專利名稱：一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種曝氣式生物脫硫裝置，適用于沼氣、工業廢氣、天然氣等含有硫化氫氣體的脫硫處理，屬于環保裝置技術領域。
背景技術：
在沼氣、天然氣、工業廢氣、廢水中含有大量具有臭味的硫化氫氣體，這些硫化氫氣體如果不加處理就排放不僅對生態環境造成巨大破壞，而且嚴重威脅居民的身體健康，當硫化氫濃度大于2X 10_5g/m3時屬于危險值，當達到2X 10_5g/m3時，能使嗅覺神經完全麻痹，濃度大于(7 10) X10_4g/m3時，人會立即發生昏迷和因呼吸麻痹而迅速死亡。目前，運用較多的策略是濕法脫除硫化氫，這種脫硫方法雖然可獲得較好的脫硫效果，但存在設備投資額和運行費用較高、脫硫劑硫容小、設備易腐蝕等缺陷。此外，另一種常用的方法是常溫連續再生氧化鐵法，但這種方法存在脫硫劑再生能力差，易產生二次污染等問題。近年來，生物脫硫已經成為硫化氫脫除技術發展的新熱點。生物脫硫由于具有反應條件溫和、不易產生二次污染的優點，因此倍受關注。在目前的脫硫工藝中，生物脫硫技術日趨完善，并且有些已經用于工業生產，并取得了較好的效果，但是由于內部構造不完善，因此限制了這項技術在某些領域的應用。中國專利文獻CN201817453U公開了一種“外曝氣沼氣生物脫硫裝置”。它的主體設備是一個脫硫塔，內部設置填料，正常工作時，脫硫塔頂部噴嘴噴淋吸收液，吸收液與硫化氫接觸脫除硫化氫，吸收液再流入反應水箱完成再循環過程。但該裝置存在以下不足1、在曝氣循環過程中，當溶液中存在氣泡時，循環泵在運行過程中不能帶動液體循環，因而會使循環泵空轉，不但影響裝置的穩定運行，還減少循環泵的使用壽命。2、生物再生反應器中通常未安裝溫度調節裝置，無法克服傳統反應器受環境影響過大的缺點，限制了該脫硫裝置的廣泛應用。3、由于這種裝置是采用游離微生物直接進行硫化氫脫除的，所以當硫化氫濃度較高時會對微生物產生嚴重的毒害作用，使得該裝置的脫硫效率降低，增加了運行成本。
發明內容本實用新型的目的是對現有生物脫硫裝置進行改進，彌補上述缺點，使得曝氣式生物脫硫裝置易于推廣、方便、穩定的運行。本實用新型通過在進液管管口處設置氣泡擋板，解決了在曝氣過程中氣泡的存在會導致循環泵無法正常吸收液體，縮短泵的使用壽命等技術問題。本實用新型需要解決的另一個問題是，克服脫硫裝置中溫度不能控制的缺點。本實用新型是一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，包含脫硫塔1、生物再生反應器2，脫硫塔I設有進氣口 3和出氣口 4，進氣口 3與氣嘴7相連，脫硫塔I內放置填料5，填料5上方設有噴淋頭6 ;生物再生反應器2內放置細胞固定填料18，細胞固定填料18上固定有鐵氧化細菌；生物再生反應器2通過再生液進液管15、液體泵10、再生液出液管9與噴淋頭6相連通，脫硫塔I內的吸收液進液管8與液體泵10連接，液體泵10的出口通過吸收液出液管13與生物再生反應器2連通；生物再生反應器2底部設有曝氣管12，曝氣管12通過輸氣管17與氣泵14連接，其中，脫硫塔I的吸收液進液管8的管口與生物再生反應器2的再生液進液管15的管口均設有氣泡擋板11。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，生物再生反應器2內的細胞固定填料18為瓊脂或角叉萊膠、海藻酸鈣、海藻酸鈉、聚丙烯酰銨凝膠、聚乙烯醇凝膠、纖維素、硅膠、鎳合金纖維等。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，脫硫塔I內填料5為三Y環或拉西環、十字隔板環、鮑爾環、矩鞍環、異鞍環、共軛環、扁環等。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，生物再生反應器2內細胞固定填料18上的鐵氧化細菌為鐵氧化鉤端螺菌、嗜酸硫桿菌屬、脂環酸芽孢桿菌屬中的一種或多種。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，氣泵14出口處設有氣體加熱器16。