液相催化氧化法脱除沼气中H2S的研究

论文摘要

以厌氧处理淀粉和维生素B12混合废水所产生的沼气为研究对象，针对沼气中H2S和CO2含量高的特点，选取Na2CO3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H2S吸收液，研究了Na2CO3浓度对脱硫效果的影响。通过改良吸收液配方，实现对H2S的选择性吸收，降低CO2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／m3和30L／m3；氧化再生槽的最佳气液（m3／m3）比为8；在沼气初始H2S浓度为47.05g／m3条件下，一级吸收塔出口H2S浓度为1.25g／m3，脱硫效率为97.35％；二级吸收塔出口H2S浓度降至0.41g／m3；净化系统H2S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／m3；若年处理沼气能力为1.24×106m3，将其用作燃料，可节煤1.055×103t，回收硫磺58t，同时减少SO2排放量116t／a。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 课题的背景及意义
• 2S产生的原因'>1.1.1 沼气中 H₂S产生的原因
• 2S的危害'>1.1.2 H₂S的危害
• 2S脱除的主要技术及研究现状'>1.2 H₂S脱除的主要技术及研究现状
• 2S技术'>1.2.1 干法脱H₂S技术
• 1.2.2 生物脱硫技术
• 1.2.3 吸收净化方法
• 1.3 课题的主要研究内容
• 2 脱硫吸收液的组成及其性能研究
• 2.1 脱硫吸收液组成及原理
• 2.1.1 脱硫吸收液及催化剂的选择
• 2.1.2 脱硫原理
• 2.1.3 影响脱硫效果的主要因素
• 2.2 脱硫吸收液性能试验研究
• 2.2.1 试验工艺流程
• 2.2.2 试验条件
• 2.2.3 结果与分析
• 2.3 脱硫吸收液中主要成分的浓度对脱硫效果的影响
• 2CO₃浓度对脱硫效果的影响'>2.3.1 Na₂CO₃浓度对脱硫效果的影响
• 2S脱除效果的影响'>2.3.2 “888”含量对 H₂S脱除效果的影响
• 3 沼气脱硫工程的设计
• 3.1 沼气的来源及特点
• 3.2 沼气脱硫工程的设计
• 3.2.1 设计参数
• 3.2.2 工艺流程
• 3.2.3 所需设备及分析方法
• 3.3 工程试验方法及过程
• 4 沼气脱硫工程的试验结果与讨论
• 2S脱除效果的影响'>4.1 液气比对H₂S脱除效果的影响
• 4.1.1 试验方法与条件
• 4.1.2 结果与分析
• 4.2 气液比对吸收液再生效果的影响
• 4.2.1 试验方法与条件
• 4.2.2 试验结果与分析
• 4.3 串联脱硫工艺参数的确定
• 4.3.1 第二级脱硫塔的最佳液气比
• 4.3.2 沼气的最佳停留时间
• 4.3.3 两级脱硫工艺运行效果
• 4.4 整体工艺稳定运行效果
• 5 沼气脱硫工程的技术经济分析
• 5.1 技术可行性分析
• 5.1.1 工艺技术和路线
• 5.1.2 主体设备的功能和作用
• 5.1.3 运行控制技术
• 5.2 经济效益分析
• 5.2.1 工程投资
• 5.2.2 运行费用
• 5.2.3 工程收入
• 5.2.4 脱硫成本
• 5.3 环境效益分析
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献