流化床式沼氣生物脫硫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于沼氣生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種流化床式沼氣生物脫硫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，沼氣生物脫硫裝置的罐體內(nèi)設(shè)置有生物膜附著填料層，但該生物膜附著填料層一般是采用固定床式，這種固定床式的生物膜附著填料層對沼氣流速有著嚴格的限制，沼氣流速的提高會引起接觸傳質(zhì)不充分，從而影響反應(yīng)過程的進行，進而造成硫化氫去除率的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中沼氣生物脫硫裝置生物膜附著填料層設(shè)計不夠合理，處理效率低的缺陷，為人們提供一種單位有效容積處理效率高，制造成本低，脫硫過程穩(wěn)定，廉價，高效，節(jié)能的流化床式沼氣生物脫硫裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0005]本實用新型的流化床式沼氣生物脫硫裝置，主要由罐體和脫硫液循環(huán)泵(8)組成，其特征在于罐體內(nèi)的上部為填料流態(tài)化區(qū)間(6)，填料流態(tài)化區(qū)間(6)的下方為顆粒狀生物膜附著填料層(5);顆粒狀生物膜附著填料層(5)的下部設(shè)置有沼氣布氣器(4)，沼氣布氣器(4)與罐體外側(cè)的沼氣進氣口(3)連接；沼氣布氣器(4)的下方設(shè)置有空氣布氣器(2)，空氣布氣器(2)與罐體外側(cè)的空氣進氣口(I)連接；沼氣布氣器(4)的下方還設(shè)置有脫硫液導(dǎo)管(7)，脫硫液導(dǎo)管(7)與脫硫液循環(huán)泵(8)的進口端和脫硫液進出口( 12)連接；脫硫液循環(huán)泵(8)的出口端經(jīng)脫硫液循環(huán)管(9)與填料流態(tài)化區(qū)間(6)上方的脫硫液布液器(10)連通；罐體頂部設(shè)置有沼氣出氣口( 11)。
[0006]上述方案中，所述罐體由頂蓋(13 )、側(cè)壁(14 )和底板(15 )構(gòu)成。
[0007]上述方案中，所述沼氣布氣器(4)和空氣布氣器(2)之間設(shè)置有空氣隔離板(16)，空氣隔離板(16)上設(shè)置有通往罐體外側(cè)的空氣排放管(17);空氣隔離板(16)上還設(shè)置有脫硫液下穿管(18)，脫硫液下穿管(18)下口位于空氣布氣器(2)的下方。
[0008]本實用新型是發(fā)明人通過實踐反復(fù)摸索獲得的科學(xué)實用的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明人設(shè)計的填料流態(tài)化區(qū)間，當(dāng)氣體總流速提高并超過顆粒狀填料的臨界流速后，能夠使沼氣生物脫硫裝置內(nèi)的顆粒狀生物膜附著填料層實現(xiàn)流態(tài)化運行，并釋放出巨大的活性生物膜表面，硫化氫和氧氣在顆粒狀填料的活性生物膜上發(fā)生充分的接觸傳質(zhì)和生化反應(yīng)，從而使硫化氫從沼氣中脫除。經(jīng)對比研宄發(fā)現(xiàn)，在裝置尺寸相同，硫化氫去除率相同的條件下，可以有效提高沼氣流速。根據(jù)所使用顆粒狀填料的特征，可以將沼氣流速從固定床流速提高到流化床流速，從而提高單位有效容積處理效率。另外，在需處理的沼氣流量相同時，與原有技術(shù)相比，可以減少沼氣生物脫硫裝置的有效容積，從而降低制造成本。
