徐明刚
南京碳环生物质科技有限公司 江苏南京 210000
摘要：在当前我国现代化经济发展过程中，循环经济和绿色经济已经开始受到重视，同时也带来了较多绿色产业。沼气产业能够较好实现废物利用，最终使得废弃物可以转化为有用的能量。但是在使用沼气之前，应该对其进行脱硫净化，保证沼气使用的安全性。本文则先阐述了沼气净化中脱硫工艺研发的重要意义，接着结合国内外相关学者的研究现状与成果，全面探索了沼气净化脱硫工艺的具体动态，最后还结合当前沼气行业的实际情况，探讨了沼气净化脱硫工艺的未来发展方向。
关键词：沼气净化；脱硫工艺；干法脱硫；湿法脱硫
在我国各个城市地区的现代化建设过程中，很多城市也产生了较多的垃圾废弃物。这些废弃物会对生态环境产生非常显著的负面影响，导致城市居民的生活质量下降，同时也不利于社会民众的身体健康。在这种情况下，我国各个城市地区都开始关注废弃物的处理。在具体处理废弃物的时候，沼气工艺也得到了较好的应用。特别是沼气发电产业已经在我国很多城市地区取得了较好应用效果，同时在未来时间里也具有突出的发展前景。但在使用沼气的时候，应该先进行脱硫净化，才能够进一步保证沼气使用的安全性。基于这一点，这里也针对沼气净化脱硫工艺的进行全面分析与探索。
一、沼气净化中脱硫工艺研发的重要意义
在当前我国沼气能源使用过程中，积极进行脱硫工艺研发具有着非常显著的现实意义，这里也从多个角度进行全面阐述。第一，在生产沼气的时候，硫化氢气体的含量虽然比较少，但是会对金属管道、内燃机等各个构件与设备产生非常显著的腐蚀作用。如果不进行脱硫工艺进行提前净化处理，那么不仅会直接损伤这些构件，也会造成区域环境污染，必须要提高脱硫工艺研发水平，使用先进技术做好脱硫净化工作。第二，当前我国关于沼气净化脱硫工艺的研发活动虽然取得了一定成果，但是整体工艺的技术层次还比较低，具有较为广阔的提升空间。在这种情况下，针对于沼气净化脱硫工艺的深入研发，就可以较好更新这类技术，切实提高脱硫工艺体系的运作成效。
二、沼气净化中脱硫工艺的研发动态分析
结合当前我国沼气净化脱硫工艺的发展现状来看，具体使用到的脱硫工艺类型有很多。这里也结合各类脱硫工艺，充分探索各项脱硫工艺的具体内容以及当前的研究动态，给后续脱硫工艺的发展提供较好的支撑。
（一）湿法脱硫
这套方法主要是使用一些专门的溶剂跟沼气进行充分混合，并去除沼气中存在的硫化氢气体，在溶剂全部反应完并失效以后，还可以通过加入其他物质使得溶剂再生。从这个角度来看，湿法脱硫工艺主要包含脱硫过程和溶剂再生两个阶段。比如在使用氢氧化钠溶液进行沼气脱硫的时候，先通过氢氧化钠溶液跟硫化氢气体发生化学反应，生成硫化钠，完成硫化氢气体的清除。接下来加入氧气对硫化钠进行处理，生成氢氧化钠溶液和单质硫。在具体使用这套工艺的时候，主要从反应塔底部吸收沼气，使得沼气经过氢氧化钠溶液并与其充分混合，生成硫化钠物质。后续针对硫化钠的处理只需要通入氧气即可。但需要注意的是，在具体使用这套工艺的时候，技术人员应该充分关注氢氧化钠溶液的浓度，在必要的时候应该积极进行溶液的再生流程。当前国内外学者关于碱性溶液湿法脱硫工艺的研究比较多。多数学者都认为这套技术的整体流程比较简单，在具体使用的时候只需要关注溶液的PH值，就可以较好控制脱硫工艺质量。但由于这套工艺在使用过程中会产生硫代硫酸盐等各类有害物质，容易造成二次污染。这些缺点也使得这套方法在近几年时间里开始逐步没落，只有一些中小企业在使用。
（二）干法脱硫
