Creative Chemistry 以可再生能源为目标
乍一看，垃圾填埋场、奶牛场和纸浆造纸厂似乎没有什么共同点。但这些不同的行业——以及废水处理设施——都面临着一个代价高昂的环境挑战：管理大量的有机废物。
这些行业越来越多地使用厌氧微生物来初步分解或“消化”废物。沼气主要是甲烷、二氧化碳 (CO2) 和硫化氢 (H2S) 的混合物，是该过程的副产品。沼气有可能成为可再生天然气 (RNG) 的宝贵来源。但要用作清洁、安全的燃料，必须先进行处理以去除 CO2 和 H2S。
“多亏了政府补贴，越来越多的实体正在升级沼气，”New Sky Energy 首席执行官 Deane Little 表示。“从气流中去除 H2S 是该过程的关键第一步。”
总部位于科罗拉多州博尔德的New Sky Energy开发创新的化学解决方案，帮助农业和工业公司处理气体排放、回收有价值的化学品，并将原始生物气转化为可再生能源流。
2018 年，公司取得了真正改变游戏规则的发现，催生了SulfurSolve® 工艺——一种革命性的 H2S 捕获系统。
SulfurSolve 的优势
硫化氢具有恶臭味、易燃、剧毒等特性，因此受到严格监管。为了从沼气流中去除 H2S，生产商通常依赖一次性 H2S 化学清除剂或可再生 H2S 控制技术。
“由于必须不断补充化学品，单一使用的清除剂方法的运营成本非常高，”Little 说。“最终，您会留下有害的硫化物废物。”
再生控制技术分为两类：生物和化学。生物方法基于以 H2S 作为再生资源的细菌。
“但生物方法通常不太可靠——我们发现，通常需要向这些生物系统中添加的化学品比我们在化学过程中使用的要多得多，”Little 说。
化学再生控制技术通常在水性铁盐溶液中吸收 H2S。溶液在氧化过程中暴露于空气中时会再生。然而，传统的化学系统使用昂贵的有机螯合剂来实现铁的溶解度。
Little 解释说：“这就是 SulfurSolve 的独特之处。我们的混合金属铁络合物本质上可溶于碱性溶液中。它不需要螯合剂来溶解铁。”
从试点到商业规模
Little 表示，促成 SulfurSolve 解决方案的化学反应是意料之外的。
“这就像是‘青霉素时刻’，”Little 解释道。“我们当时正在试验配方，最初认为在生产溶液时出现了某些错误。铁在这些高 pH 值下不应该是可溶的。”
随后，经过数月的实验室台架测试以验证结果。接下来，公司花了一年时间在废水处理厂、纸浆和造纸厂以及垃圾填埋场测试试点成套设备。
试点成功后，New Sky Energy 与制造合作伙伴 Moore Control Systems 合作，将系统转向商业规模。作为一家工程、采购和建设 (EPC) 公司，Moore Control Systems 在为石油和天然气及其他行业提供服务方面拥有 40 多年的经验。该公司总部位于德克萨斯州凯蒂市。
工作原理
Moore Control Systems 设计了一个基于罗克韦尔自动化控制平台的成套 SulfurSolve 工厂，该平台采用 Allen-Bradley® CompactLogix™ 控制器、PowerFlex® 交流变频器和 FactoryTalk® View HMI。该工厂运行在 EtherNet/IP™ 网络上。
进入 SulfurSolve 工厂的原始沼气经过处理以去除液滴和固体，然后在低压共流或逆流接触塔中暴露于 SulfurSolve。碱性 SulfurSolve 溶液立即捕获并部分氧化 H2S。捕获 H2S 的部分用过的溶液被泵送到再生容器，在那里暴露于空气中将捕获的硫化物转化为元素硫并再生 SulfurSolve 溶液。通过压力过滤回收浮动的硫。SulfurSolve 溶液经过再生后可重复使用数百次，从而显著降低了 H2S 处理成本。
“我们正在帮助客户将 SulfurSolve 成套设备集成到沼气升级过程的第一步中，”Moore Control Systems 销售和营销经理 Jessica Carollo 说。“我们还可以提供专业知识，帮助完成向可再生天然气的转型，包括 CO2 去除和气体压缩等额外步骤。”
降低运营成本。减少浪费。
SulfurSolve 系统在该领域的众多成功商业应用中取得了令人印象深刻的成果。它始终能够捕获并去除 99.9% 以上的进气 H2S，并回收和再利用近 100% 的 SulfurSolve 溶液。
New Sky Energy 估计，与使用传统化学清除剂的系统相比，该系统可将 H2S 控制项目的化学品采购和废物处理成本降低多达 90%。根据应用情况，典型的投资回报期 (ROI) 为 12-24 个月。
“此外，副产品硫磺可以出售，也可以用作肥料或其他用途，”Little 说。
SulfurSolve 为沼气行业提供了更可持续的 H2S 控制方法，并且在其他天然气应用中也被证明是一种可行的选择。
Carollo 表示：“最近，我们在天然气加工中试点使用 SulfurSolve 系统进行胺类尾气处理。该系统表现出色，证明 SulfurSolve 适用于这些大流量应用。”
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SulfurSolve 是 New Sky Energy 的注册商标。