Как выбрать метод десульфуризации биогаза

Для удаления серы в больших объемах и при высокой концентрации используется влажный метод; в противном случае — сухой метод. Те, у кого есть деньги и кто не боится трудностей, используют биологический метод

Кроме того, точность десульфуризации во влажном способе невысока — она составляет всего несколько сотен ppm

Метод влажной обработки для десульфуризации с большим объемом и высокой концентрацией; в противном случае используется сухой метод. Те, у кого есть деньги и кто не боится трудностей, прибегают к биологическому методу. Это очень точное описание. Как методом влажной, так и сухой обработки можно добиться уровня ниже 30 ppm; при биологическом методе десульфуризации такого уровня достичь невозможно.

Но биологический метод обработки позволяет добиться более высокого уровня чистоты. У влажного и сухого методов существует проблема вторичного загрязнения; особенно это касается сухого метода: использованные средства для десульфуризации можно только захоронить, но при их выгрузке большое количество серы снова превращается в газообразное состояние и улетучивается

Какова пригодность сырья для биологического десульфуризации? Похоже, стоимость биологических штаммов остается серьезной проблемой

Точность удаления сухим и влажным способами превышает эти показатели; особенно при использовании сухого способа мы можем добиться точности до 1 ППМ. Основные факторы, влияющие на качество обработки, — это содержание серы и период замены фильтров. Как вы считаете, какой уровень точности можно достичь с помощью биологического метода десульфуризации?

Согласен с вашей точкой зрения. В системе биогаза существует множество форм существования серы: помимо сульфида водорода, имеются также различные органические соединения серы. Обладает ли метод биологического десульфурирования соответствующей селективностью?

Влажное десульфуризация можно разделить на три метода: физическое поглощение, химическое поглощение и окислительный метод. Метод химического поглощения предполагает использование таких веществ, как карбонат натрия, аммиак и растворы спиртовых аминов, для поглощения сероводорода ； Поглощение сероводорода с помощью холодного метанола является физическим методом поглощения ； Метод окисления предполагает использование щелочного раствора в качестве абсорбента, а также добавление катализатора для ускорения процесса. Сероводород поглощается, а затем окисляется до серы. Этот метод основан на поглощении в растворе и характеризуется возможностью окислительной регенерации; поэтому этот способ десульфуризации также называется влажным окислительным методом. Среди трех вышеупомянутых методов десульфуризации у методов физического и химического поглощения существует проблема повторной обработки сероводорода. В настоящее время технология влажного окисления считается зрелой и надежной; эффективность десульфуризации может достигать 99,5% и более. Внутренние методы влажного окисления в основном представлены усовершенствованной методикой ADA, методом крахмальных экстрактов, методом PDS и другими. (1) Усовершенствованный метод ADA: также называемый усовершенствованным методом антрахиноновых дисульфонатов, это зрелый метод окислительной десульфуризации, позволяющий достигать уровня десульфуризации свыше 99,5%. Основные реакции выглядят следующим образом: в дегидрогенизационной башне происходит поглощение сероводорода разбавленным щелочным раствором с pH 8,5–9,2 с образованием сульфидов. Na2CO3 + H2S → NaHS + NaHCO3. Сульфиды вступают в реакцию с натрия пентаванадатом, в результате чего образуется элементарный сер: 2NaHS + 4NaVO3 + H2O → Na2V4O9 + 4NaOH + 2S. При окислении натрия пентаванадата образуется снова натрия пентаванадат: Na2V4O9 + 2ADA (в окисленном состоянии) + 2NaOH + H2O → 4NaVO3 + 2ADA (в восстановленном состоянии). В процессе восстановления восстановленное вещество ADA окисляется кислородом из воздуха до окисленного состояния; затем раствор подается насосом в абсорбционную башню для повторного использования. 2ADA (в восстановленном состоянии) + O2 → 2ADA (в окисленном состоянии) + 2H2O. В улучшенной смеси для процесса выделения серы Na2CO3 выступает в качестве абсорбента; ADA служит носителем кислорода для выделения серы, а пентаванадат — катализатором этого процесса. Усовершенствованный метод ADA — это метод десульфуризации с зрелой технологией, высоким уровнем стандартизации процесса, стабильными свойствами раствора и хорошими техноэкономическими показателями. Этот метод также обладает преимуществами: высокий уровень восстановления серы, высокая чистота восстанавливаемой серы, отсутствие токсичного воздействия раствора на людей и живые организмы, а также отсутствие коррозионного воздействия на углеродистую сталь. Его недостаток заключается в том, что легко происходит засорение наполнителя в дегазационной башне серой. (2) Метод с использованием дубильных веществ: дубильные вещества представляют собой полифенольные соединения (танины); они могут заменять ADA в качестве носителя кислорода. Кроме того, они имеют низкую стоимость. Этот метод обладает эффективностью поглощения, сопоставимой с эффективностью ADA, а также имеет преимущества в виде низкой вероятности засорения наполнителя десульфуризационной установки, наличия большого количества камеди и низкой стоимости. Его недостаток заключается в том, что для приготовления раствора для десульфуризации, а также для добавления крахмала в систему необходимо пройти процесс нагрева с целью его растворения. (3) Метод PDS: PDS — это смесь соединений на основе сульфонатов фталцина, обладающих высокой каталитической активностью. Метод десульфуризации PDS имеет ту же производственную технологию, что и другие методы влажного окисления для десульфуризации. Поэтому для перехода с метода ADA или использования касторового клея на метод PDS не требуется изменять существующую технологию — достаточно просто заменить ADA или касторовый клей, используемые в растворе для десульфуризации, на PDS. Каталитическая активность PDS высока, требуется небольшое количество, а расход низкий. При восстановлении раствора образуются крупные кристаллы серы, которые легко отделяются; поэтому содержание взвешенной серы в растворе для десульфурации низкое. Этот метод не только удаляет неорганический серу, но и эффективно удаляет органический серу. PDS не оказывает токсического воздействия на человека, а раствор для десульфуризации практически не разрушает оборудование. Поскольку содержание PDS в растворе для десульфуризации крайне низкое, и он легко уходит вместе с серными пенами, его нельзя добавлять одновременно в больших количествах. В противном случае PDS не сможет участвовать в реакции и будет унесен пенами из системы, что приведет к значительным потерям. Поэтому его необходимо добавлять постепенно, в течение 24 часов. Кроме того, среди самых современных адсорбентов для десульфуризации выделяются SY-7 и 888 — это катализаторы, разработанные с учетом недостатков PDS; они обладают высокой каталитической активностью, требуют малого количества и имеют низкий уровень расхода.

