大型车用沼气净化工艺的选择
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大型沼工程的几种常用沼气生产工艺流程设计—、总述在为规模化畜禽养殖场、屠宰场设计大型沼气工艺流程时,首先要明确工程最终要达到的目标。
最终目标基本上有三种类型:一是以生产沼气和利用沼气为目标;二是达到环境保护要求,排水符合国家规定的标准为目标;三是前两个目标相结合,对沼气、沼液和沼渣进行综合利用,实现生态环境建设。
沼气工程的工艺类型选择主要是依据沼气工程的建设目的和环境条件。
工艺选择原则是在生产沼气同时,必须满足环境要求,不能造成二次污染。
通常沼气工程工艺可分为能源生态型和能源环保型两种类型。
能源一一生态型工艺流程:能源生态型就是沼气工程周边有足够面积的农田、鱼塘、植物塘等,来消纳经沼气发酵后的沼渣、沼液,是沼气工程成为生态农业园纽带。
能源生态型沼气工程可以合理配置养殖业与种植业,既不需高额的沼液后处理,又可促进生态农业发展。
能源一一环保型工艺流程:能源环保型就是沼气工程周边环境无法消纳沼气发酵后的沼渣、沼液,必须将沼渣制成商品肥料,将沼液经过好氧发酵等一系列后处理达到国家排放标准进行排放。
厌氧消化器是沼气工程的核心,常根据工艺类型和原料的特点进行设备选型和工艺流程的确定。
常用于我国大型沼气工程的厌氧消化器主要包括:“能源一一生态型”沼气工程所用厌氧消化器主要有升流式固体反应器(USR、全混合厌氧消化器(CSTR和塞流式反应器(PFF、。
“能源一一环保型”沼气工程所用厌氧消化器主要有升流式厌氧污泥床(UASB、复合厌氧反应器(如 UBF。
二、沼气工程工艺流程设计(一)使用升流式固体反应器(USR的能源一一生态型沼气工程工艺流程1、升流式固体厌氧反应器(USR升流式固体厌氧反应器(USR ,是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器。
原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化。
未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT和微生物滞留期(MRT,从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。
大中型沼气 ccer方法学
沼气是一种可再生能源,广泛应用于农村和农业生产中。
在大
中型沼气工程中,采用正确的方法学对于提高沼气产量和质量至关
重要。
以下是一些常见的大中型沼气工程方法学:
1. 原料选择,大中型沼气工程的原料主要包括畜禽粪便、农作
物秸秆和农业废弃物等。
在选择原料时,需要考虑原料的可获得性、含水率、碳氮比等因素,以及原料的处理方式和混合比例等因素。
2. 发酵工艺,发酵工艺是大中型沼气工程中至关重要的一环。
常见的发酵工艺包括连续发酵和间歇发酵两种。
连续发酵工艺适合
规模较大的沼气工程,而间歇发酵工艺适合规模较小的沼气工程。
在发酵过程中,需要控制好温度、PH值和搅拌等参数,以促进沼气
的产生。
3. 沼气收集,沼气产生后,需要进行有效的收集和储存。
常见
的收集方式包括塑料膜囊、沼气池和沼气罐等。
不同的收集方式适
用于不同规模的沼气工程,需要根据实际情况选择合适的收集方式。
4. 沼气利用,沼气可以用于烹饪、取暖、发电等多种用途。
在
大中型沼气工程中,需要根据沼气产量和质量选择合适的利用方式,同时要合理设计管道和燃烧设备,确保沼气的安全利用。
5. 环保措施,大中型沼气工程在建设和运行过程中,需要注重
环境保护。
针对沼气工程可能产生的污染和废弃物,需要采取相应
的处理措施,确保沼气工程的可持续发展。
总的来说,大中型沼气工程的方法学涉及原料选择、发酵工艺、沼气收集、沼气利用和环保措施等多个方面,需要综合考虑技术、
经济和环境等因素,以确保沼气工程的高效运行和可持续发展。
国内外沼气净化提纯工艺汇总国内外沼气净化提纯工艺汇总沼气净化提出的程度取决于沼气的用途。
