CN108993132A - 填料式生物质沼气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了填料式生物质沼气脱硫装置，其能解决现有脱硫装置使用一段时间后，脱硫装置的实际脱硫效果低于预期的技术问题。填料式生物质沼气脱硫装置，其包括反应器罐体、控制器、营养液供给管路、营养液循环管路和温度调节机构，其特征在于：其还包括pH调节机构，pH调节机构包括pH检测单元和稀释水供给管路，稀释水供给管路的输出端连通营养液储存区，温度调节机构包括温度检测单元和热交换器，温度检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的温度，热交换器用于对检测营养液循环管路内的营养液进行热交换，pH检测单元、稀释水供给管路的输送单元、营养液供给管路的输送单元、温度检测单元、热交换器分别与控制器电控连接。

Description

填料式生物质沼气脱硫装置

技术领域

本发明涉及脱硫装置技术领域，具体涉及填料式生物质沼气脱硫装置。

背景技术

填料式生物质沼气脱硫装置包括反应器罐体，罐体内填装有附着脱硫细菌的填料，通过将沼气通入罐体内与脱硫细菌反应生成单质硫和稀硫酸，以达到沼气脱硫的效果。该脱硫装置的核心为保证脱离细菌生长所需的适宜温度、湿度、氧浓度和养分浓度，现有的脱硫装置虽然实现了养分的自动补给、湿度、氧气、温度的自动调节，但在使用过程中发现，使用一段时间后，脱硫装置的实际脱硫效果低于预期。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了填料式生物质沼气脱硫装置，其能解决现有脱硫装置使用一段时间后，脱硫装置的实际脱硫效果低于预期的技术问题。

其技术方案是这样的，填料式生物质沼气脱硫装置，其包括反应器罐体、控制器、营养液供给管路、营养液循环管路和温度调节机构，所述反应器罐体内部自上而下分别设有第一喷淋区、填料区和营养液储存区，所述第一喷淋区内安装有喷淋管，所述填料区内安装有填料，所述填料附着有脱硫细菌，所述营养液储存区用于储存脱硫细菌所需营养液，所述营养液循环管路的输入端连通所述营养液储存区、输出端连通所述喷淋管，所述营养液供给管路的输出端连接所述营养液储存区，其特征在于：所述脱硫装置还包括pH调节机构，所述pH调节机构包括pH检测单元和稀释水供给管路，所述pH检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的pH，所述稀释水供给管路的输出端连通所述营养液储存区，所述温度调节机构包括温度检测单元和热交换器，所述温度检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的温度，所述热交换器用于对检测营养液循环管路内的营养液进行热交换，所述pH检测单元、所述稀释水供给管路的输送单元、所述营养液供给管路的输送单元、所述温度检测单元、所述热交换器分别与控制器电控连接。

进一步的，所述营养液循环管路沿营养液输送方向依次安装有液体循环输送单元、热交换器、温度检测单元、pH检测单元。

进一步的，所述反应器罐体的下部连接有沼气输入管路和空气输入管路、其顶部连接有沼气排出管路，所述沼气排出管路安装有气体分析单元，所述气体分析单元用于对排出气体内的O₂、CH₄、CO₂进行检测，所述空气输入管路安装有气体输送单元、空气流量检测单元，所述气体分析单元、所述气体输送单元、所述空气流量检测单元分别与所述控制器电控连接。

进一步的，所述反应器罐体的下部自上而下安装有高高位液位检测单元、高位液位检测单元、低位液位检测单元和低低位液位检测单元，所述营养液循环管路位于所述液体循环输送单元的输出端连接有排液支管，所述排液支管安装有阀门，所述高高位液位检测单元、高位液位检测单元、低位液位检测单元和低低位液位检测单元与所述阀门电控连接。

进一步的，所述反应器罐体与所述填料区之间设置有第二喷淋区，所述第一喷淋区的喷淋管为环形喷淋管，所述第二喷淋区设置有螺旋形喷淋管，所述螺旋形喷淋管围绕所述填料区的填料设置，所述环形喷淋管下侧的管壁、所述螺旋形喷淋管内侧的管壁均开设有喷淋孔，所述填料区设置有填料支架，所述填料支架自上而下间隔的安装有填料。

进一步的，所述填料支架包括与螺杆和压板组件，所述压板组件包括上栅格压板和下栅格压板，所述上栅格压板、所述下栅格压板周向均分布有挡板，所述上栅格压板和所述下栅格压板由螺杆贯穿，填料安装于上栅格压板和下栅格压板之间并通过安装于螺杆的螺母压紧。