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，生物再生反應器2內的溫度為30±5°C。本實用新型的理論基礎是利用Fe3+離子不斷的氧化還原循環實現硫化氫的脫除。鐵氧化細菌例如氧化亞鐵硫桿菌氧化Fe2+的速度是Fe2+自然氧化速度的500000倍，比單獨化學氧化速度至少快200000倍，這方面的優勢使得這種脫硫裝置具有快速、高效的脫硫效率，而且成本低、易操作、無二次污染。本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果一、由于本實用新型在脫硫塔和生物再生反應器培養液出口處設有氣泡擋板，用來阻攔氣泡通過進液管進入液體泵，避免了液體泵空轉現象，保證了脫硫裝置能正常、穩定的循環運行；二、在生物再生反應器的曝氣管進氣口處設有氣體加熱器，保證了生物再生反應器內部溫度保持穩定，維持微生物生長。本實用新型運行條件是在常溫和常壓下，無需昂貴的催化劑和化學試劑就能夠達到高效的脫硫效率，當硫化氫含量為500 IOOOOppm時，脫硫效率可達到98%以上，為脫除硫化氫問題提供了非常適合的解決方案。由此可見，本實用新型已經解決了現有脫硫裝置存在諸多的技術缺陷，并且具有構造簡單、成本低廉，易于操作、脫硫效率高等優點，適合沼氣、天然氣、工業廢氣等氣體中硫化氫的脫除。
圖1為本實用新型結構示意圖。圖中I脫硫塔、2生物再生反應器、3進氣口、4出氣口、5填料、6噴淋頭、7氣嘴、8吸收液進液管、9再生液出液管、10液體泵、11氣泡擋板、12曝氣管、13吸收液出液管、14氣泵、15再生液進液管、16氣體加熱器、17輸氣管、18細胞固定填料。
具體實施方式
本實用新型中所指的脫硫工藝是指在生物再生反應器中通過生物方式將Fe2+氧化為Fe3+，在脫硫塔中利用Fe3+與H2S的反應將硫化氫脫除，生成物Fe2+重新被生物再生反應器利用，達到循環脫硫目的。在以下實施例中所采用的生物方式為利用鐵氧化細菌例如嗜酸硫桿菌屬的嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)將Fe2+通過生物氧化變成Fe3+。實施例1本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，包含脫硫塔1、生物再生反應器2，脫硫塔I設有進氣口 3和出氣口 4，進氣口 3與氣嘴7相連，脫硫塔I內放置填料5，填料5上方設有噴淋頭6 ;生物再生反應器2內放置細胞固定填料18，細胞固定填料18上固定有鐵氧化細菌；生物再生反應器2通過再生液進液管15、液體泵10、再生液出液管9與噴淋頭6相連通，脫硫塔I內的吸收液進液管8與液體泵10連接，液體泵10的出口通過吸收液出液管13與生物再生反應器2連通；生物再生反應器2底部設有曝氣管12，曝氣管12通過輸氣管17與氣泵14連接，其中，脫硫塔I的吸收液進液管8的管口與生物再生反應器2的再生液進液管15的管口均設有氣泡擋板11，氣泡擋板11的形狀可以是合頁形、球形、筒形等。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，生物再生反應器2內的細胞固定填料18為瓊脂或角叉萊膠、海藻酸鈣、海藻酸鈉、聚丙烯酰銨凝膠、聚乙烯醇凝膠、纖維素、硅膠、鎳合金纖維等。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，脫硫塔I內填料5為三Y環或拉西環、十字隔板環、鮑爾環、矩鞍環、異鞍環、共軛環、扁環等。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中生物再生反應器2內細胞固定填料18上的鐵氧化細菌為鐵氧化鉤端螺菌、嗜酸小桿菌屬、硫化桿菌屬中的一種或多種。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，氣泵14出口處設有氣體加熱器16。本實用新型一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其中，生物再生反應器2內的溫度為30±5°C。