沼气供热需要脱硫化氢、水,沼气发电需要脱硫化氢、水、有机卤化物;沼气作汽车燃料需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳;沼气并入天然气网需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳以及金属。
本文将就沼气脱水、脱硫和脱碳的常用工艺进行汇总详述。
一、脱硫工艺沼气脱硫是为了避免硫化氢腐蚀设备、硫化氢中毒,以及防止沼气燃烧时,硫化氢被氧化成二氧化硫或三氧化硫造成更大的危害。
其脱除方法如下:1.生物降解工艺沼气中的硫可以通过微生物被去除。
大部分的硫氧化细菌都属于硫杆菌属,且大多都是自养的,即他们可以利用沼气中的二氧化碳来满足其C营养的需要,主要生成物是单质硫,也有部分硫酸根,在溶液中形成硫酸会造成腐蚀。
根据沼气中不同不同的硫化氢含量,可以往沼气中通入2%-6%的空气,以满足生物氧化硫化物的需要。
最直接和简单的方法是直接往厌氧消化罐或储气罐中通入一定量的氧或空气并保持一定时间,因为硫杆菌随处可见,所以并不需要接种。
消化物的表面可以提供给他们一个微观好氧环境和必须的营养以供它们生长,并会形成菌落上面附着一层黄色的硫。
适当的温度、反应时间和空气量可以使硫化氢减少至50ppm。
对于不同的甲烷含量,沼气在空气中的爆炸范围为6%-12%,所以必须采取一定的安全措施以避免给沼气中通入过量的空气。
2.生物滤床工艺在大型厌氧消化罐生产沼气中,水洗和生物脱硫常常被联合起来用以去除硫化氢。
可以使用废水或者消化罐中的上清液从滤床顶部通入,沼气从底部通入,进入滤床前的沼气中通入4%-6%的空气,滤床为水吸收硫化氢和脱硫微生物的生长都提供了一个充足的接触面。
在丹麦,有几家工业污水处理厂和很多农场发酵产沼都在使用此种工艺净化沼气。
3.消化污泥中加氯化铁工艺直接往消化污泥中加入氯化铁,氯化铁会和硫化氢反应而形成硫化铁盐颗粒。
这种方法可以使硫化氢的产生量大为减少,但不能减少到天然气或汽车燃料所要求的水平,需要再进一步处理。
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是由有机物质在缺氧条件下经过厌氧发酵产生的一种混合气体,主要成分为甲烷、二氧化碳、氢气等。
近年来,随着人们对清洁能源的需求增加以及环境污染问题的日益加重,沼气利用技术得到了广泛的应用和推广。
沼气是一种含有大量的杂质的混合气体,因此在使用前必须对其进行净化处理,以提高其利用效率以及减少对环境的影响。
本文将就沼气提纯净化工艺技术进行研究,介绍目前广泛采用的沼气净化技术及其特点,以及沼气提纯净化的工艺流程,为沼气的利用提供参考。
一、沼气净化技术1.吸收法在吸收法中,主要采用化学吸收剂来吸收沼气中的二氧化碳。
常用的吸收剂有水、氮氧化物、ポリエチレングリコール(PEG)和酒石酸等。
其中,水和酒石酸是常用的吸收剂。
由于水的价格便宜,易得,因此被广泛应用。
由于酒石酸具有高的选择性,可以减少其他气体的吸收,因此被视为优良的吸收剂。
吸收法的优点是易于操作,处理效果好,且处理后产生的副产品有较高的附加值。
但是吸收法有一定的缺点,如吸收剂必须经常更换,副产物处理难度大等。
2.吸附法在吸附法中,主要采用吸附材料来吸附沼气中的二氧化碳。
常用的吸附材料有活性炭、分子筛、纳米粒子和多孔材料等。
其中,活性炭是最常用的吸附材料。
吸附法的优点是操作简单,处理效果好,能够实现自动化操作。
缺点是吸附时间较长,吸附剂成本较高。
3.膜分离法在膜分离法中,主要采用半透膜将沼气中的二氧化碳分离出去。
半透膜是一种通过选择性透过某种物质的半透膜,将两种物质隔离开的过程。
半透膜的选择通常基于其导电性、选择性、膜通量和耐化学性等。
膜分离法的优点是操作简单、处理效果好、无需使用吸收剂、可实现自动化操作。
缺点是成本较高,对膜材料的要求较高,需要定期更换维护。
经过沼气净化处理后,可以在其基础上进行进一步的提纯处理,以达到更高的利用效果。
沼气提纯技术主要包括压缩吸附法、膜分离法、LNG提纯法和液化平衡吸收法等。
以下是一个较为通用的沼气提纯净化的工艺流程。