这套方法先使用了金属氧化物与硫化氢产生化学反应，生成对应的硫化物，接着再使用氧气跟这些硫化物反应生成单质硫，并在这个过程中完成了金属氧化物的再生。从这里也可以看出，这套方法跟湿法脱硫的整体流程基本一致，都可以分为脱硫过程和原料再生两个部分。比如在三氧化二铁作为原料的时候，硫化氢气体会先与其反应生成硫化铁，接着再与氧气反应生成单质硫和三氧化二铁。在具体使用这套工艺体系的时候，通常都设计为两座塔交替使用的方式，其中一座塔进行脱硫过程，另外一座塔则进行原料再生过程。当脱硫塔中金属氧化物消耗完以后，由另一座塔接入沼气，本座塔则进行通风，完成原料再生过程。当前国内外很多学者都对干法脱硫工艺进行了全面的分析与探索，认为这套方法的整体成本比较低，同时应用流程也不繁琐，但只能适用于那些沼气量较少的场景中。部分学者通过深入研究以后指出，如果想要在沼气量大的场景中使用这套方法，可以考虑布设多个进气口和出气口，提高沼气内硫化氢气体的反应效率。+
（三）生物脱硫
这套工艺主要是使用微生物对沼气中的硫化氢气体进行分解，最终生成单质硫或者硫酸盐。这种方法的基本流程可以分为三个阶段。第一，微生物吸收沼气中的硫化氢气体，使得硫化氢从以前的气体环境转移到液体环境。第二，溶解到液体中的硫化氢被微生物吸收，并逐步转移到微生物体内。第三，微生物全面消化硫化氢，在实现沼气脱硫的同时也可以较好促进微生物的生长。在使用这套工艺方法的时候，需要相关技术人员能够结合实际情况，选择最合适的微生物。结合当前国内外相关研究成果来看，当前研究最多的微生物主要可以分为光能自养型和化能自养型。前者属于厌氧微生物，在光照条件下使用二氧化碳跟硫离子反应生成单质硫或者硫酸盐，并将其排放到细胞的外部。在使用这套工艺的时候，技术人员一定要关注泛反应条件，做好光照时间与强度的控制。后者则在有氧和无氧环境中都可以取得较好应用成效，主要将硫化氢气体转化为单质硫。跟上述两个方法相比较来说，生物脱硫技术不受硫化氢浓度的影响，同时在使用过程中也不需要进行各类维护，具有较强的应用成效。目前很多学者都认为生物脱硫工艺是未来沼气净化脱硫工艺体系的重要发展方向，并且在未来是建立具有非常显著的应用前景。
三、沼气净化中脱硫工艺的未来发展分析
在当前我国社会经济发展过程中，新能源的应用已经被提上日程。沼气能源相较于太阳能、风能等洁净能源来说更加充足，同时也可以消耗社会环境中的废弃物，具有广阔的应用前景。在这种情况下，沼气净化脱硫工艺体系也会带后续时间里实现较好的发展，实现内在技术的创新。因此可以预见的是，未来我国关于沼气净化脱硫工艺的学术研究将会变得越来越多，并形成应用效果较强的新型脱硫工艺技术。事实上，目前我国关于微生物脱硫的研究已经取得了较好的进展，绿色硫细菌也被认为是一种非常高效的脱硫工艺方法。这也说明了我国在沼气净化脱硫工艺研发方面，将会逐步赶超国外，并促使沼气能源可以更好转化为电能等能源，在我国社会行业生产和人们日常生活场景中发挥更好的作用。
结束语
综合来看，沼气作为一种洁净能源，在未来我国社会环境中具有较为突出的应用价值。但沼气能源在使用之前，必须要进行脱硫工艺处理，才能够充分保证沼气使用的安全性和整体性能水平。因此在后续时间里，我国也应该充分加强沼气脱硫工艺的研发水平，同时还要积极关注国外在这方面的先进技术动态，实现沼气脱硫工艺的创新转变。这样以后，我国在沼气净化脱硫工艺的未来发展过程中，就可以贯彻开发新工艺和改良旧工艺的理念，使得沼气净化脱硫工艺可以在后续时间里取得更加显著的应用成效。
参考文献
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