合并。
配电系统
1)项目配电系统基于单回路供电设计。本项目范围仅限于低压配电。用户负责
将AC380V电源接至我方进线柜的上端头。
2)该系统总装机功率为 210kW，考虑裕量，建议配电 220kW，AC380V；
3)配电系统由进线柜、断路器、配电柜、变频器（ ABB）、 UPS等组成。
4)低压电力电缆采用 ZR-YJV-1KV 铜芯，变频器出线电缆采用 ZR-YJV22-1KV 铜
芯；控制回路采用 ZR-RVV电缆；信号回路电缆采用 ZR-KVVP铜芯电缆；电缆干线在
电缆桥架敷设，支线穿镀锌管。
5)室内配电柜为 GGD型，柜体钢板厚度不小于 2mm，优质冷扎钢板经先进的冲
压开孔工艺，全部结构除以内六角螺钉装配成型外，实现无螺母化装配。母排外部加有
绝缘并标明相色。
6)所有低压电气元件采用 ABB 或西门子品牌，上位机组态软件采用捷控， PLC
控制柜内加装山特UPS电源，采用研华工业光纤交换机。电线电缆采用符合国家标准
的品牌电缆。
7）室外仪表、配电设备、线缆接头防护等级IP67
8）动力部分主要电器元件采用ABB、西门子等进口名牌品牌。变频器采用ABB。
自控系统
我方控制系统采用 PLC 控制，所有元件适应 PLC 检测控制的要求。控制系统具有数据采集、在线检测、报警和自动停机等功能。
a)生物脱硫系统可以采用就地控制方式。
b)实现运行参数的在线监测；
c)当运行参数超限时，视需要分别产生报警或停机信号；
d)根据运行参数的变化，实时调整设备的运行状态；
e)记录数据，并生成用户所需的日报表、月报表、实时趋势和历史趋势；
f)具备现场手动操作，系统急停装置，声光报警功能；
g)具备启动系统自检功能；
h)具备用户管理权限，操作等级区分
i)提供的控制系统具备依据授权修改系统参数的功能，并能监控其它设备相关
参数，具体工作参数由双方协商确定。并提供终身维护升级。
系统装置运行监测、显示和控制点如下：
系统的启动、停止开关；复位、控制开关
风机、水泵启动、停止开关
沼气流量（含瞬时流量和累积流量）
空气流量
甲烷含量，氧气含量
4.主要设备一览表
序号名称规格与参数单位数量品牌一前置过滤增压系统
1 前置过滤器
3
套 2 时代桃源SS304壳体， SS304滤芯， 20um，1875Nm/h
2 手动阀对夹蝶阀， DN300，阀板 SS304 套 2 无锡高商
3 前置增压风机Q=1875Nm3/h，P=10kPa 套 2
4 气动对夹蝶阀对夹蝶阀， DN125，阀板 SS304 台 2 无锡高商
5 前置增压撬体台 2 时代桃源二生物脱硫系统
1 脱硫塔本体? *15m， FRP 套
2 时代桃源
2 脱硫系统滤料鲍尔环， PP 套 2 时代桃源
3 压力表0~10kPa，防腐个
4 时代桃源
4 顶部喷淋系统FRP 套 2 时代桃源
5 防腐栅板FRP
2
2 时代桃源m
6 再分布器FRP 套 2 时代桃源
7 循环水泵90m3/h 、 H=30m、N=11kW 台 4 时代桃源
8 变频器11kW 台 4 时代桃源
9 曝气风机120m3 /h 、 P=50kPa、 N=4kW 台 4 时代桃源
10 变频器4kW 台 4 时代桃源
11 橡胶模曝气管ABS工程塑料管道、三元乙丙等个 2 时代桃源
12 再生池Φ*4m， PE、钢质加强个 2 米顿罗或同等
13 硫泥泵
3
台 2 时代桃源Q=5m/h 、 H=10m、 N=1kW
14 电加热25kW 套 2 ABB
15 贫液回流泵
3
台 2 时代桃源Q=20m/h 、 H=15m、 N=、变频电机
16 变频器台 2 时代桃源
17 营养水箱
3
个 2 时代桃源V=1m，PE
18 搅拌器n=82 转， N=， SS316 台 2 时代桃源
19 加药计量泵9L/h ， P=12bar ，套 2 时代桃源
20 NaOH水箱
3
个 2 时代桃源V=1m，PE
21 搅拌器n=82 转， N=， SS316 台 2 时代桃源
22 NaOH计量泵50L/h ， P=10bar，台 2 时代桃源
23 废水集水井及废水泵坑混凝土结构，防腐处理个 2 时代桃源
24 平衡水箱PE、、防腐，带液位报警个 2 时代桃源
25 压力传感器0~20kPa、-10~10kPa 台 4 罗斯蒙特
26 沼气流量计0~2000m3/h 套 2 Floword
27 空气流量计
3
套 2 Floword 0~200m/h
28 温度传感器0~100℃，防爆， 4~20mA输出台 2 E+H
29 甲烷浓度仪0~100%，防爆， 4~20mA输出套 2 Ados
30 H2S 浓度仪0~5000ppmv，手持式套 2 克诺尔31·在线 PH计监控再生池 PH 套 2 时代桃源32 在溶解氧测定仪4~20mA输出，控制曝气量套 2 罗斯蒙特七干法脱硫
1 脱硫罐? * ，FRP 个 4 时代桃源
2 吸附剂氧化铁精脱硫剂套 4 时代桃源八制冷脱水
1 制冷机组AC-50(D), 风冷，制冷功率 140kw.输入功率
2 套安格斯50KW
2 换热器换热管材质为 SS304，壳程材质为碳钢，换热
2 台时代桃源功率 132kW
3 温度传感器SS316 2 个E+H
4 截至阀DN65， SS304 8 个时代桃源
5 压力表SS31
6 2 个布莱迪
6 温度表SS316 2 个布莱迪九增压系统
1 罗茨风机Q=3500Nm3/h，P=30kPa， 4 台台湾环鑫
2 电机55kw， 4 级，防爆 4 台锡安达
3 变频器55kw，恒转矩
4 台ABB
4 手动阀对夹蝶阀，阀板SS304 2 套无锡高商
5 气动对夹蝶阀对夹蝶阀，阀板SS304 2 套无锡高商
6 阻火器壳体芯体 304 2 个上海易鼎
7 压力传感器SS316 4 套罗斯蒙特
8 温度传感器防爆、防腐 4 套E+H
9 甲烷浓度仪0~100%，防爆，在线， 4~20mA输出 2 套Ados
10 流量传感器V 锥 2 套Floword
11 湿度传感器防爆、防腐 2 套昆仑海岸
12 温度表SS316， 0～ 100℃8 套布莱迪
13 压力表SS316 8 套布莱迪十过滤装置
1 精密过滤器过滤精度： 3μm，处理能力： 1875Nm3 /h 4 套时代桃源
2 压差表过滤器压差 4 套Dwyer 十一火炬