大中型沼气工程建设与运行规一、工程选址与设计1.1 工程选址应遵循以下原则:地势平坦、水源充足、与集中居民区和河流水源保持一定距离、土地利用无争议等。
1.2 沼气工程设计应充分考虑工程规模、土质条件、气体产量需求等因素,确保工程的可持续发展和长期运行。
二、设备选型和施工2.1 设备选型应根据工程规模和需求进行科学合理的选择,确保设备的性能可靠、运行稳定、维修方便等。
2.2 施工过程中,应严格按照设计要求和施工规范进行操作,保证施工质量和安全性。
三、气体生产和储存3.1 沼气生产过程中,应确保原料充足、菌种质量好、温度适宜等条件,提高沼气产量和质量。
3.2 沼气储存应合理设计沼气池容积和数量,确保储存量充足、安全可靠。
四、气体净化和利用4.1 沼气净化工艺应选用适当的净化设备,确保净化效果符合环保要求。
4.2 沼气利用方式应根据工程需求和实际情况选择,可采用发电、供热、煮饭等方式,并提高能源利用效率。
五、运行与维护5.1 沼气工程的运行应根据设备性质和工艺要求制定运行方案,并组织专业人员进行操作。
5.2 定期进行巡检和设备维护,发现问题及时处理,并做好相应记录。
六、环境保护与安全防护6.1 沼气工程应建设环境保护设施,如沼渣处理设备、沼气废弃处理设施等,确保工程运行对环境污染最小化。
6.2 沼气工程应建立安全管理制度,确保设备安全可靠,减少事故发生的可能性。
七、数据监测与报告7.1 沼气工程应安装监测设备,对关键数据进行实时监测和记录。
7.2 定期编制工程运行报告,总结沼气产量、利用效率、问题和隐患等情况,并提出改进意见。
八、技术培训与知识推广8.1 沼气工程运行人员应接受系统的培训,熟悉工程设备和操作规程。
8.2 积极开展沼气技术知识的普及和推广,提高公众对沼气的认识和利用意识。
九、工程验收和评估9.1 工程竣工后,应进行验收,包括工程质量、安全性、环境保护等方面的检查。
9.2 定期对工程进行评估,分析工程运行情况和存在的问题,并采取相应的措施进行改进。
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是一种绿色能源,其主要成分是甲烷和二氧化碳,同时也含有少量的硫化氢、氮气和水蒸气等杂质气体。
由于沼气的组成复杂,直接应用在燃气设备中会产生较多的排放物,对环境造成污染,因此需要进行提纯净化处理。
本文主要研究沼气提纯净化的工艺技术,探讨了常用的提纯净化方法及其优缺点,并对未来的发展做了一些探讨和展望。
1. 沼气的组成及其特点沼气主要采自沼气池中,包含甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮气、水蒸气等气体,其组成如表1所示。
表 1 沼气的成分成分含量(%)甲烷 50~70二氧化碳 25~40氮气 0~5氧气 <1氢气 <0.5硫化氢 <1可以发现,沼气主要成分是甲烷和二氧化碳,但同时也含有少量的硫化氢、氮气和水蒸气等杂质气体。
其中,硫化氢是一种有毒气体,能够对人体、动物和植物造成危害,而二氧化碳则是一种温室气体,直接排放会对大气环境造成污染。
2. 沼气提纯净化的方法针对沼气中的杂质气体,主要有以下几种方法进行提纯净化。
2.1 低温分离法低温分离法是将沼气冷却到低于甲烷沸点(-161.5℃)的温度,使得沼气中的二氧化碳、氮气、氧气等气体凝结成液态,从而实现对沼气的提纯。
该方法简便易行,成本较低,但对设备要求高、处理量小,并且不适用于含有大量硫化氢的沼气。
2.2 吸附法吸附法是利用一些吸附剂吸附沼气中的杂质气体,从而达到提纯的目的。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶等。
该方法的处理效率较高,处理量大,但吸附剂的选择、使用周期等问题需要注意。
膜分离法是利用半透膜的分离效果将沼气中的杂质气体分离出来,从而实现对沼气的提纯。
常用的分离膜有聚偏氟乙烯(PVDF)膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜等。
