건법 탈황은 주로 주체 강철 구조, 탈황제 충전재, 관찰창, 압력계, 온도계 등의 부품을 포함한다. 탈황탑은 보통 1 대 1 로 설계되어 번갈아 사용, 즉 탈황, 재생으로 설계된다. 황화수소 (H2S) 를 함유한 메탄가스는 탈황탑 바닥에서 들어와 탈황 충전재를 통해 정상까지 가는 과정에서 H2S 는 탈황제와 다음과 같이 반응한다.
1 단계: Fe2O3 H2O+3H2S = Fe2S3+4H2O (탈황)
2 단계: fe2s3+3/2 O2+3h2o = Fe2O3 H2O+2h2o+3s (재생성).
황화수소를 함유한 메탄가스는 먼저 맨 아래 입구에서 상대적으로 부하가 높은 탈황제와 반응하고, 부하가 낮은 탈황제층은 리액터 맨 위에 있다. 바이오가스 공속과 선속도를 설계함으로써 건법 탈황은 좋은 섬세한 탈황 효과를 얻을 수 있다.
바이오가스가 건식 탈황탑에 들어가기 전에 응결탱크나 바이오가스 입자 필터를 설정해야 한다. 이 장치는 메탄가스에서 알갱이 잡지를 제거하여 메탄가스가 탈황 전에 일정한 습도를 함유하도록 할 수 있다.
탈황제의 변색이나 시스템 압력 손실이 너무 큰 것을 관찰할 때 다른 탈황제 탑을 번갈아 사용해야 한다. 현재의 탈황탑은 메탄가스가 비워진 후 자연 통풍을 하여 탈황제를 재생시키는 것이다. 재생 효과가 좋지 않을 때는 탑 밑에서 폐탈황제를 꺼내고, 폐필러가 탑 바닥에서 배출되는 동안 반응기에 같은 부피의 신선한 탈황 충전재를 첨가해야 한다. 습법 탈황은 물리적 흡수법, 화학 흡수법, 산화법으로 나눌 수 있다. 물리와 화학방법 모두 황화수소 재처리 문제가 있다. 산화법은 알칼리성 용액을 흡수제로, 산소 전달체를 촉매제로 넣어 황화수소를 흡수하여 단질황으로 산화한다. 습식 산화법은 탈황제를 물에 녹이고 액체 진입 설비와 바이오가스를 섞는 것이다. 메탄가스의 황화수소 (H2S) 는 액체와 반응하여 원소 황을 생산한다. 황화수소를 흡수하는 액체에는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산나트륨, 황산 아철이 포함된다. 성숙한 산화 탈황 방법은 탈황 효율이 99.5% 이상에 달할 수 있다.
대형 탈황 공사는 일반적으로 먼저 습법으로 탈황한 다음 건법 탈황으로 정황한다.
습식 탈황탑 주체는 세탁탑, 황화수소 샘플링 모니터링 시스템, 잿물 구성 탱크, 급수 연수 장치, 액위 제어 시스템, 스탠드 및 커넥터를 포함한다. 탈황 시스템은 황화수소 농도와 PH 값을 모니터링함으로써 완전 자동 운행을 가능하게 한다.
운행할 때 메탄가스는 하향식으로 탈황제 탑을 통과하고, Na2CO3 용액 (또는 NaOH 용액) 은 위에서 아래로 분사하여 H2S 가스와 알칼리액에 충분한 화학반응을 일으킨다.
잿물은 탈황제 탑 아래에 저장되어 계량펌프에 의해 자동으로 추가되고 계량펌프의 추가제어는 수출가스에서 H2S 의 농도를 모니터링함으로써 자동으로 작동된다.
탄산나트륨 (Na2CO3) 가 탈황에 사용될 때 주로 다음과 같은 반응이 발생한다.
