湿法脱硫技术在沼气工程上的应用

摘要：沼气作为生物质能源中的一种，已广泛用于内燃机电站发电。可是沼气中H2S对内燃机的腐蚀，严峻制约了内燃机的牢靠运用。这篇文章经过湿法脱硫技能对某淀粉厂消化沼气进行处理，并对脱硫前后的内燃机部件耗费进行了比照，证实了该办法的有效性和可行性，脱硫后的沼气中硫化氢浓度低于200mg/Nm3，对沼气内燃机的运用具有杰出的维护作用。

　　1前语

　　沼气中的有害物质首要是硫化氢，依据消化反响的质料的不一样，每立方沼气中硫化氢含量也不一样，高的到达50g，低的也有几百毫克。硫化氢在湿润环境下对沼气内燃机的进气管道、中冷器、火花塞以及机油具有激烈的腐蚀性，焚烧后的硫对排气管、消音器等设备也具有必定的腐蚀。所以沼气在进入内燃机之前必须将硫化氢脱除到合理规模内，才干使内燃机牢靠运转。归纳国内12V190沼气内燃机的运用状况，只有当沼气中的硫化氢浓度低于200mg/Nm3时，内燃机才干杰出运转。

　　沼气脱硫选用的首要办法有干式氧化铁法、湿式氧化法以及生物氧化法。传统干式氧化铁法技能简略，脱硫剂来历广泛，比照适用于低含硫沼气。生物氧化法尽管优于传统的物理化学脱硫法，可是其操控条件比照苛刻，运用较少。湿式氧化法处理气量规模较大，特别是对高含硫沼气作用好，逐渐得到职业的重视。这篇文章叙述了湿法脱硫技能在沼气内燃机运用中对气体处理的实验研讨进程，并对脱硫前后的内燃机部件进行了比照。

　　2湿法脱硫技能简介

　　湿法脱硫技能是使气体中的硫化氢在富含催化剂的液相中氧化成单质硫的一种脱硫技能。该技能的流程比照简略，能够直接得到元素硫。首要用于处理二氧化碳浓度高的气体进行脱硫，比方沼气。该技能的关键在于设备某些参数挑选是不是契合实际需要。

　　2.1脱硫基本原理

　　在有催化剂参加下的脱硫，可分为两个进程：吸收和再生。吸收进程首要发生在吸收硫化氢的脱硫塔内。首要反应如下  


　　2.2湿法脱硫技能技能流程
  


　　湿法脱硫技能技能流程图如图1所示。

　　脱硫液以碳酸钠作为碱源，总碱度为0.3～0.6N，NaHCO3：Na2CO3≥5且pH值为8.2～8.5；催化剂溶解后混入脱硫液。

　　工作时，含硫沼气从脱硫塔底部进入，与脱硫液逆向触摸，硫化氢被碱液吸收，净化后的沼气从塔顶排出。吸收硫化氢后的脱硫液成为富液，流经富液槽，再被泵打入再生槽，与空气混合进行再生，其间硫以单质形态浮于槽顶，溢流到硫膏槽。再生后的脱硫液成为贫液，恢复脱硫才能，经贫液槽，再被泵循环进入脱硫塔持续脱硫。

　　3脱硫作用与影响要素

　　经过调试发现，影响脱硫作用的首要要素比照多。因为不一样的环境条件，沼气的成分也发生改变，其间对脱硫作用有影响的首要是硫和气量的改变。下面首要叙述湿法脱硫操作与脱硫作用的关系。

　　3.1碳酸钠的浓度

　　碳酸钠的浓度是脱硫操作的一项重要目标。浓度越高，脱硫作用越好。可是，假如浓度过高，生成硫代硫酸钠副反响会加大。经过比照实验，脱硫液中的碳酸钠含量宜坚持在4.8～6.0g/L之间，其对应的溶液pH值为8.2～8.5。

　　3.2溶液的催化剂浓度

　　依据催化剂在城市煤气、焦炉气、合成气、天然气等脱硫上经历，在本实验中，坚持催化剂浓度为5～20ppm，相同完成了很高的脱硫作用，平均脱硫功率在98%摆布。证实合理的催化剂浓度在沼气脱硫上具有极好的经济性。

　　3.3助催化剂

　　因为脱硫设备运用现场的沼气中硫化氢浓度高达25g/Nm3，尽管催化剂脱硫作用在98%摆布，可是，脱硫后沼气含硫依然接近1g/Nm3，不契合后续的沼气发电机组运转要求。咱们在脱硫液中补充了对苯二酚作为助催化剂。助催化剂增加量依照催化剂的两倍运用，经运转比照，脱硫作用有所提高，处理后的沼气中硫化氢浓度到达200mg/Nm3。

　　3.4再生时刻

　　本套脱硫设备开始设计时再生时刻按8分钟思考，实验后发现脱硫功率不到90%。经检查，溶液中富含较多的HS-离子，同时悬浮硫也很高。经过学习其它湿式氧化脱硫技能的经历，将再生时刻扩大到15分钟后，获得了杰出的作用。

　　经过调试时期操作参数的不断优化，湿法脱硫功率到达稳定运转状况。在本实验中，脱硫前沼气平均含硫化氢在25g/Nm3摆布，脱硫功率平均为97.2%。表1摘录了实验记载中的部分数据。



　　4脱硫前后沼气内燃机配件耗费比照   

　　本研讨在同一台国产12V190沼气内燃机上进行了实验。经过一个月的运转时刻，对内燃机运转配件等进行查验、比照，发现采纳湿法脱硫技能获得杰出作用，特别是对内燃机的维护方面。   

　　表2列举了选用脱硫技能前后的12V190发动机单月配件耗费比照状况。



　　5定论

　　(1)合理操控湿法脱硫操作参数，能够坚持99%以上的脱硫功率。

　　(2)选用湿法脱硫技能，在沼气内燃机运用中，能够削减内燃机部件耗费，下降运转本钱。