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一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾处理领域,具体涉及一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备。


背景技术:

2.随着城市化进程不断加快,城市生活垃圾产生量也越来越大,导致城市环境污染严重,其中,厨余垃圾对环境的的污染和公共卫生安全的危害日益显现,厨余垃圾处理是目前垃圾分类的重点。
3.厨余垃圾在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用会产生能源性产物沼气,利于厨余垃圾资源化利用。沼气从厌氧发酵装置产出时,特别是高温发酵时,携带有大量的硫化氢,硫化氢与水共同作用会加速金属管道、金属仪器的腐蚀,除此之外,硫化氢燃烧后会产生二氧化硫气体,二氧化硫气体会造成大气污染,危害健康,因此在沼气使用前,需要进行脱硫。目前的脱硫装置通常是先将含硫的沼气通入气柜中,这种方式会影响气柜的使用寿命,增加了垃圾处理成本,严重时还会导致沼气泄露的事故,并且目前的脱硫装置难以有效充分的完成沼气脱硫,上述问题亟待解决。


技术实现要素:

4.为解决上述背景技术中阐述的技术问题,本实用新型的目的在于提出一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备,改变沼气脱硫时的连通顺序,将沼气经脱硫装置彻底脱硫后再通入气柜储存,避免气柜受含硫沼气的腐蚀,延长气柜的使用寿命,降低气柜维护费用,降低厨余垃圾的厌氧沼气的处理成本。
5.为了达到上述目的,本技术提出一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备,包括第一脱硫装置、第二脱硫装置和气柜,其中,所述第一脱硫装置包括第一脱硫塔和第一脱硫系统;所述第一脱硫系统包括若干喷淋头和若干风扇,若干所述喷淋头和若干所述风扇位于所述第一脱硫塔的内腔;所述第二脱硫装置包括第二脱硫塔和第二脱硫系统;所述第二脱硫系统包括若干脱硫板,若干所述脱硫将所述第二脱硫塔内腔分隔为若干脱硫填料区;所述第一脱硫塔和所述第二脱硫塔连通;所述气柜包括储气罐,气流流经所述第一脱硫塔和所述第二脱硫塔后进入所述储气罐。
6.由上,经过微生物的发酵作用,含硫沼气从厌氧发酵装置产出后进入本技术提出的厌氧沼气脱硫设备,在厌氧沼气脱硫设备中,含硫沼气首先进入第一脱硫装置和第二脱硫装置进行脱硫处理,由此经脱硫处理后得到无硫沼气,之后无硫沼气进入气柜中储存或经过气柜进行下一步沼气处理。其中,含硫沼气进入第一脱硫装置时,由于第一脱硫塔内若干喷淋头和若干风扇的组合作用,含硫沼气充分的和除硫浆液接触,沼气中的硫化物被除去;含硫沼气进入第二脱硫装置时,进入若干脱硫填料区,沼气中的硫化物与若干脱硫填料区内的脱硫填料发生化学反应被除去,含硫沼气在第一脱硫装置和第二脱硫装置的作用下彻底除硫,符合含硫量标准。由此,将沼气先彻底脱硫后通入气柜的处理方式避免了气柜受到含硫沼气的腐蚀,延长气柜的使用寿命,降低沼气处理成本。
7.本领域技术人员能够理解的是,本技术文件所述的无硫沼气指的是经脱硫处理后,含硫量符合指标规定的沼气,并非完全不含硫,不能因此对本技术作出限制。本领域技术人员还能够理解的是,本技术文件中所述第一脱硫装置采用的脱硫方式是湿法脱硫,所述第二脱硫装置采用的脱硫方式是干式脱硫。
8.进一步的,所述第一脱硫塔、所述第二脱硫塔和所述储气罐依次连通。
9.进一步的,所述第一脱硫塔、所述第二脱硫塔和所述储气罐的底部分别设有第一进气口、第二进气口和第三进气口,所述第一脱硫塔、所述第二脱硫塔和所述储气罐的顶部分别设有第一排气口、第二排气口和第三排气口;所述第一排气口和所述第二进气口相通,所述第二排气口与所述第三进气口相通。
