沼氣脫硫工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(完整版)

　　

【正文】 熱量 假設(shè)進(jìn)入冷凝段的沼氣溫度為 35℃ ，二期建設(shè)完成后 的沼氣總量為 3000 m3/h； 沼氣的比重： kg/m3； 沼氣的比熱： kJ/(Kg.℃ )； 每小時(shí) 3000 m3/h 沼氣溫度每降低 1℃ 所需要的換熱量： Q1℃ =300011=3660 kJ/(h.℃ ) （ b）冷卻水端可供換熱量 冷卻水進(jìn)水溫度為 7℃ ，由于冷卻水回水溫度不能超過(guò) 12℃ ，冷卻水還有其它用 途 ， 因此在此設(shè)為 10℃ ，則冷卻水端最大可供換熱量： Q 冷 max=571000（ 107） =716000 kJ/h 由于可供冷卻的總能量遠(yuǎn) 大于需要的換熱量，因此可以確定，在任何情況下也不需要全部冷卻水流量來(lái)參與沼氣降溫。 （ 1）沼氣脫水原理： 當(dāng)沼氣溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇降低時(shí)，沼氣中的飽和水蒸汽就會(huì)冷凝成水，通過(guò)自排水方式從沼氣管道中排放出來(lái)， 當(dāng)沼氣經(jīng)過(guò)貯氣柜和沼氣升壓風(fēng)機(jī)后，沼氣的溫度將回升，而此時(shí)沼氣中的水份將不再增加，以此達(dá)到沼氣脫水的目的。 安全性能： 由于氧 主要 是通過(guò)培養(yǎng)液溶解氧的形式進(jìn)入沼氣系統(tǒng)內(nèi)，因而本系統(tǒng)具有極好的安全性能，這是由于通過(guò)溶解氧形式進(jìn)入沼氣系統(tǒng)內(nèi)的氧氣，無(wú)論如何也達(dá)不到沼氣的爆炸極限所要求的氧濃度。大致的數(shù)量是每天更換 1 至 2 立方米左右。 業(yè)主希望能夠生成單質(zhì)硫，但可能不完全是，過(guò)程控制需隨時(shí)調(diào)整，最有可能的生成物是二者的混合物。當(dāng)生物菌培養(yǎng)液中的 pH 值偏低，脫硫效果下降時(shí)，可適量加入液堿以調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的 pH值，以保證沼氣脫硫的效果。 （ 2）脫硫系統(tǒng)工藝流程： 圖二：沼氣 生物脫硫系統(tǒng)工藝流程框圖 （ 3）沼氣生物脫硫系統(tǒng)說(shuō)明 （ a） 沼氣生物脫硫噴淋塔內(nèi)的填料為微生物菌群提供了生存附著的場(chǎng)所與適宜的溫度與濕度環(huán)境。脫硫效率穩(wěn)定， H2S 去除率可達(dá) 90%以上，脫硫成本低，每立方米沼氣處理費(fèi)用小于 元，比化學(xué)脫硫法成本降低 70%以上。本方案起始位置自此 DN450 閥門始。 本工藝擬采用生物脫硫法對(duì)沼氣進(jìn)行脫硫處理。二是將壓縮空氣通過(guò)曝氣器進(jìn)入培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液成為含有飽和氧分子的水，并在噴淋反應(yīng)塔內(nèi)與沼氣中的硫化氫氣體反應(yīng)。2 ℃ 的范圍內(nèi)為宜 。 （ c）羅茨風(fēng)機(jī)采用變頻控制，通過(guò) 培養(yǎng)液曝氣反應(yīng)器壁面上安裝的 ORP（氧化還原電位計(jì)）來(lái)測(cè)定培養(yǎng)液中的含氧量，并通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)控制羅茨風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量，以使培養(yǎng)液中的含氧量控制在適當(dāng)?shù)姆秶Ｓ捎谡右涸喜煌鼡Q的數(shù)量也需要經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后確定，一般的數(shù)據(jù)是每日更換 1/20 至 1/30 的數(shù)量。” 