華僑大學專區(qū)
基本信息
- 作品名稱：
- 脫除水煤氣中H2S厭氧生物滴濾塔的研發(fā)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
本課題根據(jù)水煤氣中含有CH4、CO等易燃易爆的氣體，對氧含量有嚴格控制的特點提出了用厭氧生物法脫除水煤氣中硫化氫。通過對活性污泥進行馴化、分離，確定工藝流程，設計生物滴濾塔，以樹皮為填料，進行掛膜，研究各種條件對脫硫效率的影響，并進行機理及反應動力學研究，得出生物滴濾塔脫除硫化氫的最優(yōu)操作條件，進行脫除模擬水煤氣的實驗，脫硫效率達到91.2%。脫硫副產品為單質硫，便于回收。
- 詳細介紹：
本課題根據(jù)水煤氣中含有CH4、CO等易燃易爆的氣體，對氧含量有嚴格控制的特點提出了在厭氧狀態(tài)下用生物法對水煤氣中硫化氫進行脫除。通過對活性污泥進行馴化、分離，確定工藝流程，設計生物滴濾塔，以樹皮為填料，進行掛膜，通過測定pH、SO42-檢驗掛膜情況，研究各種條件對通入H2S后的脫硫效率的影響，進行機理及反應動力學研究，得出生物滴濾塔脫除硫化氫的最優(yōu)操作條件，并進行脫除模擬水煤氣的實驗研究。結果表明：混合菌中存在硫桿菌，生長周期為5天，掛膜結果表明該菌體能有效地氧化S2-，可作為氧化氣體硫化氫的菌種,并且S2-被氧化成單質S，可進行回收利用，不產生二次污染。在對滴濾塔進行生物掛膜時，6天后pH穩(wěn)定，菌體對硫離子氧化逐漸穩(wěn)定，滴濾塔填料出現(xiàn)生物膜。由實驗研究知，取進口氣流量50L/h，營養(yǎng)液噴淋量125mL/min，pH5.5~7，塔溫25℃，初始濃度為1974mg/m3進行實驗，連續(xù)通氣4.5小時后，出口氣體達到相對穩(wěn)定,出口濃度為178mg/m3左右，脫除效率達到91%。模擬配制水煤氣，主要成分是CO、CO2、H2、H2S，其中硫化氫濃度1940 mg/m3，在進口氣流量37.5L/h，營養(yǎng)液噴淋量125mL/min，pH5.0~7.0，塔溫22℃，對硫化氫初始濃度為1940mg/m3H2S進行脫除實驗，連續(xù)通氣5.0h后，出口氣體達到相對穩(wěn)定，出口濃度為170mg/m3，脫除效率達到91.2%，且不會影響塔內菌體生長。對塔內懸浮液中菌體進行堿性品紅染色觀察，可觀察到菌體成桿狀，且長約為6?m~10?m，寬約為1?m~2?m。通過模型擬合，得到滴濾塔動力學方程及相關參數(shù)。經過長期連續(xù)運行后，滴濾塔塔底沉淀出黃色單質硫粉，經過過濾可實現(xiàn)硫回收。由于其產物為單質硫，可避免噴淋液酸化，對滴濾塔設備條件要求較低。
- 獲獎情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎
2010年12月獲得華僑大學第18屆“挑戰(zhàn)杯”學生課外學術科技作品競賽一等獎