10.进一步的,所述气柜还包括脱硫棒,所述脱硫棒位于所述储气罐内腔。
11.进一步的,所述第一脱硫塔、所述第二脱硫塔和所述储气罐至少一个顶部设有硫化氢检测器。
12.进一步的,若干所述喷淋头和若干所述风扇对称分布在所述第一脱硫塔的内腔侧壁。
13.进一步的,所述第一脱硫系统还包括除水板,所述除水板将所述第一脱硫塔内腔的顶部分隔出除水填料区。
14.进一步的,所述第一脱硫塔设有与所述除水填料区对应的除水填料口。
15.进一步的,若干所述脱硫板为拱形结构。
16.进一步的,所述第二脱硫塔设有与若干所述脱硫填料区一一对应的脱硫填料口。
17.本技术的有益效果如下:
18.1.经过微生物的发酵作用,含硫沼气从厌氧发酵装置产出后进入本技术提出的厌氧沼气脱硫设备,在厌氧沼气脱硫设备中,含硫沼气首先进入第一脱硫装置和第二脱硫装置进行脱硫处理,由此经脱硫处理后得到无硫沼气,之后无硫沼气进入气柜中储存或经过气柜进行下一步沼气处理,此种将沼气先彻底脱硫后通入气柜的处理方式避免了气柜受到含硫沼气的腐蚀,延长气柜的使用寿命,降低沼气处理成本;
19.2.从厌氧发酵装置产出的含硫沼气首先通入第一脱硫塔进行湿法脱硫,在湿法脱硫过程中沼气中的大量硫化物被除去,然后进入第二脱硫塔进行干式脱硫,由第二脱硫塔内排出的沼气基本无硫,最终进入储气罐进行储存或者经储气罐直接进入后续处理,由此优化了脱硫效果,有效确保了进入气柜的沼气基本无硫,进一步避免气柜被含硫沼气腐蚀,延长气柜的使用寿命,并且提高了脱硫效率;
20.3.气柜包括脱硫棒,脱硫棒位于所述储气罐内腔,脱硫棒内设有脱硫填料,沼气中的含硫物在气柜中被脱硫棒除去,进一步保护了气柜,提高了整体设备除硫的可靠性,延长使用寿命;
21.4.第一脱硫塔、第二脱硫塔和储气罐至少一个顶部设有硫化氢检测器,硫化氢检测器能够直观的检测沼气中的含硫量,由此设置利于沼气含硫量的可视化,提高除硫的准确度,以保证设计脱硫率的实现;
22.5.在含硫沼气进入第一脱硫塔内时,受到在第一脱硫塔内腔侧壁对称分布的若干喷淋头和若干风扇的作用,含硫沼气充分的与除硫浆液接触,利于进一步提高除硫效率和除硫效果,降低了除硫浆液的用量,降低除硫成本;
23.6.第一脱硫系统还包括除水板,除水板将第一脱硫塔内腔的顶部分隔出除水填料区,由此,经第一脱硫系统脱硫后的沼气中的部分水分被除去之后才会进入下一除硫步骤,避免沼气中的硫化氢与水反应腐蚀运输管道等金属部件,降低维护费用,提高整体设备的可靠性;
24.7.脱硫板为拱形结构,增大了脱硫填料与沼气的接触面积,提高了脱硫效果和脱硫效率,并且由此可适当减小第二脱硫塔的体积,减小整体设备占地面积,降低投资成本。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
26.图1为本技术一个实施例的外部结构示意图;
27.图2为本技术一个实施例的内部结构示意图。
28.1.第一脱硫装置;11.第一脱硫塔;12.喷淋头;13.风扇;14.第一进气口;15.第一排气口;16.除水板;17.除水填料区;18.除水填料口;
29.2.第二脱硫装置;21.第二脱硫塔;22.脱硫板;23.脱硫填料区;24.第二进气口;25.第二排气口;26.脱硫填料口;
30.3.气柜;31.储气罐;32.第三进气口;33.第三排气口;34.脱硫棒;
31.4.硫化氢检测器;
32.箭头a:沼气进入方向;箭头b:沼气排出方向。
具体实施方式
33.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式,在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
