Download to read offline
![BY 7339 U 2011.06.30
2
(56)
1. Патент EP 1510244 Al, МПК B 01D 53/84, 2005.
2. Патент DE 102004055162 Al, МПК C 02F 11/04, 2006.
3. Химик (Электронный ресурс); энциклопедия: сероводород. И.Н. Один. Режим до-
ступа: http://xumuk.ru Дата доступа: 20.03.2010.
4. Александров А.П. и др. Советская энциклопеция: в 5 т. - М., 1967. Т. 5. Кн. 5. -
С. 314-315.
Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности для очистки
биогаза от сероводорода и частичного удаления из него диоксида углерода.
Известна установка микробиологической очистки газа для снижения в биогазе коррози-
онного действия сероводорода, суть которой заключается в том, что разложение вредных
субстанций и одновременную регенерацию сорбционных средств осуществляют специ-
альными микроорганизмами типа пиобактерий. В реактор установки непрерывно вводят
влажную среду в виде минерального раствора, обогащенного кислородом, которая необ-
ходима для снабжения микроорганизмов питательными веществами [1].
Недостатками известной установки являются достаточно высокий расход биологиче-
ских реагентов и образование вторичных отходов, подлежащих дополнительной утилиза-
ции.
Известно устройство для удаления сернистых соединений из газа, которое является
наиболее близким к заявляемому техническому решению по очистке биогаза от сероводо-
рода и принятым за прототип.
Это устройство включает две зоны удаления сернистых соединений из биогаза и состоит
из двух очистных колонн, в каждой из которых осуществляется поэтапное получение эле-
ментарной серы. Первая зона предусматривает очистку поступающего биохимического
газа в промывной жидкости. Содержащийся в биохимическом газе сероводород растворя-
ется в промывной жидкости. Десульфурированный биогаз поступает для дальнейшего ис-
пользования. Обогащенную сероводородом жидкость непрерывно выводят из первой зоны
очистки во вторую и там аэрируют кислородсодержащим газом [2].
Недостатками известного устройства являются длительность процесса очистки и гро-
моздкость конструкции.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство десульфуризации биогаза,
включающее очистные колонны с газом и водой, содержит одну очистную колонну с
насадкой, состоящей из пластиковых трубок.
В очистной колонне происходят все фазы образования элементарной серы, а для уско-
рения этого процесса в очистной колонне присутствует большая удельная поверхность в
виде насадки, состоящей из пластиковых трубок. Благодаря созданию большой удельной
поверхности и происходит интенсивное осаждение серы на поверхностях пластиковых
трубок. А так как углекислый газ растворим в воде, то из биогаза происходит частичное
удаление диоксида углерода.
На фиг. 1 - принципиальная схема устройства десульфуризации биогаза.
На фиг. 2 - растворимость сероводорода в воде (объемы на 1 объем воды).
Устройство десульфуризации биогаза состоит из очистной колонны 1 с насадкой 2,
выполненной из пластиковых трубок, воздушного компрессора 4 для подачи воздуха и
дозатора 5 воздуха для регулировки его подачи, камеры 8 смешения газа и воздуха, фор-
сунки 3 для распыления воды в очистной колонне 1, камеры 9 накопления и отвода отра-
ботанной воды, конденсационной шахты 6, благодаря которой отработанная вода по мере
ее накопления самотеком поступает в ферментер 7 биогазовой установки.
Устройство десульфуризации биогаза работает следующим образом.](https://image.slidesharecdn.com/7339-151011080344-lva1-app6892/85/7339-2-320.jpg)
![BY 7339 U 2011.06.30
3
Биогаз поступает в очистную колонну 1 через насадку 2, состоящую из пластиковых
трубок. Подача воздуха осуществляется воздушным компрессором 4 со стороны входа га-
за и регулируется дозатором 5 воздуха в соответствии с его расходом. Газ и воздух сме-
шиваются в камере 8 смешения. Вода поступает из водопровода и распыляется при
помощи форсунок 3 над насадкой 2. Очищенный газ поступает на когенерационный блок
(блок не показан), а отработанная вода из камеры 9 накопления и отвода самотеком по-
ступает в конденсационную шахту 6, из которой отработанная вода по мере ее накопления
возвращается обратно в ферментер 7.