1 火炬塔体及点火系统Φ 2500*12000 ，碳钢防腐 1 套时代桃源
2 气动调节蝶阀对夹蝶阀， DN300，阀板 SS304 1 个无锡高商
3 手动阀对夹蝶阀， DN300，阀板 SS30
4 1 个无锡高商
4 阻火器壳体芯体 304 1 个上海易鼎
5 压力表SS31
6 2 套布莱迪十四控制系统
1 控制软件气体预处理控制系统
1 套时代桃源生物脱硫控制软件
2 进线变频柜800 ×800× 2200
3 台时代桃源
3 控制柜800 ×800× 2200， S7-300 1 台时代桃源
4 触摸显示器17'' 1 套研华
5 现场控制箱防爆箱 3 套时代桃源5.运行费用
全年按照 333 天， 8000h 负荷运行；
耗电采用厂用电，单价按照元/ 度计算；
补水按照 5 元/ 吨计算。
根据处理量 3750m3/h 计算：折合年运行总费用约148 万，折算到每 1m3 沼气的处理费用约分。
6.系统报价
品目号报价产品名称制造商名称及产地数量/规格单价(万元)合价(万元)
1 前置过滤增压系统Fairyland/China
2 套/1875m
3 /h 35 70
2 生物脱硫系统Fairyland/China 2 套/1875m
3 /h 185 370
3 干法脱硫系统Fairyland/China 2 套/1875m3 /h 45 90
4 脱水增压精过滤系统Fairyland/China 2 套/1875m3 /h 150 300
5 火炬系统Fairyland/China 1 套/3750m3 /h 80 80 二合计（含运输安装调试税费等）910
天津农学院 课程论文（2016—2017学年第一学期） 题目：沼气脱硫技术 课程名称沼气综合利用工程 学生姓名 学号 学院工 专业班级 2013级新能源科学与工程1班成绩评定
摘要 本文简单的介绍了沼气的概念、相关性质以及气体成分，并对其中的硫化S）的过滤原因做了一些说明。简单的综述了近年研究人员开发沼气脱硫氢（H S 方法在干式法、湿法和生物脱硫技术方面所做的研究,从原理及所涉及的反应方程式、一般工艺流程图、优点等方面介绍氧化铁、碱性液体等等比较典型的以及新型的脱硫方法。 关键字：沼气；硫化氢；脱硫
1.引言 沼气是一种可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等，因此沼气的利用备受关注。我国作为一个农业大国，每年都会产生大量的农作物秸秆和农产品加工废弃物，这些大量的农业废弃物中蕴含着巨大的沼气资源。同时畜牧业产生的禽畜粪便、工业产生的有机废弃物、城市生活垃圾和城市生活污水均有沼气潜能。对农业、畜牧业、工业、生活中的有机废弃物进行厌氧发 酵产沼气时，因为含硫化合物会被转化为H 2S，所以产生的沼气中都含有H 2 S气 体。由于它是一种腐蚀性很强的化合物，所以对沼气中的H 2 S进行去除是沼气利 用的关键环节。一般而言，沼气中H 2 S的质量浓度在1～ 12g·m -3之间，由于其受发酵原料和发酵工艺的影响很大，当原料的蛋白质或硫酸盐含量较高时， 发酵后沼气中的H 2 S质量浓度就较大。我国环保标准严格规定，利用沼气发电时， 沼气气体中H 2 S含量不得超过200~300mg·m -3；若将沼气并入燃气管道或作为 车载燃料，则H 2S要小于或等于15 mg·m -3[1]。可看出，沼气中H 2 S的质量浓度 远远超过规定值，所以无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去。 2.概念介绍 沼气 是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生产的一种混合性可
【关键字】方案、条件、文件、运行、系统、密切、合作、建设、掌握、研究、基础、需要、权威、利益、环境、工程、项目、能力、方式、作用、规模、设置、分析、尊重、保护、满足、管理、服务、保障、创新、实现、核心 900Nm3/h沼气干法脱硫工程 技术与商务文件 北京延庆首都绿色能源示范项目 唐山海格雷瓷业干法脱硫现场 第一部分技术文件 一、用户原始数据 （1）处理气量：900Nm3/h （2）沼气温度：40℃ （3）沼气组成：沼气 （4）进口硫化氢含量：3000mg/Nm3 二、脱硫要求 （1）采用干法氧化铁脱硫 （2）要求出口硫化氢：≤150mg /Nm3 （3）脱硫剂更换周期为120天 二、干法氧化铁脱硫技术 1、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其生产成本的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。
2、氧化铁脱硫技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。 氧化铁脱硫和再生反应过程如下： 2.1脱硫过程 Fe2O3·H2O+3H2S= Fe2S3·H2O+3 H2 O+5.2千卡 2.2再生过程 2Fe2S3·H2O +3 O2==2Fe2O3·H2O +6S+94.2千卡 若气体中含O2，当O2/H2S＞2.5时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为： Fe2O3·H2O 2H2S+ O2========2H2O+2S 氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。 三、设备占地面积：约4×6m 四、氧化铁脱硫工艺简介 氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧化
目录 前言 (3) 一、相关知识 (4) 1.气体知识 (4) 2.压力知识 (4) 3.电力知识 (4) 4.安全知识 (5) 5.知识产权 (5) 6.提示 (6) 二、沼气脱硫装置操作规程 (7) 1. 装置概述 (7) 2. 湿法脱硫系统的性能及特点 (8) 3. 脱硫对气源质量的要求 (8) 4. 安装说明 (9) 5. 脱硫装置操作规程及注意事项 (9) 6. 保养维护及注意事项 (10) 7. 故障判断与处理 (11) 三、产品担保条款 (14) １.质量保证条款 (14) ２.产品保修范围 (14) 3．产品售后服务承诺 (15)
