液相催化氧化法脱除沼气中H_2S的研究

【摘要】： 以厌氧处理淀粉和维生素B_(12)混合废水所产生的沼气为研究对象，针对沼气中H_2S和CO_2含量高的特点，选取Na_2CO_3水溶液和以三核酞菁钴磺酸铵金属有机化合物为主体的催化剂制备出H_2S吸收液，研究了Na_2CO_3浓度对脱硫效果的影响。通过改良吸收液配方，实现对H_2S的选择性吸收，降低CO_2对脱硫效果的影响。 设计出两级串联催化氧化脱硫工艺，进行沼气脱硫工程试验。试验结果表明，一级和二级吸收塔沼气的最佳停留时间分别为50s和28s，最佳液气比分别为65L／m~3和30L／m~3；氧化再生槽的最佳气液(m~3／m~3)比为8；在沼气初始H_2S浓度为47.05g／m~3条件下，一级吸收塔出口H_2S浓度为1.25g／m~3，脱硫效率为97.35％；二级吸收塔出口H_2S浓度降至0.41g／m~3；净化系统H_2S总去除率达到99.1％。 初步的技术经济分析显示，采用两级串联催化氧化脱硫工艺，沼气净化成本为0.21元／m~3；若年处理沼气能力为1.24×10~6m~3，将其用作燃料，可节煤1.055×10~3t，回收硫磺58t，同时减少SO_2排放量116t／a。 【关键词】：化学吸收 催化氧化 脱硫 高含硫沼气
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X701
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 前言8-22
• 1.1 课题的背景及意义8-9
• 1.1.1 沼气中 H_2S产生的原因8
• 1.1.2 H_2S的危害8-9
• 1.2 H_2S脱除的主要技术及研究现状9-21
• 1.2.1 干法脱H_2S技术9-10
• 1.2.2 生物脱硫技术10-12
• 1.2.3 吸收净化方法12-21
• 1.3 课题的主要研究内容21-22
• 2 脱硫吸收液的组成及其性能研究22-32
• 2.1 脱硫吸收液组成及原理22-25
• 2.1.1 脱硫吸收液及催化剂的选择22
• 2.1.2 脱硫原理22-23
• 2.1.3 影响脱硫效果的主要因素23-25
• 2.2 脱硫吸收液性能试验研究25-28
• 2.2.1 试验工艺流程25-27
• 2.2.2 试验条件27
• 2.2.3 结果与分析27-28
• 2.3 脱硫吸收液中主要成分的浓度对脱硫效果的影响28-32
• 2.3.1 Na_2CO_3浓度对脱硫效果的影响28-30
• 2.3.2 “888”含量对 H_2S脱除效果的影响30-32
• 3 沼气脱硫工程的设计32-38
• 3.1 沼气的来源及特点32
• 3.2 沼气脱硫工程的设计32-36
• 3.2.1 设计参数32-33
• 3.2.2 工艺流程33
• 3.2.3 所需设备及分析方法33-36
• 3.3 工程试验方法及过程36-38
• 4 沼气脱硫工程的试验结果与讨论38-50
• 4.1 液气比对H_2S脱除效果的影响38-39
• 4.1.1 试验方法与条件38
• 4.1.2 结果与分析38-39
• 4.2 气液比对吸收液再生效果的影响39-41
• 4.2.1 试验方法与条件40
• 4.2.2 试验结果与分析40-41
• 4.3 串联脱硫工艺参数的确定41-48
• 4.3.1 第二级脱硫塔的最佳液气比41-42
• 4.3.2 沼气的最佳停留时间42-45
• 4.3.3 两级脱硫工艺运行效果45-48
• 4.4 整体工艺稳定运行效果48-50
• 5 沼气脱硫工程的技术经济分析50-53
• 5.1 技术可行性分析50
• 5.1.1 工艺技术和路线50
• 5.1.2 主体设备的功能和作用50
• 5.1.3 运行控制技术50
• 5.2 经济效益分析50-52
• 5.2.1 工程投资51
• 5.2.2 运行费用51-52
• 5.2.3 工程收入52
• 5.2.4 脱硫成本52
• 5.3 环境效益分析52-53
• 6 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57

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