沼氣作為一種新能源,為什么不能直接使用?因為里面硫化氫的含量非常高、對后續的設備會有一定的腐蝕,所以在使用前必須經過凈化,使沼氣質量達到標準要求,確保硫化氫含量凈化到0.02g/m3以下 ,所以沼氣脫硫工藝是沼氣工程中的一項工藝。
沼氣脫硫設備常用的沼氣脫硫方法有:干法脫硫、濕法脫硫、生物脫硫等脫硫方法。
沼氣凈化干法脫硫:沼氣從脫硫塔的一端,經過填料層(活性碳和氧化鐵)凈化后,從另一端流出硫化氫與填料層的氧化鐵發生反應,生成硫化鐵待氧化鐵反應結束后,可進行再生。適用范圍沼氣流量小,濃度低,脫硫工藝結構簡單、占地面積小,技術成熟可靠,造價低能夠很好的滿足沼氣脫硫的需求。
1.該設備體積小,可以有效地撬裝,高效沼氣脫硫塔、脫水器、水封,脫硫劑氧化鐵及其絡合物,然而鐵離子在整個反應中沒有被消耗,
2.該催化劑具有高安全性,該系統使用的催化劑對環境和人體無毒無害,具有良好的環境效益,化學反應的原理是利用空氣中的氧氣氧化氣相中的硫化氫,
3.因此鐵離子被用作反應物,它充當了硫化氧和氧之間反應的催化劑,由于這種雙重功能,鐵離子絡合物通常被定義為催化劑,在鐵絡合物脫硫過程中,循環水溶液的pH值是一個非常重要的可變操作因素,因為水溶液吸收的H2S氣體總量取決于水溶液的pH值。
4.步干法脫硫是在圓柱形沼氣脫硫塔,沼氣脫硫器和沼氣脫硫罐中填充一定高度的脫硫器,沼氣從下到上通過脫硫器,去除H2S以實現脫硫過程,常用的脫硫劑是氧化鐵,其顆粒形狀為圓柱形,氧化鐵脫硫原理如下:
5.從上述化學反應方程式可以看出,Fe2O3吸收H2S并變成Fe2S3,隨著沼氣的不斷生產,氧化鐵吸收H2S,當H2S吸收達到一定量時,H2S的去除率將大大降低,直至失效,Fe2S3可以被還原和再生,它可以通過與O2和H2O的化學反應還原為Fe2O3,基于上述兩個反應方程式,沼氣脫硫
塔、沼氣脫硫器和沼氣脫硫罐中的主要基于上述兩個反應方程式,沼氣脫硫塔、沼氣脫硫器和沼氣脫硫罐中的主要反應方程式如下:
6.因此當沼氣進入沼氣脫硫器,沼氣脫硫器和沼氣脫硫器罐并通過脫硫器時,同時添加空氣,脫硫劑吸收H2S并失效,空氣中的O2和沼氣中的飽和水減少了無效的脫硫劑以生成Fe2O,該過程是沼氣干法脫硫的連續再生過程。
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