前言 十分感谢您选用“皆利”牌沼气脱硫系统，本公司产品在出厂前均已经过严格的检验和测试，但为了确保机器能够安全、可靠、耐久地使用，请操作人员在设备运行前详细阅读本使用说明书，充分掌握该沼气脱硫系统的操作规范和技能，使其设备长期处于良好的工作状态。 谢谢！
一、相关知识 1.气体知识 沼气是有机物质在厌氧条件下经多种微生物协同发酵产生的可燃混合气体，主要成分是甲烷(CH 4 )，并含有一定量的硫化氢杂质。根据原料气的来源不同，其中硫化氢的含量也不同。但是极微量的硫化氢也会对设备管道产生腐蚀，因此在利用甲烷气体之前，必须先经过净化装置将硫化氢脱除。 2.压力知识 沼气脱硫净化系统中气体是带压的，具有冲击能量；因此设备安装、调试、操作维修时必须注意安全，不得近距离面对气体。非专业人员或未经许可，请勿擅动系统中管路阀门、压力表等部件。内部拆卸时，必须确认其内压力为零。本说明书及技术方案中所指压力除注明外，均为表压。 3.电力知识 沼气脱硫净化系统中各种泵，风机等设备均需要接入380V或220V电源，电源条件规定见下表。 电压 V 允差 % 相位频率 Hz 允差 % 380 ±5 三相 50 ±1 220 单相 必须注意安全用电（电压超过36V对人有危害）！请仔细阅读各设备的接电要求，严格按照要求连接电源。使用220V电源的设备切勿使用380V电源，一定要有接地保护，避免发生短路。非专业人员或未经许可请勿擅动沼气脱硫净化系统中的电路电器。
工艺设计说明 1、沼气管道与前部接口 根据PURAC的总体设计，考虑到二期工程的总沼气量需要，从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管，在进入沼气进化系统前设三通，一端接DN300沼气管至沼气火炬，另一端接手动阀门后至沼气净化系统。本方案起始位置自此DN450阀门始。详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。 2、沼气脱硫工艺设计 厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。因此，沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命，因此需进行脱硫净化处理。 本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。 生物脱硫法是利用微生物的作用，在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。这种脱硫方法已在欧洲广泛使用，在国内某些工程已有采用，其优点是：不需要催化剂、不需处理化学污泥，产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。脱硫效率稳定，H2S去除率可达90%以上，脱硫成本低，每立方米沼气处理费用小于0.03元，比化学脱硫法成本降低70%以上。 当沼气中进入了一定数量的氧气时，专门的好氧嗜硫细菌（如：丝硫细菌属或硫杆菌属等）可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素，并根据环境条件的不同，将其进一步氧化成硫酸。这种反应需要的条件为：氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。 在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群，一般认为，在25℃至35℃的温度环境下，好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的，因而在此温度下脱硫效果最高。 反应方程式如下： 2H2S + O2→2H2O +2S 2H2S +3O2→2H2SO3
技术与3 /h沼气干法脱硫工程300Nm 商务文件公司环保科技有限江苏** 技术文件第一部分 一、用户原始数据3/h （1）处理气量：300Nm 2（）沼气温度：40℃ （3）沼气组成：沼气33000mg/Nm（4）进口硫化氢含量：二、脱硫要求 1）采用干法氧化铁脱硫（3（2）要求出口硫化氢：≤150mg /Nm 3）脱硫剂更换周期为120天（二、干法氧化铁脱硫技术、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为的氧化1铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。 2、氧化铁脱硫技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其一般为8-9左右，该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。氧化铁脱硫和再生反应过程如下： 脱硫过程?O+SHO+3HS= Fe千卡·HO+3 HOFe·22322223再生过程HO +6S+·千卡·HO +3 O==2Fe O2FeS2223223若气体中含O，当O/HS＞时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为：222FeO·HO 2322HS+ O========2HO+2S 222氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。 设备占地面积：详见图纸三、四、氧化铁脱硫工艺简介 氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧
90000m3/d厌氧沼气脱硫预处理及火炬 技术文件 北京时代桃源环境科技有限公司 2015年8月 目录 1项目概况 (2) 1.1项目概况 (2) 1.2供货范围 (3) 1.3执行规范 (4) 2项目整体工艺描述 (6) 3.沼气净化系统技术描述 (6) 3.1 前置增压、过滤系统 (6) 3.2 生物脱硫系统 (7) 3.3干法脱硫系统 (9) 3.4 脱水工艺 (10) 3.5 增压工艺 (11)