Работа устройства десульфуризации биогаза основана на растворении газов в воде. В
очистной колонне при прямом взаимодействии газа с водой из биогаза удаляют сернистые
соединения и частично диоксид углерода с получением на выходе очищенного от серово-
дорода биогаза.
На фиг. 2 изображена зависимость растворения сероводорода в воде от ее температу-
ры [3].
Так как температура поступающей из водопровода воды не превышает 20 °С, то в
устройстве десульфуризации биогаза в одном объеме воды растворяется почти 3 объема
сероводорода.
В результате взаимодействия сероводорода и воды образуется сероводородная вода,
которая на воздухе постепенно мутнеет вследствие выделения серы в результате окисли-
тельно-восстановительной реакции:
2H2S + O2 → 2S + 2H2O (при недостатке кислорода).
С водой реагирует и CO2, образуя угольную кислоту:
CO2 + H2O → H2CO3.
Растворимость диоксида углерода в воде (вес. %): 0,335 (0 °С), 0,169 (20 °С), 0,097
(40°), 0,058 (60°) [4].
Преимущество полезной модели состоит в том, что благодаря созданию большой
удельной поверхности в виде насадки из пластиковых трубок происходит интенсивное
осаждение серы на поверхностях пластиковых труб, а осуществление всех фаз образова-
ния элементарной серы в одной очистной колонне упрощает конструкцию устройства. К
тому же в биогазе, благодаря растворимости CO2 в воде, происходит частичное устране-
ние диоксида углерода.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.](https://image.slidesharecdn.com/7339-151011080344-lva1-app6892/85/7339-3-320.jpg)
7339
- 1. ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (19) BY (11) 7339 (13) U (46) 2011.06.30 (51) МПК B 01D 53/14 (2006.01) (54) УСТРОЙСТВО ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ БИОГАЗА (21) Номер заявки: u 20100847 (22) 2010.10.11 (71) Заявитель: Республиканское унитар- ное предприятие "Научно-практиче- ский центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства" (BY) (72) Авторы: Капустин Николай Федоро- вич; Басаревский Александр Николае- вич; Дытман Олег Адамович; Сунцова Юлия Андреевна (BY) (73) Патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие "Научно-прак- тический центр Национальной акаде- мии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства" (BY) (57) Устройство десульфуризации биогаза, содержащее очистные колонны с газом и водой, отличающееся тем, что содержит одну очистную колонну с насадкой, состоящей из пла- стиковых трубок. Фиг. 1 BY7339U2011.06.30
- 2. BY 7339 U2011.06.30 2 (56) 1. Патент EP 1510244 Al, МПК B 01D 53/84, 2005. 2. Патент DE 102004055162 Al, МПК C 02F 11/04, 2006. 3. Химик (Электронный ресурс); энциклопедия: сероводород. И.Н. Один. Режим до- ступа: http://xumuk.ru Дата доступа: 20.03.2010. 4. Александров А.П. и др. Советская энциклопеция: в 5 т. - М., 1967. Т. 5. Кн. 5. - С. 314-315. Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности для очистки биогаза от сероводорода и частичного удаления из него диоксида углерода. Известна установка микробиологической очистки газа для снижения в биогазе коррози- онного действия сероводорода, суть которой заключается в том, что разложение вредных субстанций и одновременную регенерацию сорбционных средств осуществляют специ- альными микроорганизмами типа пиобактерий. В реактор установки непрерывно вводят влажную среду в виде минерального раствора, обогащенного кислородом, которая необ- ходима для снабжения микроорганизмов питательными веществами [1]. Недостатками известной установки являются достаточно высокий расход биологиче- ских реагентов и образование вторичных отходов, подлежащих дополнительной утилиза- ции. Известно устройство для удаления сернистых соединений из газа, которое является наиболее близким к заявляемому техническому решению по очистке биогаза от сероводо- рода и принятым за прототип. Это устройство включает две зоны удаления сернистых соединений из биогаза и состоит из двух очистных колонн, в каждой из которых осуществляется поэтапное получение эле- ментарной