该方法处理效率高、操作方便,但对膜的选择、使用条件等有一定要求。
随着沼气利用的不断推广,沼气提纯净化技术也在不断发展。
未来,沼气提纯净化技术的发展趋势将包括以下几方面:3.1 技术工艺创新目前,沼气提纯净化技术主要使用的是低温分离法、吸附法、膜分离法和化学吸收法等成熟技术,但这些技术均存在着一定的局限性和不足之处。
沼气工程工艺方案设计说明一、概述沼气工程工艺方案设计是沼气工程建设的重要环节,它直接关系到工程的效益和稳定运行。
在进行方案设计时,首先要明确工程的规模和用途,然后再根据具体情况来选择合适的工艺方案。
本文将对沼气工程工艺方案设计进行详细的说明,以期为相关工程设计提供参考。
二、工艺选择在进行工艺方案设计时,首先要根据工程规模和用途来确定合适的工艺。
一般来说,沼气工程的工艺可分为简易沼气工艺和先进沼气工艺两种。
简易沼气工艺适用于小规模的农村生活垃圾沼气工程,它结构简单、操作方便、维护成本低,但产气效率较低。
先进沼气工艺适用于中大规模的农业、畜牧业废弃物沼气工程,它具有产气效率高、操作稳定等优点,但需要投入较高的初期资金。
三、工艺概述1.简易沼气工艺简易沼气工艺的原理是利用生物发酵产生沼气,其主要工艺流程为:储气池、厌氧发酵池、沼气池、气液分离器等。
废弃物经过搅拌、压缩后进入储气池,经过一段时间的厌氧发酵后,产生的沼气进入沼气池进行储存,同时产生的沼渣经过厌氧发酵后可以做有机肥料。
2.先进沼气工艺先进沼气工艺相对于简易沼气工艺来说,结构更加复杂,工艺流程更加严谨。
其主要工艺流程包括:进料系统、发酵系统、气液分离系统、储气系统等。
在进料系统中,废弃物需要经过预处理后进入发酵池进行发酵,发酵后的废弃物通过气液分离系统进行分离,产生的沼气进入储气系统进行存储。
四、工艺设备选择在进行工艺方案设计时,需要根据工艺的具体要求来选择相应的设备。
在简易沼气工艺中,需要选择储气池、发酵池、沼气池等设备,同时还需要选择搅拌机、离心机等辅助设备。
在先进沼气工艺中,除了上述设备外,还需要选择前处理设备、气液分离器、储气罐等设备。
五、工艺方案设计在进行工艺方案设计时,需要对工艺流程进行细致的梳理,明确每一个节点的操作要求,以及设备的参数要求。
同时需要对设备的选择进行合理搭配,保证工艺的稳定运行和高效产气。
另外还要对安全环保等方面加强管理,确保沼气工程建设符合国家标准。
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是指在无氧条件下,由有机物经过微生物发酵而产生的混合气体,主要由甲烷、二氧化碳以及一定的氢气、氮气、氢硫等组成。
由于沼气具有丰富的资源,可以作为可再生能源用于烧炉、发电等方面,因此成为了近年来备受关注的能源形式。
然而,在沼气的利用过程中,沼气中的杂质成分会影响到设备的使用寿命和效率,因此需要对沼气进行提纯净化处理。
沼气提纯净化工艺技术涉及到物理、化学和生物等学科领域,是一个综合性的课题。
一、沼气的提纯技术沼气通常含有大量的二氧化碳、氮气等杂质,因此需要通过提纯技术去除这些杂质,提高甲烷的含量,为沼气的利用打下基础。
1、吸附法提纯吸附法是一种通过将废气中的目标组分吸附到固定吸附剂表面的技术。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
当沼气通过吸附剂床层时,二氧化碳、氮气等杂质被吸附,而甲烷则通过。
吸附剂饱和后,经过再生,即可重复使用。
吸附法提纯的优点是处理效果好,可大幅降低二氧化碳、氮气等杂质的含量,而且可以进行连续工作。
但是,该技术的投资成本较高。
2、膜分离法提纯膜分离法是利用半透膜对气体进行分离的技术。
在膜分离器中,沼气经过特制的半透膜,二氧化碳、氮气等杂质被隔离,而甲烷则通过膜透过。
该技术适用于小规模沼气利用,操作简单,维护方便,但是其膜分离器系统耐久度较低,需要经常更换。
3、低温脱硫法提纯低温脱硫法提纯是针对沼气中硫化氢(H2S)含量较高的情况设计的,通过低温冷却降低沼气中硫化氢的溶解度,并利用特殊的催化剂将其转化为低毒性的硫。
