¿Cuáles son los métodos de desulfuración de biogás comúnmente utilizados en proyectos de biogás grandes y medianos?
La tecnología de desulfuración de biogás generalmente incluye desulfuración seca, desulfuración húmeda y desulfuración biológica. La eficiencia de desulfuración generalmente puede alcanzar más del 99%.
(1) Desulfuración seca
La desulfuración seca significa que el biogás pasa a través de una capa de embalaje compuesta de carbón activado, óxido de hierro, etc. para oxidar el sulfuro de hidrógeno en azufre elemental u óxidos de azufre. método.
La desulfuración del biogás con óxido de hierro se produce cuando el biogás pasa a través del lecho desulfurizador a temperatura normal. El sulfuro de hidrógeno del biogás entra en contacto con el óxido de hierro para generar sulfuro de hierro y sulfuro ferroso, y luego el desulfurizador que contiene sulfuro reacciona con él. el aire. En contacto con el oxígeno, cuando hay agua, el sulfuro de hierro se convierte en óxido de hierro y azufre elemental. Este proceso de regeneración por desulfuración se puede repetir varias veces hasta que la mayoría de los poros de la superficie del desulfurizador de óxido de hierro estén cubiertos con azufre u otras impurezas y pierdan actividad. La desulfuración seca de óxido de hierro tiene las características de un proceso simple, maduro y confiable, de bajo costo y puede lograr un alto efecto de purificación. Se deben instalar dos juegos de dispositivos de desulfuración de biogás de óxido de hierro, uno para uso y otro como respaldo, como se muestra en la Figura 8-17.
Figura 8-17 Dispositivo de desulfuración de biogás de óxido de hierro
La torre de desulfuración generalmente consta de un cuerpo de torre, un cabezal, una tubería de entrada y salida de aire, un orificio de inspección, un orificio de drenaje , un soporte y una rejilla interna de madera (Grete) y otros componentes. Dependiendo de la cantidad de biogás procesado, la torre se puede dividir en lechos de una sola capa o de dos capas. Generalmente, cuando la altura de la cama es de aproximadamente 1 metro, se utiliza una cama de una sola capa; si la altura es superior a 1,5 metros, se utiliza una litera. La temperatura tiene un cierto impacto en el efecto de desulfuración del agente desulfurador. En las zonas frías del norte, el dispositivo de desulfuración debe instalarse en el interior, y en el sur se puede instalar en el exterior, generalmente cuando la temperatura del biogás es inferior a 10°C. , la torre de desulfuración debe tener medidas de aislamiento y calentamiento; cuando la temperatura del biogás es superior a 35 °C, el biogás debe enfriarse.
Las direcciones del flujo de biogás en la torre de desulfuración se pueden dividir en dos tipos. Una es que el biogás fluye de abajo hacia arriba. Para evitar que el agua condensada se deposite en la parte superior de la torre y provoque que el desulfurizador se moje, generalmente se puede esparcir sobre la torre un cierto espesor de fibra de silicato de aluminio triturada u otros rellenos porosos. desulfurador superior para drenar el bloque de agua condensada. La otra es que el flujo de aire fluye de arriba a abajo. El agua condensada generada en la torre se acumula en la parte inferior de la torre y se puede drenar regularmente a través de la válvula de drenaje. El fondo de la torre de desulfuración debe estar equipado con válvulas de aguas residuales y dispositivos de seguridad de alivio de presión de biogás.
El tiempo de reemplazo del desulfurizador de óxido de hierro debe determinarse en función de la actividad y el volumen de carga del desulfurizador, el contenido de sulfuro de hidrógeno en el biogás y la capacidad de tratamiento de biogás. Una vez que el desulfurizador pierde su actividad, es necesario descargarlo de la torre, extenderlo al aire libre, ajustar el pH a 8-9 con álcali o amoníaco y utilizar oxígeno del aire para la regeneración natural. Los equipos de desulfuración seca de biogás a gran escala deben estar equipados con equipos mecánicos para cargar y descargar el desulfurizador.
(2) Desulfuración húmeda
En proyectos de desulfuración a gran escala, la desulfuración aproximada generalmente se lleva a cabo mediante el método húmedo y luego la desulfuración fina se lleva a cabo mediante el método seco. La desulfuración húmeda de biogás se puede resumir en tres tipos: método de absorción física, método de absorción química y método de oxidación. Los métodos físicos y químicos tienen el problema del reprocesamiento del sulfuro de hidrógeno. El método de oxidación utiliza una solución alcalina como absorbente y agrega un portador de oxígeno como catalizador para absorber el sulfuro de hidrógeno y oxidarlo en azufre elemental. El método de oxidación húmeda consiste en disolver el desulfurizador en agua y el líquido ingresa al equipo y se mezcla con el biogás. El sulfuro de hidrógeno del biogás reacciona con el líquido para generar azufre elemental.
(3) Desulfuración biológica
El proceso de desulfuración biológica de biogás es un proceso eficiente de desulfuración de biogás. Es un método para oxidar el sulfuro de hidrógeno en azufre elemental bajo la acción de organismos. El método de desulfuración biológica utiliza principalmente bacterias de azufre incoloras, como Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus ferrooxidans, etc., para oxidar el sulfuro de hidrógeno en azufre elemental en condiciones microaeróbicas. El azufre elemental se separa mediante precipitación para lograr el propósito de eliminar el azufre. Este método de desulfuración se ha utilizado ampliamente en la desulfuración de biogás en Alemania y se ha adoptado en algunos proyectos nacionales. Sus ventajas son: no se requiere catalizador, no es necesario procesar lodos químicos, se produce poco lodo biológico, bajo consumo de energía, se puede recuperar azufre elemental y la eficiencia de eliminación es alta. La estructura del dispositivo de desulfuración biológica se muestra en la Figura 8-18.
Figura 8-18 Diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de desulfuración biológica
Aunque la desulfuración biológica tiene las características de bajo consumo de energía y alta tasa de eliminación, se debe crear un entorno adecuado para bacterias de azufre para garantizar que tenga una alta actividad biológica para lograr el mejor efecto de desulfuración. La clave de esta tecnología de desulfuración es cómo controlar la concentración de oxígeno disuelto suministrado en la reacción de acuerdo con la concentración de sulfuro de hidrógeno.