34.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
35.厨余垃圾在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用会产生能源性产物沼气,利于厨余垃圾资源化利用。沼气从厌氧发酵装置产出时,特别是高温发酵时,携带有大量的硫化氢,硫化氢与水共同作用会加速金属管道、金属仪器的腐蚀,除此之外,硫化氢燃烧后会产生二氧化硫气体,二氧化硫气体会造成大气污染,危害健康,因此在沼气使用前,需要进行脱硫。目前的脱硫装置通常是先将含硫的沼气通入气柜中,这种方式会缩短气柜的使用寿命,增加了垃圾处理成本,严重时还会导致沼气泄露的事故,并且目前的脱硫装置难以有效充分的完成沼气脱硫。
36.因此,示例性的,参照图1和图2,本技术为一种厨余垃圾的厌氧沼气脱硫设备,改变沼气脱硫时的连通顺序,将沼气经脱硫装置彻底脱硫后再通入气柜储存,避免了气柜受含硫沼气的腐蚀,延长气柜的使用寿命,降低气柜维护费用,降低厨余垃圾的厌氧沼气的处理成本。
37.具体技术方案如下:
38.示例性的,参照图1和图2,本技术包括第一脱硫装置1、第二脱硫装置2和气柜3,其中,第一脱硫装置1包括第一脱硫塔11和第一脱硫系统;第一脱硫系统包括若干喷淋头12和若干风扇13,若干喷淋头12和若干风扇13位于第一脱硫塔11的内腔;第二脱硫装置2包括第二脱硫塔21和第二脱硫系统;第二脱硫系统包括若干脱硫板22,若干脱硫将第二脱硫塔21内腔分隔为若干脱硫填料区23;第一脱硫塔11和第二脱硫塔21连通;气柜3包括储气罐31,气流流经第一脱硫塔11和第二脱硫塔21后进入储气罐31。
39.由上,经过微生物的发酵作用,含硫沼气从厌氧发酵装置产出后进入本技术提出的厌氧沼气脱硫设备,在厌氧沼气脱硫设备中,含硫沼气首先进入第一脱硫装置1和第二脱硫装置2进行脱硫处理,由此经脱硫处理后得到无硫沼气,之后无硫沼气进入气柜3中储存或经过气柜3进行下一步沼气处理。其中,含硫沼气进入第一脱硫装置1时,由于第一脱硫塔11内若干喷淋头12和若干风扇13的组合作用,含硫沼气充分的和除硫浆液接触,沼气中的硫化物被除去;含硫沼气进入第二脱硫装置2时,进入若干脱硫填料区23,沼气中的硫化物与若干脱硫填料区23内的脱硫填料发生化学反应被除去,含硫沼气在第一脱硫装置1和第二脱硫装置2的作用下彻底除硫,符合含硫量标准。由此,将沼气先彻底脱硫后通入气柜3的处理方式避免了气柜3受到含硫沼气的腐蚀,延长气柜3的使用寿命,降低沼气处理成本。
40.本领域技术人员能够理解的是,本技术文件的无硫沼气指的是经脱硫处理后,含硫量符合指标规定的沼气,并非完全不含硫,不能因此对本技术作出限制。本领域技术人员还能够理解的是,本技术文件中第一脱硫装置1采用的脱硫方式是湿法脱硫,第二脱硫装置2采用的脱硫方式是干式脱硫。
41.示例性的,参照图1和图2,第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31依次连通。由上,从厌氧发酵装置产出的含硫沼气首先通入第一脱硫塔11进行湿法脱硫,然后进入第二脱硫塔21进行干式脱硫,湿法脱硫适合硫量大的沼气,在湿法脱硫的脱硫过程中含硫沼气中的大部分含硫物被除去,干式脱硫进一步对含硫沼气进行除硫,由第二脱硫塔21内排出的沼气基本无硫,最终进入储气罐31进行储存或者经储气罐31直接进入后续处理。由此设置,优化了脱硫效果,有效确保了进入气柜3的沼气基本无硫,进一步避免气柜3被含硫沼气腐蚀,延长气柜3的使用寿命,并且提高了脱硫效率。