3.6 精过滤工艺 (11) 3.7火炬系统 (12) 3.8电气及自控系统 (13) 4.主要设备一览表 (15) 5.运行费用 (21) 6.系统报价 (21) 1项目概况 1.1项目概况 本方案是提供并安装全新的、性能完善、低运行成本、使用寿命长、维修方便并通过调试可以投入生产运行的完整设备。本项目通过处理厨余垃圾发酵产生的沼气，经过前置增压过滤、生物脱硫系统、精脱硫（备用）、脱水、增压处理后综合利用。本方案的内容为沼气净化工程的成套设备。 表1-1 项目来气参数
1.2供货范围 本方案的供货范围为3750Nm3/h沼气生物脱硫项目的技术方案，供货范围的界定如下：业主方把沼气管引入沼气净化区界响应位置内一米。我方将净化后沼气管道引出至沼气净化区界外一米。我方负责上述范围内的工艺设计、成套设备供货、运输、安装、调试及相关的监测、控制等，以及相关的质量保证及服务。 主电力电缆一个回路进我方主配电柜；业主方提供AC380V电源，并将电缆接至我方配电进线柜进线开关上端。我方负责全部低压供配电系统以及弱电控制设备的供货及安装，包括配
电柜、现场操作箱、接线箱及与所供工艺设备有关的按钮附属电气设备元件； 业主方将水、汽等能源管线接到脱硫区相应位置内一米，脱硫区内的水、汽管线由我方负责；我方将废水（含凝结水排放）出脱硫区外1米。 以上界限内的所有管道、阀门以及其他附件、材料均由我方提供；管道系统包括所有供货范围内管线的仪表、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、管道、管件及安装材料等； 本方案将单独建立子项控制室，通过工业以太网中央控制系统通讯。连接至中央控制系统的线缆及其敷设不属本方案范围。控制系统所有仪表及控制系统的供货、安装和调试等均在我方供货范围； 土建、防雷接地等由业主负责。 业主方提供施工临时用电源（接至净化区内1米），施工、调试期间的水、电、热等由业主方负责。 初次调试所需的营养液、接种物包含在本次方案范围内。 我方保证所供设备为全新的、先进的、成熟的、完整和安全可靠的，且设备符合性能要求，确保安全、可靠、经济的运行。若在安装和调试运行过程中发现缺项（属正常供货范围内），我方承诺无条件补齐。 1.3执行规范 本项目涉及沼气净化系统的设计、制造、安装、调试标准，采用现行使用的有关国家标准以及部颁标准，这些标准和规范至少包括（不限于）：
浙江省科技计划项目可行性研究报告 及经费概算 沼气生物脱硫关键技术研究及工程示范 二OO九年九月二十日
目录 第一部分：项目可行性研究报告 一、项目的背景和意义 (1) 1.1 项目背景 (1) 1.2 项目意义 (4) 二、国内外研究现状和发展趋势 (5) 2.1高效脱硫微生物及菌群研究 (5) 2.2生物脱硫过程控制技术研究 (8) 2.3生物脱硫工程化应用研究 (9) 三、项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点 (12) 3.1 主要研究开发内容 (12) 3.2 关键技术 (15) 3.3 主要创新点 (15) 四、项目预期目标 (15) 4.1 主要技术指标 (15) 4.2 主要经济指标 (15) 4.3 社会效益 (16) 4.4 项目技术应用和产业化前景 (16) 五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解 (17) 5.1项目实施方案 (17)
5.2 技术路线 (17) 5.3 组织方式 (18) 5.4 课题分解 (18) 六、计划进度安排 (18) 七、现有工作基础和条件 (21)
第二部分：经费概算 一、经费概算列表 (23) 二、经费概算说明 (24) 2.1 承担单位和相关部门承诺的支撑条件说明： (24) 2.2 资金支出的主要用途： (25) 2.3 对其他来源经费进行说明 (27) 附表1：拟新购置设备清单 (28)
第一部分：项目可行性研究报告
一、项目的背景和意义 1.1 项目背景 随着我国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，而传统的化石能源储量有限，时刻面临着枯竭的风险，因此加快新能源的开发和利用，构建多元的能源供应体系，已成为保障我国社会经济发展的迫切需要。近年来，生物质能作为一种可再生能源受到了世界各国的广泛关注。预计到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源。我国拥有丰富的生物质能资源，其理论产量达650亿吨/年左右，折合理论资源为33亿标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。我国现阶段可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤，主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。因此，大力推进生物质能开发利用，不仅可以“变废为宝”，缓解我国能源紧缺的局面，而且可以减少化石能源利用造成的环境问题，具有重大的战略意义和现实价值。 近年来，国家高度重视生物质能源利用，陆续出台了多项政策和措施。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确将包括生物质能在内的可再生能源低成本规模技术列为能源重点领域的优先发展主题，最近的四个国家五年计划已连续将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。2006年1月1日，我国正式颁布了《可再生能源法》，并陆续出台了相应的配套措施，这表明我国已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上
干法脱硫方案 根据贵公司提供的数据：1、沼气流量约250ｍ3/h ，2、根据淀粉行业沼气中含硫量约5mg/ｍ3进行计算设计。 HN-G 干法脱硫系统是针对沼气去除硫化氢专门定向设计的新工艺。它结合实际需要，对沼气进行系统的净化，净化后进行发电或火炬燃烧。干法脱硫具有高效简单、管理方便，脱硫设备造价低，寿命长，运可靠等优点。 一、 工艺流程 沼气 在燃烧过程中，对沼气中的水分要求不是很严格的情况下，可以通过水封缸来脱出液态水，达到节约成本的目的。 二、 高效脱硫塔的技术参数 1、处理沼气总量 5000ｍ3/d 2、干法脱硫效率≥98%（当进口含硫量5g/ｍ3,出口在100mg/ ｍ3左右） 3、脱硫剂：氧化铁及其复合物 4、脱硫剂的用量：氧化铁脱硫10㎏可吸收1㎏硫化氢。（一次性吸收，不包括再生后脱硫剂循环使用）。