[0009]在有空氣隔離板時，還可使沼氣與空氣避免混合，有效保證溶解氧補充完畢后多余的空氣能夠順利排出，沼氣與富含溶解氧的脫硫液充分接觸傳質(zhì)。由于沒有混入空氣，因此與原有技術(shù)相比，能夠提高生物脫硫之后沼氣中的甲烷純度，降低后續(xù)處理利用的難度。另外，完全消除了由于甲烷和氧氣直接接觸引起爆炸的危險。
[0010]綜上所述，本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中沼氣生物脫硫裝置生物膜附著填料層設(shè)計不夠合理，處理效率低的缺陷，為人們提供的流化床式沼氣生物脫硫裝置，單位有效容積處理效率高，制造成本低，脫硫過程穩(wěn)定，廉價，高效，節(jié)能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1.空氣進氣口 ；2.空氣布氣器；3.沼氣進氣口 ；4.沼氣布氣器；5.顆粒狀生物膜附著填料層；6.填料流態(tài)化區(qū)間；7.脫硫液導(dǎo)管；8.脫硫液循環(huán)泵；9.脫硫液循環(huán)管；10.脫硫液布液器；11.沼氣出氣口 ；12.脫硫液進出口 ；13.頂蓋；14.側(cè)壁；15.底板；16.空氣隔離板；17.空氣排放管；18.脫硫液下穿管。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例進一步描述本實用新型，本實用新型不僅限于所述實施例。
[0015]實施例一
[0016]本例的流化床式沼氣生物脫硫裝置如圖1所示，主要由罐體和脫硫液循環(huán)泵8組成，其特征在于罐體內(nèi)的上部為填料流態(tài)化區(qū)間6，填料流態(tài)化區(qū)間6的下方為顆粒狀生物膜附著填料層5 ;顆粒狀生物膜附著填料層5的下部設(shè)置有沼氣布氣器4，沼氣布氣器4與罐體外側(cè)的沼氣進氣口 3連接；沼氣布氣器4的下方設(shè)置有空氣布氣器2，空氣布氣器2與罐體外側(cè)的空氣進氣口 I連接；沼氣布氣器4的下方還設(shè)置有脫硫液導(dǎo)管7，脫硫液導(dǎo)管7與脫硫液循環(huán)泵8的進口端和脫硫液進出口 12連接；脫硫液循環(huán)泵8的出口端經(jīng)脫硫液循環(huán)管9與填料流態(tài)化區(qū)間6上方的脫硫液布液器10連通；罐體頂部設(shè)置有沼氣出氣口 11。
[0017]罐體由頂蓋13、側(cè)壁14和底板15采用同種金屬材料焊接構(gòu)成。
[0018]工作時，過量空氣通過空氣進氣口 I和空氣布氣器2進入裝置并均勻布氣，沼氣通過沼氣進氣口 3和沼氣布氣器4進入裝置并均勻布氣；沼氣和空氣在顆粒狀生物膜附著填料層5內(nèi)均勻混合，顆粒狀生物膜附著填料層5在填料流態(tài)化區(qū)間6中發(fā)生膨脹并通過氣體流速的設(shè)定實現(xiàn)顆粒狀生物膜附著填料層5的流態(tài)化，充分釋放顆粒狀生物膜附著填料層5中的活性生物接觸表面，因此沼氣中的硫化氫與空氣中的氧氣在顆粒狀生物膜附著填料層5內(nèi)部面積巨大的活性生物接觸表面上被充分吸附并參與微生物代謝的生化反應(yīng)，硫化氫作為電子供體、氧氣作為電子受體，將硫元素由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗷蚬滔?，從而實現(xiàn)硫化氫的脫除；隨著生化反應(yīng)的進行，溶解氧不斷消耗，沿著顆粒狀生物膜附著填料層5由下到上存在明顯的溶解氧梯度，因此將裝置底部含有大量溶解氧和脫硫微生物的脫硫液通過脫硫液導(dǎo)管7由脫硫液循環(huán)泵8泵出，經(jīng)過脫硫液循環(huán)管9和脫硫液布液器10噴灑在顆粒狀生物膜附著填料層5的上部，達到降低溶解氧梯度、促進生化反應(yīng)進行的目的；處理后的沼氣通過沼氣出氣口 11導(dǎo)出；脫硫液可以通過脫硫液進出口 12導(dǎo)入導(dǎo)出，實現(xiàn)更換補充。