本发明增设的pH调节机构，通过pH检测单元对喷淋的营养液进行检测，当pH值低于设最佳培养pH值时，自动添加稀释水，以提高pH值，当pH值高于最佳培养pH值时，补充营养液，通过提高脱硫细菌的作用，加速脱硫产物-硫酸的产出，以降低pH值，进而确保喷淋的营养液pH值始终在最佳培养pH值左右波动；而温度调节机构，通过温度检测单元对喷淋的营养液进行检测，由于脱硫细菌作用时产热，当温度高于最佳培养温度值，热交换器启动，对喷淋的营养液进行降温，当外部环境温度过低，导致培养液温度低于最佳培养温度值时，热交换器启动，对喷淋的营养液进行加热，进而确保喷淋的营养液的温度值相对恒定，并通过营养液的温度的调整，直接控制脱硫细菌的环境温度相对恒定，通过对环境温度营养液pH的进一步调整、控制，进而有效提升脱硫装置的脱硫效果。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的螺旋形喷淋管的结构示意图。

图3为本发明的填料支架与填料配合的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，填料式生物质沼气脱硫装置，其包括：

反应器罐体1，反应器罐体1内部自上而下分别设有第一喷淋区1a、填料区1b和营养液储存区1c，第一喷淋区1a内安装有喷淋管，填料区1b内安装有填料，填料附着有脱硫细菌，营养液储存区1c用于储存脱硫细菌所需营养液，

营养液供给管路，营养液供给管路的输出端连接营养液储存区1c，包括管路9和安装于管路9上的阀门3；

营养液循环管路，营养液循环管路的输入端连通营养液储存区1c、输出端连通环形喷淋管，包括第一管道2和依次安装于第一管道2上的阀门3和液体循环输送单元4；

温度调节机构，温度调节机构包括温度检测单元6和热交换器5，温度检测单元6用于检测营养液循环管路内的营养液的温度，热交换器5用于对检测营养液循环管路内的营养液进行热交换，热交换器5和温度检测单元6安装于营养液循环管路并位于液体循环输送单元4的输出端后方，

沼气输入管路，沼气输入管路与反应器罐体1的下部连接，包括第二管道15、安装于第二管道15的气体输送单元13和沼气流量检测单元16；

沼气排出管路，沼气排出管路与反应器罐体1的顶部连接，沼气排出管路包括第三管道18和安装第三管道18的气体分析单元19，气体分析单元19用于对排出气体内的O₂、CH₄、CO₂进行检测；

空气输入管路，空气输入管路与反应器罐体1的下部连接，包括第四管道12、安装于第四管道12上的气体输送单元13、空气流量检测单元14，

pH调节机构，pH调节机构包括pH检测单元7和稀释水供给管路，pH检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的pH，稀释水供给管路的输出端连通营养液储存区1c，包括第五管道10和安装于第五管道10的阀门3；

营养液液位控制机构，反应器罐体1的下部自上而下安装有高高位液位检测单元、高位液位检测单元20b、低位液位检测单元20a和低低位液位检测单元，营养液循环管路位于液体循环输送单元输出端连接有排液支管17、安装于排液支管17的阀门3；

控制器（未在图中示出），气体分析单元19、气体输送单元13、空气流量检测单元14分别与控制器电控连接，通过气体分析单元19对排放沼气中的氧含量的检测，控制空气的供给，以调节罐体内部含氧量；pH检测单元7、稀释水供给管路的输送单元、营养液供给管路的输送单元4与控制器电控连接，通过pH检测单元7对营养液循环管路中的营养液的pH进行检测，控制稀释水或营养液的供给，以调节营养液的pH；温度检测单元6、热交换器5与控制器电控连接，通过温度检测单元6对营养液循环管路中的营养液的温度进行检测，控制热交换器5工作，以调节营养液的温度；高高位液位检测单元、高位液位检测单元、低位液位检测单元和低低位液位检测单元、阀门与控制器电控连接，通过液位检测单元对营养液储存区内的营养液液位的检测，控制营养液输入或排出，以调节营养液储存区内的营养液液位，其中高位和低位分别于不同高度设置有两个检测单元，能够防止液位检测单元失效，提高检测的安全性；此外，其余管路上的阀门3也于控制器电控连接。

其中气体输送单元13可采用风机，液体循环输送单元4、稀释水供给管路的输送单元以及营养液供给管路的输送单元均可采用液体泵，温度检测单元6、pH检测单元7、空气流量检测单元14、沼气流量检测单元16、液位检测单元、气体分析单元19均可采用相对应的在线监测仪，阀门可采用电磁阀。