5、脱硫塔的有效容积：24立方米，填装脱硫剂的重量：16吨。 6、脱硫剂更换周期：2个月 7、塔阻力：初次填加脱硫剂后，整段阻力≤2kpa，随着脱硫剂吸收量增加，阻力会逐渐增加，若出口端压力小于3 kpa，需罗茨风机引压或增压。 三、塔内主要结构及脱硫过程 脱硫塔采用碳素钢Q235A，内部用3㎜厚的环氧树脂防腐，脱硫塔内部有两层篦子，分别承载一层脱硫剂，脱硫塔下部有排水口，每层篦子稍上有倾斜向下的卸料口，塔体侧面有装料口。气体从脱硫塔侧下部进气，从上部出气。在气体在罐体内上升过程中，沼气中的硫化氢会与脱硫剂中的氧化铁发生化学反应，形成硫化物或单质硫的形式存留在脱硫剂的空隙或吸附于脱硫剂表，达到去除硫化氢的目的。 气体本身带有一定量的水分，反应过程中也会有水的产生，因此需要经常对塔内形成的水分进行排放。 四、系统管网 脱硫系统由当沼气进气管、出气管、积水排管和阀门等组成 五、造价
沼气脱硫方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
300Nm3/h沼气干法脱硫工程 技术与商务文件 第一部分技术文件 一、用户原始数据 （1）处理气量：300Nm3/h （2）沼气温度：40℃ （3）沼气组成：沼气 （4）进口硫化氢含量：3000mg/Nm3 二、脱硫要求 （1）采用干法氧化铁脱硫 （2）要求出口硫化氢：≤150mg /Nm3 （3）脱硫剂更换周期为120天 二、干法氧化铁脱硫技术 1、煤气干法脱硫技术应用较早，最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术，之后，随着煤气脱硫氧化铁的研究成功及其生产成本的相对降低，氧化铁脱硫技术也开始被广泛应用。 2、氧化铁脱硫技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁，为增加其孔隙率，脱硫剂以木屑为填充料，再喷洒适量的水和少量熟石灰，反复翻晒制成，其PH值一般为8-9左右，
该种脱硫剂脱硫效率较低，必须塔外再生，再生困难，不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广，该种脱硫剂脱硫效率较高，并可以进行塔内再生。 氧化铁脱硫和再生反应过程如下： 2.1脱硫过程 Fe2O3·H2O+3H2S= Fe2S3·H2O+3 H2O+5.2千卡 2.2再生过程 2Fe2S3·H2O +3 O2==2Fe2O3·H2O +6S+94.2千卡 若气体中含O2，当O2/H2S＞2.5时，脱硫再生反应可实现连续再生，则上述反应式合并为： Fe2O3·H2O 2H2S+ O2========2H2O+2S 氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程，如果再生过快，放热剧烈，脱硫剂容易起火燃烧，一定要控制好再生温度。 三、设备占地面积：详见图纸 四、氧化铁脱硫工艺简介 氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。当含有H2S的煤气通过氧化铁床层时，在常压下发生放热反应，并在氧化铁表面上被催化氧化成元素硫离子，其生成物被氧化
几种沼气脱硫方式介绍 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 一、总述 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。 沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S。
业内常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。 干式脱硫主要包括主体钢结构、脱硫剂填料、观察窗、压力表、温度表等组件。脱硫塔通常设计为一用一备，交替使用，即一个脱硫，一个再生。含有硫化氢(H2S)的沼气进入脱硫塔底部，在穿过脱硫填料层到达顶端的过程中，H2S与脱硫剂发生以下的化学反应： 第一步: Fe2O3·H2O+3H2S = Fe2S3+4H2O（脱硫） 第二步: Fe2S3+3/2O2+3H2O = Fe2O3·H2O+2 H2O+3S（再生） 含有硫化氢的沼气首先与底部入口处荷载相对高的脱硫剂反应，反应器上部是负载低的脱硫剂层，通过设计良好的沼气空速和线速，干式脱硫能到达良好的精脱硫效果。 在沼气进入干式脱硫塔之前，应设置有冷凝水罐或沼气颗粒过滤器。该装置可以消除沼气中夹杂的颗粒杂志，并使得沼气在进入脱硫前含有一定湿度。当观察到脱硫剂变色，或系统压力损失过大时，应交替使用另一个脱硫
沼气脱硫预处理方案(总13 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
90000m3/d厌氧沼气脱硫预处理及火炬 技术文件 北京时代桃源环境科技有限公司 2015年8月 目录 1项目概况........................... 错误!未指定书签。 1.1项目概况...................... 错误!未指定书签。 1.2供货范围...................... 错误!未指定书签。 1.3执行规范...................... 错误!未指定书签。2项目整体工艺描述................... 错误!未指定书签。 3.沼气净化系统技术描述.............. 错误!未指定书签。 3.1前置增压、过滤系统............ 错误!未指定书签。 3.2生物脱硫系统.................. 错误!未指定书签。 3.3干法脱硫系统.................. 错误!未指定书签。 3.4脱水工艺...................... 错误!未指定书签。