这种方法对于低浓度的硫化氢处理效果较好。
除了提纯处理,沼气中还可能存在杂质,如颗粒物、油脂、水分、硫化氢等,需要经过净化技术进行处理。
1、干式洗涤技术干式洗涤技术是一种通过旋转干燥器、震动筛等设备进行洗涤的方法。
沼气通过洗涤器后,颗粒物、油脂等杂质被吸附,然后通过过滤器进一步去除细小颗粒物,最后得到清洁的沼气。
干式洗涤技术适用于处理颗粒物、油脂含量较高的沼气,具有处理效果好、连续工作等优点,但由于设备的摩擦造成送入氧气,需要加入防爆设施。
大型车用沼气净化工艺的选择
摘要沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体,要达到车用天然气质量要求的产品,必须设置脱硫和脱碳系统。
本文介绍了几种主流和实用的沼气脱硫、脱碳工艺。
关键词车用沼气;沼气净化;脱硫;脱碳
中图分类号 s216.4 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)012-0152-02
由生物质发酵产生的沼气一般含甲烷50~70%,其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
其特性与天然气相似。
经过提纯处理去除其中的硫化氢、二氧化碳及其他成份后,可获得和天然气品质相同或高于天然气品质的优质燃料气体。
1 沼气净化提纯方案选择
1.1 沼气提纯工艺概述
沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体,其主要成分是甲烷,甲烷在沼气中的含量大约占60%;其次是二氧化碳,大约占35%;由于发酵原料是养殖场的粪便所以沼气中含硫化氢的量较高约为0.5%,水蒸汽占1.5%,其余氮、氢和一氧化碳气体占到2%左右。
结合本工程的气体情况,要达到车用天然气质量要求的产品,必须设置脱硫和脱碳系统。
气体中的含水量也较大,所以要设置脱水系统进行气体干燥处理。
1.2 脱硫工艺选择
根据投料的成份不同,沼气中的h2s含量略有差异,对于以养殖
场粪便为原料的沼气工程,在恒温情况下发酵浓度对沼气中的硫化氢含量有很大影响,根据研究表明各浓度处理的发酵液所产沼气中h2s含量随着发酵时间的延长,均出现下降的变化趋势,这是由于发酵时间越长,有机物分解越完全,则所产沼气中ch4,co2含量越来越多,h2s含量就会越来越少。
对比三种发酵浓度(6%;8%;10%)又能看出,h2s含量大小次序为:试验处理3 > 处理2>处理1,说明浓度越大,所产沼气中h2s含量越高。
其原因可能是高浓度的发酵液在发酵过程中更易产生较多的硫醇、吲哚和硫化氢。
本工程发酵工艺是按照10%的进料浓度,hrt为20d,根据上图可以看出,按照这种发酵方式硫化氢浓度可能大于7g/m3,而车用天然气的要求是20mg/ m3。
所以脱硫的负荷比较重。
目前脱除硫化氢的方法主要有以下几种:
1.2.1 干法脱硫
干法脱硫是在圆柱状脱硫塔内装填一定高度的脱硫剂,沼气自下而上通过脱硫剂,h2s被去除,实现脱硫过程。
此类脱硫方法又为吸附法和催化转化法。
干法脱硫剂一般不适用于含高浓度硫化氢的脱硫工艺,在高于其穿透硫容的情况下无法正常工作。
且使用干法脱硫的成本很高,脱硫剂更换频率高,脱硫剂再生必须在塔外进行,且再生困难,脱硫剂如不处理会造成污染。
脱硫过程中会放出大量的热,容易引起脱硫剂燃烧。
但将干法脱硫应用到精脱硫工艺时,由于这时气体中大部分硫化氢都以脱除,这时干法脱硫工艺具有脱硫精度高的优点。
因此可将干法脱硫工艺应用于气体的精脱硫过
程。
1.2.2 湿法脱硫
湿法脱硫剂为液体,一般用于含硫高,处理量大的气体的脱硫。
按其脱硫机理又可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。
这四种方法中湿式氧化法是工业上用来吸收含硫化氢气体的常用方法,这种方法用于脱除高含硫气体的能力强,溶液可循环使用,硫磺经处理后可回收,纯度将达到80%。
可以提供一部分附加价值,此种方法无二次污染。
湿法脱硫的应用于沼气工程的问题是设备占地较大,需要自动化控制。