脫硫費(fèi)用：脫硫系統(tǒng)的直接處理費(fèi)用小于 元 /m3 沼氣。 加堿量很少，估算處理每立方米沼氣的加堿費(fèi)用約為 元。 （ 4）換熱器要求： 采用一臺(tái)換熱器，可以滿足二期 3000 m3/h 沼氣的降溫需要。 因此，在一期工程時(shí)， 初步 計(jì)算 需用冷卻水量為 3m3/h；二期全部完成后 的需用冷卻水流量約為 6m3/h，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)根據(jù)出口端溫度調(diào)整。 結(jié) 構(gòu)：如圖 1 和圖 2 所示。鼓風(fēng)機(jī)后串連一座空?qǐng)D 2 雙膜干式貯氣柜結(jié)構(gòu)原理圖 圖 1 雙膜干式貯氣柜外觀 . . 氣壓力保護(hù)器，用于恒定內(nèi)外膜之間的空氣壓力，排出多余空氣，保證貯氣柜安全。 沼氣增壓風(fēng)機(jī) 沼氣增壓風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)，防爆型， 采用天津市鼓風(fēng)機(jī)總廠生產(chǎn)的產(chǎn)品 。 阻火器 用于阻止回火的設(shè)備。 （ 2） 沼氣成分檢測(cè)儀 沼氣成分檢測(cè)儀為德國(guó)進(jìn)口設(shè)備，從沼氣總管上設(shè)取樣管通入檢測(cè)儀內(nèi)。 由于： 厭氧罐的運(yùn)行壓力 =貯氣柜的貯存壓力 +管道系統(tǒng)沿程阻力 因而，貯氣柜后的沼氣壓力與厭氧罐的運(yùn)行壓力無(wú)關(guān)，而且采用升壓風(fēng)機(jī)抽氣，因此，其管道系統(tǒng)損失可不作估算。 （ b）根據(jù)貯氣柜頂?shù)臏y(cè)距儀測(cè)得的沼氣貯量信號(hào)，用于如下控制： 當(dāng)貯氣量達(dá)到 98%時(shí)，開啟沼氣火炬。 五、要求與配合 系統(tǒng)供水 . . 本方案中涉及到的場(chǎng)內(nèi)用水，包括自來(lái)水、冷卻水、熱水等，全部只計(jì)算到用水設(shè)備 的接口位置，場(chǎng)內(nèi)的供水管道布置由總平設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一設(shè)計(jì)。 噴淋塔和反應(yīng)套 2 曝氣反應(yīng)器與沉淀箱：非標(biāo)設(shè)備 套 2 噴淋循環(huán)泵： N=11Kw/臺(tái) 套 2 加堿泵系統(tǒng)： N=套 2 加液泵系統(tǒng)： N=套 2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)：二臺(tái)； N=套 2 反應(yīng)池內(nèi)曝氣系統(tǒng) 套 2 小型換熱器系統(tǒng)； N=套 2 排渣管道泵； N=臺(tái) 2 粗濾過(guò)濾器；進(jìn)出管徑 DN50 套 2 循環(huán)水管道系統(tǒng)、空氣管道系統(tǒng)、加液管道系統(tǒng)、排渣管道系統(tǒng)等 . . 套 1 配電柜 （含火炬系統(tǒng) 5kw 和 開關(guān) ）；防爆型 水池及系統(tǒng)內(nèi)管道均具有保溫層。 現(xiàn)場(chǎng)可察看并輸出信號(hào)至總控室PLC 系統(tǒng)內(nèi)顯示 在線壓力計(jì) 套 2 分別在脫硫系統(tǒng)前和增壓風(fēng)機(jī)后的沼氣管道上在線監(jiān)測(cè)沼氣壓力。 貯氣柜需設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 系統(tǒng)供電 本方案中涉及到的場(chǎng)內(nèi)供電，只包括現(xiàn)場(chǎng)配電柜以后的配線，現(xiàn)場(chǎng)配電柜以前的供電線路由總平設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一設(shè)計(jì)。 當(dāng)貯氣量減少至 40%時(shí)，關(guān)閉沼氣輸送升壓風(fēng)機(jī)。 參見沼氣管道系統(tǒng)平面