3.5增压工艺...................... 错误!未指定书签。 3.6精过滤工艺.................... 错误!未指定书签。 3.7火炬系统...................... 错误!未指定书签。 3.8电气及自控系统................ 错误!未指定书签。 4.主要设备一览表.................... 错误!未指定书签。 5.运行费用.......................... 错误!未指定书签。 6.系统报价.......................... 错误!未指定书签。 1项目概况 1.1项目概况 本方案是提供并安装全新的、性能完善、低运行成本、使用寿命长、维修方便并通过调试可以投入生产运行的完整设备。本项目通过处理厨余垃圾发酵产生的沼气，经过前置增压过滤、生物脱硫系统、精脱硫（备用）、脱水、增压处理后综合利用。本方案的内容为沼气净化工程的成套设备。 表1-1项目来气参数
干法脱硫装置的设计 一般原则： 1）沼气干法脱硫装置宜在地上架空布置，且应设置两套，一用一备； 2）沼气气水分离器的入口管内流速宜为15m/s，沼气出口管内流速宜为10m/s；3）沼气温度低于10℃时，净化设施应有保温防冻和增温措施；沼气温度大于35℃时，应对沼气进行降温。 4）沼气管道的最低点必须设置沼气凝水器，定期或自动排放管道内的冷凝水。沼气凝水器直径宜为进气管的3－5倍，高度宜为直径的1.5－2.0倍。 5）经过净化后的沼气质量指标应符合下列要求： 沼气低位发热值大于18Mj/m3；沼气中硫化氢含量小于20mg/m3；沼气温度小于35℃ 沼气中硫化氢的浓度受发酵原料或发酵工艺的影响很大，原料不同，沼气中硫化氢含量变化也很大，一般在0.8~14.5g/m3之间，其中以糖蜜废水及城粪发酵后，沼气中的硫化含量最高。早期曾有研究人员采用醋酸锌化学分析法，对四个行业13个工厂（场）进行的现场测定，其结果如下表所示 表4－1 不同原料所产沼气中的H2S的含量 行业单位数最低最高平均 1.15 1.08 酒厂 4 0.82 食品屠宰场 2 1.6 1.8 1.7 禽畜场 5 0.028 4.5 1.79 城粪处理厂 2 1.5 14.5 7.95 对于脱硫装置的设计，根据当前大中型沼气工程的实际情况及H2S 的浓度范围采用：一级脱硫：H2S在2g/m3以下；二级脱硫：H2S在2~5g/m3；三级脱硫：H2S在5g/m3以上。如果H2S在10g/m3以上，最好先采用湿法粗脱，再用氧化铁进行精脱。
1）空速的选择空速是指单位体积脱硫剂每小时能处理沼气量的大小，单位为l/h，其表达式为： V SP =V m/V t (4-4) 式中V SP ——沼气空速（l/h）； V m——沼气小时流量（m3/h）； V t ——脱硫剂体积（m3）。 从上式中不难看出，空速是表示脱硫剂性能的重要参数之一。不同的脱硫剂因其活性不同，在选择空速时应根据沼气中H2S的浓度、操作温度、脱硫工作区高度等因素进行综合考虑。 空速值选得越高，则沼气与脱硫剂的接触时间也越短，即接触时间t j 为空速的倒数： t j =1/ V SP (4-5) 式中t j ——接触时间（s） 在常温常压下，氧化铁脱硫剂在处理沼气中的H2S浓度小于3g/m3时，取 t j 为100秒，相当空速36l/h；若H2S含量在4~8g/m3，则t j 约为450秒，相当 空速为8l/h。若沼气中含少量氧气时，空速可适当提高，一般常温常压下取空速为20~50l/h之间。 近年来，随着科技的发展，新型高效脱硫剂层出不穷，新型高效脱硫剂具有脱硫精度高：进口H2S为 10000 ppm时，出口H2S≤0.1ppm；反应速度快：气空速可大于1000h-1（液空速为5h-1），线速度可达0.1－0.3m/s；工作硫容大：一次性脱除H2S硫容可达20%；强度和耐水性好：水煮24h或浸泡30天不粉化，12MPa压力下急骤充压、卸压进行100次冲击试验后，强度无变化；适用温度范围广等特点。一些高效脱硫剂空速可达2000 h-1，工作硫容达到30%。 2）线速的选择线速是指沼气通过脱硫剂床高与接触时间之比： U s =H ch / t j (4-6)
沼气脱硫脱水系统介绍 一、常见的脱硫工艺 1.干法脱硫 干法、湿法和生物脱硫三大工艺比较 沼气从脱硫塔的一端，经过填料层(主要成分是活性炭和氧化铁)净化后，从另一端流出。硫化氢与填料层的氧化铁发生反应，生成硫化铁;待氧化铁反应结束后，可进行再生。 脱硫原理： Fe2O3˙H2O+3H2S=Fe2S3+4H2O 再生原理： Fe2S3+3/2O2+3H2O=Fe2O3˙H2O+2H2O+3S 2.湿法脱硫 湿法脱硫是将沼气送入洗涤塔，经碱性溶液洗涤吸收后流出，洗涤液进入富液槽、再生槽，通过使用化学药剂方法催化、氧化，zui终将硫化物转化为单质硫(硫泡沫)，吸收液可以再生循环使用。 3.生物脱硫 生物脱硫也是湿法脱硫的一种，与上述湿法脱硫的催化氧化工艺相比，zui大区别是使用硫杆菌替代化学催化剂，将硫化物直接氧化成硫单质。 反应原理： H2S+OH-=HS-+H2O HS-+1/2O2=So+OH- 说明： 1)干法脱硫多用于硫化氢处理负荷小，或者对脱硫效果要求很高的工况。这时，干法脱硫多用于湿法脱硫或者生物脱硫之后，进一步脱硫。 2)在制定脱硫效果时，建议根据后续设备(锅炉或发电机)对硫化氢浓度的限制，以及沼
气与天然气消耗量的比例，制定一个合理的脱除效果。我们通常建议zui终的硫化氢含量控制在25~100ppm。 沼气脱水的方法 从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用3种方法将其去除。 (1)冷分离法。 冷分离法是利用压力能变化引起温度变化，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用的有两种流程：A．节流膨胀冷脱水法。一般用于高压燃气，经过节流膨胀或低温分离，使部分水冷凝下来。B．加压后冷却法。如净化气在0.8MPa压力下的冷却脱水. (2)溶剂吸收法。属于这类脱水溶剂的有氯化钙、氯化锂及甘醇类。 (3)固体物理吸水法。吸附是在固体表面力作用下产生的，根据表面力的性质分为化学吸附脱水后不能再生)和物理吸附(脱水后可再生) 沼气脱硫脱水系统是沼气生产中必不可少的设备，脱硫脱水设备净化沼气中的有害气体，唐山绿源保证在这一过程中沼气有效安全的产出。
