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沼气中硫化氢的脱除技术研究

作　者: 姜茹
导　师: 陈泽智；龚惠娟
学　校: 南京大学
专　业: 环境工程
关键词: 沼气 硫化氢 脱硫 络合铁法 生物滴滤法
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着经济的发展和城市人口的增加,我国城市生活垃圾产量大幅增加,垃圾中的有机成分比例也不断提高,而填埋是目前我国城市生活垃圾处理的最主要方式。填埋沼气因含有60%～70%左右的甲烷而具有较高的热值,在能源日益缺乏的今天备受关注。目前已经开发出了沼气发电、沼气制热等沼气资源化利用技术。沼气作为一种新型高效的绿色能源,将来还具有更广阔的发展空间和多重的经济环境效益。本课题针对沼气在收集、预处理、资源化利用过程中H2S带来的管道、设备腐蚀和对人体健康的危害,深入研究了H2S脱除技术并应用于工业中,降低了管道设备维修周期和费用,延长了燃气设备的使用寿命,为沼气的资源化利用提供了保障。论文分别采用了湿式络合铁法和生物滴滤法对沼气中的H2S进行脱除。其中络合铁脱硫法采用EDTA为铁盐络合剂的循环脱硫体系,根据沼气的成分和比例,以实验室自制模拟混合气为气源进行实验,结果表明该络合铁脱硫体系运行稳定,总体脱硫效率稳定在90%以上,脱硫剂降解率低,并且能回收大量的硫磺,具有可观的经济效益。在生物滴滤法脱除H2S的实验中,取锁金村污水处理厂曝气池活性污泥进行脱硫菌的培养驯化,然后在滴滤塔中以多面空心球为填料进行挂膜,以餐厨垃圾厌氧发酵所产气体为气源进行实验,结果表明该体系运行稳定,当进口浓度超过10000ppm时,出口浓度能达到几十ppm甚至是零,具有极高的脱硫率。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 沼气的组成和产量  9-10
    1.1.1 沼气的组成  9
    1.1.2 沼气的产量  9-10
  1.2 沼气利用现状  10
    1.2.1 国外沼气的利用状况  10
    1.2.2 我国沼气的利用现状  10
  1.3 沼气中H_2S的性质和危害  10-11
  1.4 H_2S脱除技术研究进展  11-14
    1.4.1 干法脱硫  11-12
    1.4.2 湿法脱硫  12-13
    1.4.3 生物脱硫  13-14
  1.5 本文的研究意义  14-16
第二章 络合铁法脱除沼气中H_2S  16-57
  2.1 络合铁法脱硫工艺原理及特点  16-17
  2.2 实验材料与方法  17-19
    2.2.1 脱硫剂的选定与制备  17
    2.2.2 实验装置和工艺流程  17-18
    2.2.3 模拟混合气的制备  18
    2.2.4 实验条件  18-19
    2.2.5 分析方法  19
  2.3 实验结果与讨论  19-40
    2.3.1 低浓度脱硫液脱硫效果  19-25
    2.3.2 中浓度脱硫液脱硫效果  25-29
    2.3.3 高浓度脱硫液脱硫效果  29-34
    2.3.4 脱硫液浓度对脱硫率的影响  34-36
    2.3.5 填料的选择对脱硫率的影响  36-38
    2.3.6 填料高度对脱硫率的影响  38-40
  2.4 脱硫液中各成分的测定  40-47
    2.4.1 实验仪器和试剂  41
    2.4.2 实验方法  41-42
    2.4.3 实验结果与讨论  42-47
  2.5 脱硫副产物的分析  47-53
    2.5.1 实验仪器和试剂  47-48
    2.5.2 实验方法  48-49
    2.5.3 实验结果与讨论  49-53
  2.6 空白对比实验  53-56
    2.6.1 清水吸收  53-54
    2.6.2 碱液吸收  54-56
  2.7 本章小结  56-57
第三章 生物滴滤法脱除H_2S  57-66
  3.1 生物滴滤法脱硫工艺原理及特点  57
  3.2 脱硫微生物菌群及代谢途径  57-58
    3.2.1 脱硫菌  57-58
    3.2.2 无机硫的氧化及其途径  58
  3.3 实验材料与方法  58-63
    3.3.1 生物脱硫工艺的确定  58-59
    3.3.2 填料的选择  59
    3.3.3 实验气源和分析方法  59
    3.3.4 实验装置和工艺流程  59-60
    3.3.5 脱硫菌的驯化培养与挂膜  60-63
  3.4 实验结果与讨论  63-65
    3.4.1 清水吸收H_2S  63
    3.4.2 培养液吸收H_2S  63-64
    3.4.3 生物滴滤塔脱除H_2S  64-65
  3.5 本章小结  65-66
第四章 结论与建议  66-68
  4.1 结论  66
  4.2 建议  66-68
参考文献  68-73
攻读硕士学位期间发表的学术论文  73-74
致谢  74-75

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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