反应器罐体与填料区之间设置有第二喷淋区（未在图1示出），第一喷淋区的喷淋管为环形喷淋管，第二喷淋区设置有螺旋形喷淋管21，螺旋形喷淋管21围绕填料区的填料22设置，环形喷淋管下侧的管壁、螺旋形喷淋管21内侧的管壁均开设有喷淋孔，填料区设置有填料支架，填料支架自上而下间隔的安装有填料22，螺旋形喷淋管的设置以及填料间为间隔设置，能够有效提高与填料上的脱硫细菌的气、液交换和接触，进而提高脱硫细菌长势，以有效提升脱硫装置的脱硫效果。其中，填料支架包括与螺杆25和压板组件，压板组件包括上栅格压板23和下栅格压板24，上栅格压板23、下栅格压板24周向均分布有挡板27，挡板27的设置能够对填料22进行有效限位，上栅格压板23和下栅格压板24由螺杆25贯穿，填料安装于上栅格压板23和下栅格压板24之间并通过安装于螺杆25的螺母26压紧，反应器罐体的内壁上以及反应器盖体（盖合于罐体上端开口部位）下部可分别设置与螺杆配合的定位套，以实现支架的定位支撑。若填料为散料堆装形成，则可将下栅格压板24的挡板27设置为长条状，并且对相邻挡板27的间距进行设置，避免散料脱落，上栅格压板23设置于挡板27配合的定位槽。

Claims (6)

1.填料式生物质沼气脱硫装置，其包括反应器罐体、控制器、营养液供给管路、营养液循环管路和温度调节机构，所述反应器罐体内部自上而下分别设有第一喷淋区、填料区和营养液储存区，所述第一喷淋区内安装有喷淋管，所述填料区内安装有填料，所述填料附着有脱硫细菌，所述营养液储存区用于储存脱硫细菌所需营养液，所述营养液循环管路的输入端连通所述营养液储存区、输出端连通所述喷淋管，所述营养液供给管路的输出端连接所述营养液储存区，其特征在于：所述脱硫装置还包括pH调节机构，所述pH调节机构包括pH检测单元和稀释水供给管路，所述pH检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的pH，所述稀释水供给管路的输出端连通所述营养液储存区，所述温度调节机构包括温度检测单元和热交换器，所述温度检测单元用于检测营养液循环管路内的营养液的温度，所述热交换器用于对检测营养液循环管路内的营养液进行热交换，所述pH检测单元、所述稀释水供给管路的输送单元、所述营养液供给管路的输送单元、所述温度检测单元、所述热交换器分别与控制器电控连接。

2.根据权利要求1所述的填料式生物质沼气脱硫装置，其特征在于：所述营养液循环管路沿营养液输送方向依次安装有液体循环输送单元、热交换器、温度检测单元、pH检测单元。

3.根据权利要求2所述的填料式生物质沼气脱硫装置，其特征在于：所述反应器罐体的下部连接有沼气输入管路和空气输入管路、其顶部连接有沼气排出管路，所述沼气排出管路安装有气体分析单元，所述气体分析单元用于对排出气体内的O₂、CH₄、CO₂进行检测，所述空气输入管路安装有气体输送单元、空气流量检测单元，所述气体分析单元、所述气体输送单元、所述空气流量检测单元分别与所述控制器电控连接。

4.根据权利要求3所述的填料式生物质沼气脱硫装置，其特征在于：所述反应器罐体的下部自上而下安装有高高位液位检测单元、高位液位检测单元、低位液位检测单元和低低位液位检测单元，所述营养液循环管路位于所述液体循环输送单元的输出端连接有排液支管，所述排液支管安装有阀门，所述高高位液位检测单元、高位液位检测单元、低位液位检测单元和低低位液位检测单元、所述阀门与控制器电控连接。

5.根据权利要求1所述的填料式生物质沼气脱硫装置，其特征在于：所述反应器罐体与所述填料区之间设置有第二喷淋区，所述第一喷淋区的喷淋管为环形喷淋管，所述第二喷淋区设置有螺旋形喷淋管，所述螺旋形喷淋管围绕所述填料区的填料设置，所述环形喷淋管下侧的管壁、所述螺旋形喷淋管内侧的管壁均开设有喷淋孔，所述填料区设置有填料支架，所述填料支架自上而下间隔的安装有填料。

6.根据权利要求5所述的填料式生物质沼气脱硫装置，其特征在于：所述填料支架包括与螺杆和压板组件，所述压板组件包括上栅格压板和下栅格压板，所述上栅格压板、所述下栅格压板周向均分布有挡板，所述上栅格压板和所述下栅格压板由螺杆贯穿，填料安装于上栅格压板和下栅格压板之间并通过安装于螺杆的螺母压紧。