Сухой метод десульфуризации — это способ удаления сероводорода или органического серы с использованием твердых абсорбентов или адсорбентов. Сухой метод десульфуризации имеет преимущества в виде короткой технологической цепочки, простой конструкции оборудования, высокого уровня очистки газа и стабильной работы. Однако этот метод обычно использует реактор с фиксированным слоем, требует периодической замены средства десульфуризации и не позволяет работать непрерывно. Из-за ограничений, связанных с щелочностью десульфуризирующего агента (максимальное количество серы, которое может быть удалено с единицы массы агента), метод сухой десульфурации обычно используется в случаях, когда содержание серы невысоко. Существует множество методов сухого десульфуризации; в настоящее время наиболее часто используются методы, основанные на окислении железа, использовании активного угля, окислении цинка, а также гидролизе органических серосодержащих веществ (COS, CS2). Преимущество использования соды карбонатной в влажном способе заключается в способности выдерживать колебания объема газа и содержания сероводорода; преимущество использования оксида железа в сухом способе — высокая точность десульфуризации. Газ сначала проходит через процедуру влажного десульфуризации для первоначального удаления серы; таким образом удаляется большая часть сероводорода из биогаза. Небольшая оставшаяся часть сероводорода, которую не удалось поглотить с помощью метода влажной десульфурации, поглощается агентом для десульфурации на основе оксида железа, используемым в методе сухой десульфурации. В результате сочетания методов влажной и сухой десульфурации содержание сероводорода становится менее 8 мг/Нм3. При влажном десульфуризации содой используется процесс циклической регенерации раствора для десульфуризации; при этом не образуется загрязняющих стоков. Кроме того, серный осадок, получаемый в результате фильтрации при влажном десульфуризации, а также средства для поглощения сероводорода, используемые при сухом десульфуризации, могут быть собраны и проданы заводам по производству серной кислоты. Химические материалы и оборудование, используемые в производственном процессе, не являются токсичными и вредными, удобны в использовании и не представляют опасности для безопасности. По сравнению с десульфуризацией с использованием гидроксида натрия и чистым сухим методом, этот метод обладает такими преимуществами, как высокая эффективность десульфуризации и низкие затраты на эксплуатацию. Эта технология основана на уже отработанном методе десульфуризации газов с использованием крахмального геля; благодаря множеству усовершенствований она достигла уровня, сопоставимого с передовыми практиками в мировой промышленности. Эффективность десульфуризации с использованием гидротермического метода на основе карбоната натрия остается стабильной, в то время как при использовании сухого метода достигается высокая точность десульфуризации. Применение комбинированного метода позволяет полностью использовать преимущества обоих способов, что способствует оптимизации как точности десульфуризации, так и затрат на её выполнение.

Известные мне биологические технологии включают процесс поглощения и реакции в одном реакторе, а также процесс поглощения и биореакции в двух реакторах. Второй вариант мне более знаком; кажется, что инвестиции и сложность эксплуатации в нем умеренные. Не знаю, имеется ли в виду первый вариант.