[0019]實施例二
[0020]本例的流化床式沼氣生物脫硫裝置如圖2所示，除沼氣布氣器4和空氣布氣器2之間設(shè)置有空氣隔離板16，空氣隔離板16上設(shè)置有通往罐體外側(cè)的空氣排放管17 ;空氣隔離板16上還設(shè)置有脫硫液下穿管18，脫硫液下穿管18下口位于空氣布氣器2的下方外，其余同實施例一。
[0021]本例中，工作時，由于受到空氣隔離板16的阻隔，多余的空氣由空氣排放管17導(dǎo)出，不會進入裝置上部與沼氣發(fā)生混合。并且可以進一步提高沼氣流速。
【主權(quán)項】
1.一種流化床式沼氣生物脫硫裝置，主要由罐體和脫硫液循環(huán)泵(8)組成，其特征在于罐體內(nèi)的上部為填料流態(tài)化區(qū)間(6)，填料流態(tài)化區(qū)間(6)的下方為顆粒狀生物膜附著填料層(5);顆粒狀生物膜附著填料層(5)的下部設(shè)置有沼氣布氣器(4)，沼氣布氣器(4)與罐體外側(cè)的沼氣進氣口(3)連接；沼氣布氣器(4)的下方設(shè)置有空氣布氣器(2)，空氣布氣器(2)與罐體外側(cè)的空氣進氣口(I)連接；沼氣布氣器(4)的下方還設(shè)置有脫硫液導(dǎo)管(7)，脫硫液導(dǎo)管(7)與脫硫液循環(huán)泵(8)的進口端和脫硫液進出口(12)連接；脫硫液循環(huán)泵(8)的出口端經(jīng)脫硫液循環(huán)管(9)與填料流態(tài)化區(qū)間(6)上方的脫硫液布液器(10)連通；罐體頂部設(shè)置有沼氣出氣口(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床式沼氣生物脫硫裝置，其特征在于所述罐體由頂蓋(13)、側(cè)壁(14)和底板(15)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床式沼氣生物脫硫裝置，其特征在于所述沼氣布氣器(4)和空氣布氣器(2)之間設(shè)置有空氣隔離板(16)，空氣隔離板(16)上設(shè)置有通往罐體外側(cè)的空氣排放管(17);空氣隔離板(16)上還設(shè)置有脫硫液下穿管(18)，脫硫液下穿管(18)下口位于空氣布氣器(2)的下方。
【專利摘要】本實用新型屬于沼氣生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)的一種流化床式沼氣生物脫硫裝置，罐體內(nèi)的上部為填料流態(tài)化區(qū)間（6），填料流態(tài)化區(qū)間（6）的下方為顆粒狀生物膜附著填料層（5）；顆粒狀生物膜附著填料層（5）的下部設(shè)置有沼氣布氣器（4）；沼氣布氣器（4）的下方設(shè)置有空氣布氣器（2）；沼氣布氣器（4）的下方還設(shè)置有脫硫液導(dǎo)管（7），脫硫液導(dǎo)管（7）與脫硫液循環(huán)泵（8）的進口端和脫硫液進出口（12）連接；脫硫液循環(huán)泵（8）的出口端經(jīng)脫硫液循環(huán)管（9）與填料流態(tài)化區(qū)間（6）上方的脫硫液布液器（10）連通。本實用新型提供的流化床式沼氣生物脫硫裝置，單位有效容積處理效率高，制造成本低，脫硫過程穩(wěn)定，廉價，高效，節(jié)能。
【IPC分類】B01D53/85, B01D53/96, B01D53/52
【公開號】CN204637979
【申請?zhí)枴緾N201520323268
【發(fā)明人】孔垂雪, 梅自力, 李淑蘭, 李江, 羅濤
【申請人】農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月19日