H2S+탄산나트륨 = 아황산나트륨+탄산수소나트륨 (1) 이산화탄소+탄산나트륨+H2O = 탄산수소나트륨 (2)
메탄가스에는 대량의 이산화탄소가 함유되어 있기 때문에 알칼리액도 소모한다. 시스템은 반응 조건 (반응 온도 및 PH 값 포함) 을 제어하고 최적의 반응 조건을 설정하며 잿물 소비를 최소화할 수 있어야 합니다. 생물학적 탈황 기술에는 생물학적 여과, 생체 흡착 및 생물학적 드립 필터가 포함되며, 이들은 모두 개방 시스템이며, 미생물 인구는 환경에 따라 변화한다. 생물학적 탈황 과정에서 산화 상태의 유황 오염물은 먼저 황화물이나 H2S 로 복원한 다음 생물산화작용을 통해 원소 황으로 복원해야 제거된다. 대부분의 생물 반응기에서 박테리아는 주요 미생물 종이며, 그 다음은 곰팡이이며 효모균은 거의 없다. 일반적으로 사용되는 세균은 산화철 황균, 탈황균, 황균이다. 가장 성공적인 대표는 산화철 황균으로 가장 적합한 p H 값은 2.0 ~ 2.2 입니다.
바이오가스 생물 탈황은 1990 년대에 발전한 신기술로 외국에서 광범위한 연구를 받았으며 응용 방면에서 큰 진전을 이루었다. 외국에는 성숙한 바이오가스 탈황 통합 기술이 있는데, 주로 네덜란드 파커사의 쉘 -PAQ 공예와 오스트리아 EnvironTec 바이오 필터 탈황 공예가 있어 국내에서도 널리 사용되고 있다. 국내 바이오 탈황 기술은 여전히 연구 단계에 있다. 오스트리아 영환의 EnvironTec 바이오 탈황 기술을 예로 들어 바이오가스 바이오 탈황 공예를 소개하겠습니다. EnvironTec 바이오 탈황은 현재까지 전 세계적으로 400 여 건의 엔지니어링 사례를 완료했으며 국내에도 많은 엔지니어링 사례가 있습니다. 이 기술은 바이오 가스 탈황을위한 최고의 실용 기술로 입증되었습니다. 전형적인 사례는 바이오탈황의 종합운영비용이 입방미터당 바이오가스당 2 센트도 안 된다는 것을 보여준다.
프로세스 설명:
황화수소를 함유한 메탄가스에 일정량의 공기를 집어넣고, 혼합가스는 EnvironTec 바이오 탈황제 탑을 통해 황화수소를 제거한다. 리액터 안에는 특수한 플라스틱 충전재가 들어 있어 탈황균의 번식을 위한 충분한 공간을 제공한다. 영양액의 순환은 충전재를 촉촉하게 유지하고 탈황균의 성장과 번식에 필요한 영양소를 보충한다. 유황균이나 황균과 같은 독점 균주는 영양액을 이용하여 충전재에서 번식한다. 이 경우, 그들은 혼합 메탄가스에서 황화수소를 흡수하여 원소 황으로 전환한 다음 묽은 황산으로 변환한다.
화학반응식은 H2S+2O2=H2SO42 입니다.
H2S+O2 = 2S+2H2OS+H2O+1.5O2 = H2SO4 에서 생성된 묽은 황산은 영양액과 수돗물의 완충 및 중화 작용으로 시스템을 배출합니다.
이 과정은 계속 진행되고 있다.
1 반응탑 5 영양액 공급 9 열교환기 13 영양액 레벨 컨트롤러 2 필러 6 희석수 10 가스 분석기 14 공기 유량계
3 바이오가스 입구 7 순환액 1 1 pH 컨트롤러 15 영양액 폐액 수출
4 가스 공급 8 영양액 펌프 12 온도계 16 안전 흐름 제어 스위치
바이오가스 (3) 는 리액터 (1) 하단으로 들어가 아래쪽부터 상단까지 충전층을 통과한다. 공기 (4) 는 주파수 변환 제어를 통해 정확하게 추가됩니다. 배기가스 성분 분석기 (10) 는 잔류 산소 농도를 모니터링하고 송풍기에 연결합니다. 순환 펌프 (8) 순환 제트 순환액. 액위 스위치 (13) 는 전체 액위 균형을 제어합니다. 세균의 최적의 활성화를 보장하기 위해 열교환기 (9) 및 온도 모니터링 (12) 을 사용하여 시스템 온도를 조절하고 제어합니다. PH 계 (1 1) 는 영양액의 품질 (PH) 을 조절하는 데 사용됩니다. 예를 들어 pH 가 설정값보다 낮을 때 탈황탑에 신선한 영양액 (5) 과 희석수 (6) 를 자동으로 첨가하고 폐액 (15) 이 자동으로 배출되어 수위가 균형을 이룬다.