42.示例性的,参照图1和图2,第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31的底部分别设有第一进气口14、第二进气口24和第三进气口32,第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31的顶部分别设有第一排气口15、第二排气口25和第三排气口33;第一排气口15和第二进气口24相通,第二排气口25与第三进气口32相通。沼气的主要成分是甲烷,密度低于空气,由此在第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31的底部分别开设第一进气口14、第二进气口24和第三进气口32,在第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31的顶部分别开设第一排气口15、第二排气口25和第三排气口33,利于沼气自然流动,减少设备内运动性零部件,提高运行可靠性,降低动力系统的负担,运行费用低。
43.示例性的,参照图1和图2,气柜3还包括脱硫棒34,脱硫棒34位于储气罐31内腔。脱硫棒34内设有脱硫填料,沼气中的含硫物在气柜3中被脱硫棒34除去,进一步保护了气柜3,提高了整体设备除硫的可靠性,延长使用寿命。
44.示例性的,参照图1和图2,第一脱硫塔11、第二脱硫塔21和储气罐31至少一个顶部
设有硫化氢检测器4。由厨余垃圾厌氧发酵产生的沼气中的硫化物主要成分为硫化氢,设置硫化氢检测器4能够直观的检测沼气中的含硫量,便于使沼气含硫量可视化,提高除硫的准确度,以保证设计脱硫率的实现。
45.示例性的,参照图1和图2,若干喷淋头12和若干风扇13对称分布在第一脱硫塔11的内腔侧壁。在含硫沼气进入第一脱硫塔11内时,受到在第一脱硫塔11内腔侧壁对称分布的若干喷淋头12和若干风扇13的作用,含硫沼气充分的与除硫浆液接触,利于进一步提高除硫效率和除硫效果,降低了除硫浆液的用量,降低除硫成本。
46.示例性的,参照图1和图2,第一脱硫系统还包括除水板16,除水板16将第一脱硫塔11内腔的顶部分隔出除水填料区17。由此,经第一脱硫系统脱硫后的沼气中的部分水分被除去之后才会进入下一除硫步骤,避免沼气中的硫化氢与水反应腐蚀运输管道等金属部件,降低维护费用,提高整体设备的可靠性。本领域技术人员能够理解的是,除水板16具有孔,除水板16的孔隙小于除水填料的粒径。
47.示例性的,参照图1和图2,第一脱硫塔11设有与除水填料区17对应的除水填料口18。除水填料口18的设置使得除水填料更换更为方便快捷。
48.示例性的,参照图1和图2,若干脱硫板22为拱形结构。由此设置,增大了脱硫填料与沼气的接触面积,提高了脱硫效果和脱硫效率,并且由此可适当减小第二脱硫塔21的体积,减小整体设备占地面积,降低投资成本。
49.示例性的,参照图1和图2,第二脱硫塔21设有与若干脱硫填料区23一一对应的脱硫填料口26。脱硫填料口26的设置使得脱硫填料更换更为方便快捷。
50.示例性的,喷淋头12喷洒的除硫浆液以石灰浆液为主或者以含有铁剂脱硫催化剂的水溶液为主。铁基脱硫催化剂利用水溶液中络合铁离子的氧化还原性,使含硫化氢气体与含铁基催化剂的水溶液进行气液相接触反应,该气液相接触反应首先通过偏碱性的水溶液,在气液接触时通过酸碱化学吸收将原料气中的硫化氢吸收进入水溶液;在水溶液中,利用三价铁离子的氧化性将硫化氢氧化成单质硫,络合铁离子被还原为络合亚铁离子。
51.除硫浆液中可利用工业碱性废水或炉渣水、锅炉排污废水制作脱硫剂,不仅节约能源,而且无二次污染,满足环保要求,利于可持续发展,利于实现厨余垃圾全面、系统的无害化和资源化。
52.示例性的,在沼气进入第一脱硫装置1进行脱硫时,向第一脱硫塔11内通入大量氧气,有利于促进含硫物的氧化,提高含硫沼气的脱硫效果和脱硫效率。
53.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
54.以上仅为本实用新型的实施例而已,并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。