沼气生物脱硫工艺 1.生物脱硫工艺原理简介 生物脱硫（BDS）是利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物（H2S、有机硫），将其所含硫有机物转化为单质硫S0和微量SO42-的过程。生物脱硫工艺采用新型脱硫菌种，其脱硫效率可高于99.5%，高于一般的生物脱硫技术。 生物脱硫工艺属于分离式生物脱硫工艺，不引进空气、氧气等外源性气体，沼气的热值保持不变，可以用于生活垃圾、餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气、天然气、工业废气中H2S的清除。脱硫产物为高纯度的单质硫，可用于制造硫酸、化肥等。 生物脱硫工艺可分为三个单元：①洗涤塔②洗涤液生物再生反应器③单质硫分离器。 在下面的流程图中；碱性的生物洗涤液从洗涤塔顶部喷出，与从洗涤塔底部进入的含硫化合物（主要H2S）气源逆流接触，高效吸收H2S。含有硫化物的富液从洗涤塔底部流入生物再生反应器，通过脱硫微生物的生物处理，完成碱性的生物洗涤液再生。单质硫从单质硫分离器中以颗粒沉淀的方式分离出生物脱硫系统。 生物脱硫工艺法示意图
在洗涤塔中，H2S被生物洗涤液吸收，主要化学反应如下：H2S的吸收：H2S+OH- HS-+H2O；H2S+CO32- HS-+HCO-CO2的吸收：CO2+OH- HCO3 – 生物再生反应器内主要化学反应如下： 单质硫的生成：HS-+1/2O2脱硫微生物 S0+OH- 生物洗涤液的再生：HCO3-+OH- CO32-+H2O 2 .生物脱硫工艺主要特点 脱硫效率高 H2S去除率最高达到99.5％（以上），并可去除其它有机硫化物，如COS。 脱硫成本低 生物脱硫工艺只需一定比例的压缩空气以及补充少量营养液、软化水水、碱液，无须添加昂贵化学试剂。与其它脱硫技术相比，运行成本最低，是传统湿法脱硫（碱液洗涤）、干法（化学氧化）1/10，乃至几十分之一。 脱硫终产品为高纯度单质硫，无二次污染，无须再处理，可直接销售。 沼气热值保持不变 洗涤塔与洗涤液生物再生反应器通过物理的方式隔离，不会向沼气中引入空气或氧气，不会降低沼气的热值。 抗负荷能力强 H2S浓度100～50000ppm之间波动，对整个脱硫系统影响很小。 自动化程度高 通过PLC和在线监测仪表对关键参数监控，全自动运行，无劳动强度。 清洁卫生 整个生物脱硫工艺都在密闭的容器中完成，无恶臭气体、污水泄漏，现场环境清洁卫生。 3. 生物脱硫工艺的优势 以山东某厂沼气处理工艺设计为例，沼气处理量为4000m3/h，设计沼气的压力为3KPa，硫化氢浓度5000ppm，要求脱硫后沼气含硫化氢量的浓度不大于100ppm。对各种脱硫工艺进行比较如下：
沼气脱硫方法 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：利用沼气能源时，沼气气体中硫化氢含量不得超过20mg/m3。沼气中的硫化氢质量浓度一般为1～12g/m3，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H2S比吸收CO2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H2S。该法已成功地用于从气体中脱除大量CO2，也可用来脱除含CO2和硫化氢的天然气及沼气中的酸性气体。 此溶液对H2S吸收的化学反应方程式为 Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS 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 H2S+NH4OH=NH4HS+H2O 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。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研究利用氨水脱除沼气中CO2和H2S的技术[2]，H2S平均脱除率达到了99.9%。 1.2干法脱硫 干法脱硫常用于低含硫气体的处理，常用的方法有膜分离法、分子筛法、变压吸附(PSA)法、不可再生的固定床吸附法和低温分离法。沼气脱硫常用不可再生的固定床吸附法，不可再生的固定床吸附法有很多，从物系上大致可分为铁系、锌系、活性炭、活性氧化铝和硅胶等，常用于低含硫气体的精脱过程。
沼气脱硫 初步方案 投标单位：唐山绿源环保科技有限公司时间：2015年10月10日
目录 一、技术方案设计 (1) （一）工程概况 (1) 1总则 (1) 2项目概况 (1) 3规程、规范和标准 (1) （二）技术内容 (2) 1系统处理要求 (2) 2系统设计总说明 (3) 3生物脱硫工作原理 (3) 4生物脱硫工艺 (4) 4.1前置过滤系统 (4) 4.2生物脱硫的工艺描述 (4) 4.2.1脱硫塔与循环水泵系统 (5) 4.2.2循环水再生系统 (5) 4.2.3营养物质及碱液添加系统 (6) 4.2.4废液排放及补水系统 (6) 5升压 (7) 6干式精脱硫 (7) 7系统占地及公用接口 (8) 8电气及自控系统 (8) 8.1配电系统 (8) 9性能指标表 (9) 10主要设备一览表 (9) 11运行费用 (10)
一、技术方案设计 （一）工程概况 1总则 1.1本方案为根据不完全信息制定的初步方案，如果涉及到具体的执行及设备的以最终的合 同为准。 1.2本方案涉及到的诸多细节事关我公司的专利或专有技术内容，严禁外泄第三方。 2项目概况 本工程沼气从厌氧系统产出后，气量折合约2500Nm3/h，经脱硫后将硫化氢含量降低到约10ppmv后送往下游。 2.1工程内容 本项目最大设计规模为2500Nm3/h，以生物法脱硫为主，将气体中硫化氢从最大4000ppmv降到10ppmv，同时脱硫后出口气体压力保持在5±1kpa。 2.1.1工艺接口 待信息完全后确定。 3规程、规范和标准 待信息完全后在技术协议中确定。