1.2.3 生物脱硫
生物脱硫是利用无色硫细菌,如氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等,在微氧条件下将h2s氧化成单质硫。
这种脱硫方法已在德国沼气脱硫中广泛使用,在国内某些工程中采用。
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、能耗低。
这种技术的关键是如何根据硫化氢的浓度来控制反应中供给的溶解氧浓度。
生物脱硫主要的缺点是脱硫精度不高,硫磺成型程度不好,启动时间长,稳定性也比较差。
目前大规模的工业化应用在国内很少成熟度不高。
综合比较上述脱硫方法,结合本工程的气量大、含硫高的特点选择经济高效的湿式氧化法和干法精脱硫相结合的脱硫工艺。
1.3 脱硫工艺方案
1.3.1 湿法脱硫
1)原料气组成:①气体量: 30000nm3/t,②气体温度:~30℃,③气体压力:9kpa,④沼气气体组成:ch460%、co235%、惰性气体、h2s(8g/m3)b、技术要求
为满足生产需要,需要对该原料气体进行湿法脱硫处理,要求脱硫后气体中无机硫含量≤30mg/m3。
2)工艺流程。
本脱硫设计采用湿式氧化法进行脱硫,选用dds
脱硫剂,工艺流程简图如下:
前工段来的沼气经加压风机加压后由一级脱硫塔底部进入到脱
硫塔,和塔顶来的脱硫液进行逆向接触,脱硫后气体由脱硫塔顶部排出,进入二级脱硫塔进行脱硫,脱硫后气体经由塔顶去往脱水塔脱水,脱水后的气体进入干法脱硫塔进行精脱硫使脱硫后的气体硫化氢含量降至5mg/m3。
吸收了硫化氢的脱硫液进入富液槽内,经再生泵加压后在再生槽内进行氧化再生,再生后的脱硫液转变为贫液,流入到贫液槽中,经脱硫泵加压后打入到一二级脱硫塔中循环使用。
1.3.2 干法精脱硫
1)气体成份。
经过湿法脱硫的气体脱水后,气体中的硫化氢大幅度降低,正常运行情况下为30mg/m3以下,这时的气体可以用干式脱硫塔进行进一步的脱除。
2)技术要求。
做为最后一步脱硫步骤,气体中的硫化氢必须降低到20mg以下,精脱硫剂选用氧化铁脱硫剂。
3)工艺流程。
沼气经过湿法脱硫后气体成份中的硫化氢大大降
低,为了防止气体成分中的硫化氢超标配备精脱硫装置。
气体经湿法脱硫后,会从湿法系统中带走部分水份,在进入干式脱硫前必须降低气体中的含水量,故气体先通过脱水塔,脱水塔中充填填料和丝网除沫装置,经过脱水塔脱水后气体进入干式脱硫塔中进行精脱硫过程。
1.4 脱碳工艺方案
1.4.1 常用脱碳方法对比
目前工业上常用的脱碳方法主要有变压吸附法、压力水洗法、物理溶剂法和选择性分离法,各种脱碳方法的对比见表1。
使用化学溶剂吸收法的投资较少,甲烷逃逸率低,操作压力低,能耗较少,适用于沼气工程做提纯使用,所以选择化学吸收法进行沼气脱碳是较为合理的。
1.4.2 脱碳工艺方案
本工程采用活化热碳酸钾法进行脱碳,热碳酸钾法是人们熟悉的广泛用于脱除合成气中co2的方法,国内也常称为热钾碱法,由于溶液中常加入促进co2吸收的活化剂,所以亦成为活化热钾碱法。
在热钾碱法中,benfield法是应用最广的工艺,catacarb法次之,国内开发的热钾碱法也获得了工业应用。
考虑到工程的成熟可靠本工程将采用benfild法dea做为活化剂的脱碳技术。
工艺流程简图如图1。
根据对co2净化度的要求安排了使用热碳酸钾法相应的工艺流程。
由于沼气中的co2浓度较高,所以采用贫液分流流程;从再生塔的中部取出3/4左右的半贫液送至吸收塔中部,而余下的1/4获得更好再生的贫液送入吸收塔塔顶。
为了获得更好的净化度,此股贫液也可进一步冷却后入塔。
从吸收塔顶出来的净化气被用来加热原料气,此种流程的优点是可降低能耗。
2 结论
图1
对于沼气净化工艺的选择应本着,工艺简单易行,装置能耗低,操作简单的原则,要考虑不同的气源条件做经济性评估后做出正确的选择。
以上所说的湿法脱硫工艺主要适用于大气量高含硫量的气源情况,而对于小型化、低含硫量的沼气工程可直接使用干法脱硫。
脱碳装置的选用也应符合工程实际,对于小型化装置psa脱碳也是不错的选择。