生物质沼气处理与利用
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随着经济的日益发展,能源需求不断增长,能源资源的大量开采与消耗带来的环境污染问题日益突出。生物质能作为全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源,具有绿色、低碳、清洁、可再生的特点,是巴黎气候会议和国家倡导的新能源。我国的生物质资源丰富,能源化利用潜力巨大,生物质能综合利用的实现,不仅有利于控制或减少污染,而且节约资源,有利于低碳经济建设。

生物质制备沼气技术是最成熟、发展规模最大的现代生物质能利用技术。生物质制备沼气的成本均可低于天然气,是未来天然气的有效补充。近年来,资源消耗和环境污染问题使中国化石燃料和环境承载力达到了极限,传统的化石经济模式无法实现国家的可持续发展目标,因此,发展可再生能源是中国实现可持续发展的关键。

吉成环境承接沼气收集、脱硫净化、燃烧和沼气发电、沼气提纯等系统工程,提供从沼气收集-气体净化提纯-生物天然气加气站建设运行的全流程解决方案,用先进的技术帮助企业解决环境污染和能源利用问题,降低运营成本,提高经济效益。

吉成环境引进整合国际先进Q-PSA提纯技术,自主创新专有提纯系统工艺,与性能卓越的膜制造商构建全球战略伙伴关系,与研究院校有深入持续合作,聚焦核心设备及理念先进的工程管理,具备及时、经济、可靠的供应链体系和快速、优质、专业的技术服务能力。



脱硫工艺

1、干法脱硫

干法脱硫是在脱硫塔内装入氧化铁填料,气体以低流速从脱硫塔一端经过填料层,硫化氢(H2S)氧化成硫或硫氧化物后,余留在填料层中,净化后气体从脱硫塔另一端排出。

脱硫原理如下:

脱硫:Fe2O3 • H2O + 3H2S = Fe2S3 + 4H2O 

再生:Fe2S3 + 3/2 O2 + 3H2O = Fe2O3•H2O + 2H2O + 3S 

该工艺简单,具有占地少、投资少的优势,在使用上具有设备简单、操作方便、净化度高、适应性强、脱硫快的特点,脱硫效果可稳定在10ppm以下,广泛适用于填埋气、污泥及其他产生的低浓度硫化氢气体处理的项目。

消耗物为氧化铁,需要定期更换。


2、湿法脱硫

湿法脱硫是以纯碱为脱硫剂,碱性脱硫液在脱硫塔中与逆向流动的气体充分接触,去除气体中的硫化氢。吸收完硫化氢的液体成为富液,经过富液泵增压,通过喷射器携氧后经过扩散管等进入再生槽底部。其中空气中的氧气被富液中的催化剂吸收,形成氧化性较强的物质。硫化物中的低价态的硫与其接触被氧化成单质硫。

湿法脱硫原理

脱硫过程:

H2S(液) +Na2CO3 → NaHS + NaHCO3 (一般化学吸收)

NaHS+ Na2CO3+ (X-1)S→Na2Sx + NaHCO3(催化化学吸收)

再生过程:

2NaHS+O2→2S↓ + 2NaOH

2Na2S+ O2 + 2H2O→ 2S↓+ 4NaOH

2Na2Sx+ O2+ 2H2O→ 2Sx↓+ 4NaOH

NaOH + NaHCO3 → Na2CO3 + H2O    (生成碳酸钠,碱液得到再生)

该工艺稳定,具有抗硫负荷冲击力强的优势,在使用上具有适应性强、硫容高等特点,脱硫效果可稳定在100ppm以下,适用于高浓度硫化氢气体处理的项目或粗脱硫。

消耗物为纯碱和催化剂,需要定期按量投加。


3、生物脱硫

生物脱硫是碱式洗涤塔与生物再生反应器的结合,洗涤塔用来去除气态流体中的硫化氢,再生反应器中碱得到再生。该脱硫方式采用洗涤塔外加氧曝气的方式,这种处理后的沼气中不含空气中的氮气、氧气。硫化物在再生器内完成被氧化的过程,使液态硫化物转化成硫单质,形成硫泥。通过曝气、加热、加营养盐、加碱等手段,保持循环液的主要技术参数,给脱硫微生物创造稳定、适宜的生存环境,确保了碱液回收和洗涤塔的脱硫效果。

在脱硫洗涤塔内完成的化学反应为第一步,在再生反应器内的化学反应为第二步,其化学方程式如下:

脱硫洗涤塔内的化学方程式:H2S+NaOH → NaHS+H2O 

再生器内的化学方程式:NaHS+1/2O2 → S + NaOH

该工艺稳定,硫去除率高。使用上具有自动化程度高、运行费用低的优势,脱硫效果可稳定在50ppm以下,适用于中高浓度硫化氢气体处理的项目。 

消耗物为NaOH溶液、营养盐和水,需要根据工艺参数投加。



吉成Q-PSA变压吸附提纯技术

技术特点

1、拥有专有的旋转阀设计,标准化12塔撬装设计,快速PSA周期,占地极小,仅为传统PSA的四分之一。

2、独特的4段均压工艺使回收率大于96%,运行能耗低,0.2KWh/立方沼气

3、第二代动力吸附剂能够吸附高达7%氮气、氧气,提高产品气纯度及热值。



核心竞争力

强除氮氧能力:一步高效分离氮气与甲烷+一步脱出氧气(无需传统的预除氧装置),大幅提高品质及效率

高回收率:甲烷高回收率、高品质,纯度超过95%,现拥有美国加州及加拿大政府批准的气体运营证照

高稳定性:连续运行8400小时/年以上,启停时间小于15分钟,工业化标准保证了高度的运行可靠性,更少旋转阀,管道简易,安全系数高。

占地面积小:占地面积是传统PSA工艺的30%。

可移动撬装可定制:目前只有吉成环境能够生产集装箱式的分布式移动装置,可模块化组建,管径大小及压缩机均可定制

快速周期:拥有最先进的变压吸附周期

低运营成本:免维护,吸附剂使用寿命8-10年,回收期短

低能耗:处理每立方沼气耗电约0.22kwh

全自动:全自动设计,可24*7无人值守


Q-PSA与传统PSA比较:



膜分离提纯技术

采用先进的膜分离技术把二氧化碳从沼气或者填埋气中去除,从而产生高纯度的甲烷气体产品,并具有一定压力,方便进一步的加工。

膜分离沼气提纯技术是目前可靠、经济的沼气提纯工艺之一,吉成环境采用的高性能气体分离膜通过此工艺技术甲烷的纯度可达到95%~97%,二氧化碳纯度及回收率可达90%~99.9%。膜法气体分离工艺分可设计为一级和二级膜处理工艺,能满足目前沼气提纯国家及国际净化提纯的标准要求。