（二）技术内容 1系统处理要求 表1沼气与产气的性质与成分 项目参数 甲烷浓度（%）65 来气压力（KPa）5（未知、估计） 来气温度（℃）～35（未知、估计） 来气相对湿度（%）100（含有液态水） 来气量（Nm3/h）2500m3/d 来气种类发酵沼气 硫化氢<4000ppm 二氧化碳(%)34 氮气（%）1 氧气0 经净化处理后的沼气质量（标况下101.325kPa，20℃）要求如下表所示：表2脱硫后气提的性质与成分 项目 CH4无明显变化 CO2无明显变化 H2S≤10ppm O2≤0.1% 压力5±1kPa 露点不控制
沼气脱硫 一、总述 沼气脱硫是沼气直接燃烧或沼气发电所必须的前期处理工艺。无论哪种方式，利用前都必须对沼气进行必要的脱硫、脱水、除陈等处理。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。 2.湿法脱硫 湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法存在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。成熟的氧化脱硫法，脱硫效率可达99.5％以上。 在大型的脱硫工程中，一般采用先用湿法进行粗脱硫，之后再通过干法进行精脱硫。 3.生物脱硫 生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌，其生长的最佳pH值为2.0～2.2。 目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。预计优化脱硫工艺，更有效地控制溶解氧，提高单位硫的产率，并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合，是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。 三、干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较 1.干法脱硫的特点 ①结构简单，使用方便。 ②工作过程中无需人员值守，定期换料，一用一备，交替运行。 ③脱硫率新原料时较高，后期有所降低。 ④与湿式相比，需要定期换料。 ⑤运行费用偏高。 2.湿法脱硫的特点 ①设备可长期不停的运行，连续进行脱硫。
沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3 。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的H2S 。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S 共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2 ，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S 。业内常用的沼气脱硫方法有:干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 一、总述 沼气作为一种新兴能源其应用越来越广泛，在我国环保标准中严格规定，利用沼气能源时，沼气气体中H2S 含量不得超过20mg/m3 。无论在工业或民用气体中，都必须尽可能的除去H2S。 沼气从厌氧发酵装置产出时，特别是在中温或高温发酵时，携带有大量的 H2S 。由于沼气中还有大量的水蒸汽存在，水与沼气中的H2S 共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H2S 燃烧后生成的SO2 ，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用沼气之前，必须脱除其中的H2S 。 业内常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。 二、脱硫原理 1.干法脱硫 干发脱硫是一种简易、高效、相对低成本的脱硫方式，一般适合用于沼气量小，硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢（H2S）的设备基本原理是以O2使H2S 氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。干法设备的构成是，在一个容器内放入填料，填料层有活性炭、氧化铁等。气体以低流速从一端经过容器内填料层，硫化氢（H2S）氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。
90000m 3 /d 厌氧沼气脱硫预处理及火炬 技术文件 北京时代桃源环境科技有限公司 2015 年 8 月
目录 1 项目概况 .................................. 项目概况 ................................ 供货范围 ................................ 执行规范 ................................ 2 项目整体工艺描述 ........................... 3. 沼气净化系统技术描述...................... 前置增压、过滤系统..................... 生物脱硫系统 ........................... 干法脱硫系统 ............................ 脱水工艺 ............................... 增压工艺 ............................... 精过滤工艺 ............................. 火炬系统 ................................ 电气及自控系统.......................... 4. 主要设备一览表............................ 5. 运行费用 .................................. 错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。