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垃圾填埋气/沼气预处理系统

一、项目基本概况
   厌氧沼气经过处理进入沼气发电就,根据贵公司提供的技术参数,我司拟采用运行、维护成本低,处理效果优良、工艺先进的干法脱硫稳压工艺。

二、预处理前沼气品质:

项 目

单 位

数 值

气量 

Nm3/h

100-10000m³

H2S 

ppm

2000ppm

气体杂质


未知

来气压力 

kPa

常压

水分 

g

机械水

温度 

25-35

三、预处理后沼气品质

项 目

单 位

数 值

气量 

Nm3/h

400

H2S 

ppm

20

出气压力 

kPa

10-15

水分 

g

无机械水

温度 

25-35

四、干法脱硫技术
        1、干法脱硫技术应用较早,最早应用于沼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,随着沼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/H2S2.5 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。


五、沼气脱硫稳压工艺简介
   氧化铁脱硫的主要机理是催化与吸附作用。当含有 H2S 的沼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硫离子,其
生成物被氧化铁吸咐,以达到其脱硫目的。
   脱硫塔进出口均设置沼气取样嘴,以便化验取样。
   沼气进入水封罐进行保护,之后进入气水分离器进行脱水,经过脱水后的干气首先进入脱硫塔进行脱硫处理,之后经过增压风机增压,增压后的沼气经过沼气缓冲罐进行缓存,缓存后的沼气经过阻火器进入发电机组使用。
   稳压系统:因厌氧沼气不能保障稳定的气体供应,我方设置专用的 PLC 稳压控制系统。本系统可根据来气量大小自动调节增压机频率,已达到后续稳定的燃烧。另外,增压风机采用变频设计,对于适应气源压力,有一定积极作用。

六、设备选型
   沼气脱硫系统功能主要包括如下:
   预处理系统主要由沼气脱硫塔、气液分离器、缓冲罐、阻火器等设备组成,同时还包括连接的管道、阀门、测量仪表等。
   1水封
   作用:有效切断气源,保证后续工艺的稳定性、安全性
   2气液分离器
   作用:脱除沼气中的机械水,保障后续工艺的稳定性。
   数量:1
   3气体缓冲罐
   作用:稳压、保证沼气压力稳定并持续供气的装置。
   数量:1
   4脱硫塔:
   作用:使含 H2S 沼气通过氧化铁床层反应,以脱除 H2S,生产出合格沼气。
   数量:选用两台。
   5增压风机
   作用:对沼气进行加压,供后续生产设备使用。
   数量:2
   6安装材料及仪表
   作用:对脱硫系统起连接作用的管路及管件以及仪表
   数量:1

七、系统工艺特点:

  1安全性
   系统采取以下措施确保安全:
    充分考虑燃气安全,气体在管内流速低于规范要求的最大流速;
    在系统出口设置管道阻火器,以防止回火;
    采用水封方式,能有效切断气源
  2可靠性
    采取成熟可靠的工艺,确保系统安全可靠、运行稳定。
    选用成熟、可靠、质量一流的设备。
  3经济性
    系统设计压损低、维护简单、无需专人值守,可有效减少运行费用。



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