實施例2本實用新型工作原理2FeS04+l/202+H2S04 — Fe2 (SO4) 3+H20 ①(生物再生反應器)H2S+Fe2 (SO4) 3 — 2FeS04+H2S04+S 丨②(脫硫塔)使用本裝置時，當待處理的硫化氫氣體由進氣口 3進入脫硫塔I中，在通過填料5的過程中，含有硫化氫的氣體與含有Fe3+離子的吸收液發生化學氧化作用而得到脫除和轉化，凈化后的氣體經出氣口 4排出，(如方程式2所表示)。與硫化氫氣體反應后的吸收液通過液體泵10返回到生物再生反應器2內，在生物再生反應器2內，固定在細胞固定填料18上的氧化亞鐵硫桿菌作用下完成吸收液的再生，(如方程式I所表示)。再生溶液通過液體泵10重新返回脫硫塔I內來進行硫化氫氣體的吸收。在脫硫裝置運行的過程中在進液管處設置氣泡擋板11，該擋板能阻擋氣泡進入管路內，避免因為氣體的進入使得液體泵10無法正常運轉，從而保證了脫硫裝置能正常、穩定的循環運行。以上通過示例性實施例的方式對本實用新型進行示例性的說明，但本實用新型并不局限于此。應該理解為，在不偏離本實用新型的構思和工作原理的情況下，以上實施例中的設備、材料、安裝使用可通過本領域人員知道的其他替換或等同方法來替換。
權利要求1.一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，包含脫硫塔(I)、生物再生反應器(2)，脫硫塔⑴設有進氣口(3)和出氣口(4)，進氣口(3)與氣嘴(7)相連，脫硫塔⑴內放置填料(5)，填料(5)上方設有噴淋頭￠);生物再生反應器(2)內放置細胞固定填料(18)，細胞固定填料(18)上固定有鐵氧化細菌；生物再生反應器(2)通過再生液進液管(15)、液體泵(10)、再生液出液管(9)與噴淋頭(6)相連通，脫硫塔(I)內的吸收液進液管(8)與液體泵(10)連接，液體泵(10)通過吸收液出液管(13)與生物再生反應器(2)連通；生物再生反應器(2)底部設有曝氣管(12)，曝氣管(12)通過輸氣管(17)與氣泵(14)連接，其特征在于，脫硫塔(I)的吸收液進液管(8)的管口與生物再生反應器(2)的再生液進液管(15)的管口均設有氣泡擋板(11)。
2.根據權利要求1所述的一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其特征在于，生物再生反應器(2)內的細胞固定填料(18)為瓊脂或角叉萊膠、海藻酸鈣、海藻酸鈉、聚丙烯酰銨凝膠、聚乙烯醇凝膠、纖維素、硅膠、鎳合金纖維等。
3.根據權利要求1所述的一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其特征在于，脫硫塔(I)內填料(5)為三Y環或拉西環、十字隔板環、鮑爾環、矩鞍環、異鞍環、共軛環、扁環等。
4.根據權利要求1所述的一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其特征在于，生物再生反應器(2)內細胞固定填料(18)上的鐵氧化細菌為鐵氧化鉤端螺菌、嗜酸硫桿菌屬、脂環酸芽孢桿菌屬中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其特征在于，氣泵(14)出口處設有氣體加熱器(16)。
6.根據權利要求1所述的一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，其特征在于，生物再生反應器(2)內的溫度為30±5°C。
專利摘要本實用新型提供了一種設置了氣泡擋板的曝氣式生物脫硫裝置，包括脫硫塔和生物再生反應器，脫硫塔的吸收液進液管的管口與生物再生反應器的再生液進液管的管口均設有氣泡擋板。本實用新型優點是構造簡單、成本低廉，易于操作、脫硫效率高、運行穩定等，適合沼氣、天然氣、工業廢氣等氣體中硫化氫的脫除。
文檔編號B01D53/84GK202823165SQ20122004784
公開日2013年3月27日 申請日期2012年2月14日 優先權日2012年2月14日
發明者不公告發明人 申請人:蘭州紅菌生物技術有限責任公司