серы. Первая зона предусматривает очистку поступающего биохимического газа в промывной жидкости. Содержащийся в биохимическом газе сероводород растворя- ется в промывной жидкости. Десульфурированный биогаз поступает для дальнейшего ис- пользования. Обогащенную сероводородом жидкость непрерывно выводят из первой зоны очистки во вторую и там аэрируют кислородсодержащим газом [2]. Недостатками известного устройства являются длительность процесса очистки и гро- моздкость конструкции. Задачей полезной модели является упрощение конструкции. Решение указанной задачи достигается тем, что устройство десульфуризации биогаза, включающее очистные колонны с газом и водой, содержит одну очистную колонну с насадкой, состоящей из пластиковых трубок. В очистной колонне происходят все фазы образования элементарной серы, а для уско- рения этого процесса в очистной колонне присутствует большая удельная поверхность в виде насадки, состоящей из пластиковых трубок. Благодаря созданию большой удельной поверхности и происходит интенсивное осаждение серы на поверхностях пластиковых трубок. А так как углекислый газ растворим в воде, то из биогаза происходит частичное удаление диоксида углерода. На фиг. 1 - принципиальная схема устройства десульфуризации биогаза. На фиг. 2 - растворимость сероводорода в воде (объемы на 1 объем воды). Устройство десульфуризации биогаза состоит из очистной колонны 1 с насадкой 2, выполненной из пластиковых трубок, воздушного компрессора 4 для подачи воздуха и дозатора 5 воздуха для регулировки его подачи, камеры 8 смешения газа и воздуха, фор- сунки 3 для распыления воды в очистной колонне 1, камеры 9 накопления и отвода отра- ботанной воды, конденсационной шахты 6, благодаря которой отработанная вода по мере ее накопления самотеком поступает в ферментер 7 биогазовой установки. Устройство десульфуризации биогаза работает следующим образом.
- 3. BY 7339 U2011.06.30 3 Биогаз поступает в очистную колонну 1 через насадку 2, состоящую из пластиковых трубок. Подача воздуха осуществляется воздушным компрессором 4 со стороны входа га- за и регулируется дозатором 5 воздуха в соответствии с его расходом. Газ и воздух сме- шиваются в камере 8 смешения. Вода поступает из водопровода и распыляется при помощи форсунок 3 над насадкой 2. Очищенный газ поступает на когенерационный блок (блок не показан), а отработанная вода из камеры 9 накопления и отвода самотеком по- ступает в конденсационную шахту 6, из которой отработанная вода по мере ее накопления возвращается обратно в ферментер 7. Работа устройства десульфуризации биогаза основана на растворении газов в воде. В очистной колонне при прямом взаимодействии газа с водой из биогаза удаляют сернистые соединения и частично диоксид углерода с получением на выходе очищенного от серово- дорода биогаза. На фиг. 2 изображена зависимость растворения сероводорода в воде от ее температу- ры [3]. Так как температура поступающей из водопровода воды не превышает 20 °С, то в устройстве десульфуризации биогаза в одном объеме воды растворяется почти 3 объема сероводорода. В результате взаимодействия сероводорода и воды образуется сероводородная вода, которая на воздухе постепенно мутнеет вследствие выделения серы в результате окисли- тельно-восстановительной реакции: 2H2S + O2 → 2S + 2H2O (при недостатке кислорода). С водой реагирует и CO2, образуя угольную кислоту: CO2 + H2O → H2CO3. Растворимость диоксида углерода в воде (вес. %): 0,335 (0 °С), 0,169 (20 °С), 0,097 (40°), 0,058 (60°) [4]. Преимущество полезной модели состоит в том, что благодаря созданию большой удельной поверхности в виде насадки из пластиковых трубок происходит интенсивное осаждение серы на поверхностях пластиковых труб, а осуществление всех фаз образова- ния элементарной серы в одной очистной колонне упрощает конструкцию устройства. К тому же в биогазе, благодаря растворимости CO2 в воде, происходит частичное устране- ние диоксида углерода. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.