CN102895890A - 天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种混合气混管结构，特别涉及一种天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法。包括沼气管、天天燃气管、静态混合器和控制台，所述的沼气管上从左至右依次设有沼气电磁阀、沼气调压器和流量调节阀，所述的沼气电磁阀、沼气调压器和流量调节阀分别通过控制台相控制连接，所述的沼气管的一端部与静态混合器相连通，所述的天燃气管上设有天燃气电磁阀并与静态混合器相连通，所述的天燃气电磁阀通过控制台相控制连接，所述的静态混合器与混合管相连通。天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法结构紧凑，提升能源利用率，使用效果好。

Description

天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法

技术领域

本发明是一种混合气混管结构，特别涉及一种天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法。

背景技术

现有技术中的沼气的利用都是简单的利用，无法像天燃气一样使用，造成能源的浪费。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，结构紧凑，而且充分利用能源，使其达到利用最大化的天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

    一种天燃气与沼气的混合气混管结构，包括沼气管、天燃气管、静态混合器和控制台，所述的沼气管上从左至右依次设有沼气电磁阀、沼气调压器和流量调节阀，所述的沼气电磁阀、沼气调压器和流量调节阀分别通过控制台相控制连接，所述的沼气管的一端部与静态混合器相连通，所述的天燃气管上设有天燃气电磁阀并与静态混合器相连通，所述的天燃气电磁阀通过控制台相控制连接，所述的静态混合器与混合管相连通。

作为优选，所述的沼气调压器上设有与之相并联的沼气调压器Ⅰ，所述的沼气调压器Ⅰ通过控制台相控制连接，所述的流量调节阀与静态混合器间设有沼气手动球阀，所述的天燃气电磁阀与静态混合器间设有天燃气手动球阀，所述的天燃气电磁阀与天燃气手动球阀间设有压力表，所述的压力表通过控制台相控制连接。

作为优选，所述的混合管上设有混合管压力表和热值仪，所述的混合管压力表和热值仪分别通过控制台相控制连接。

天燃气与沼气的混合气制备方法，按以下步骤进行：

(1)、沼气净化：

 原料沼气通过沼气收集管道输送到干式气柜中进行稳压缓冲，经风机加压至29KPa，然后进入湿法脱硫系统用含催化剂的脱硫液脱除大部分硫化氢，使硫化氢含量降到100ppm以内，经气液分离器分离液滴后，再进入干法脱硫系统用氧化铁系脱硫剂进一步脱除硫化物，使H₂S含量≤15 mg/Nm³，脱硫后的沼气通过往复式沼气压缩机进行两级压缩增压至0.7MPa ，然后进入脱碳脱水处理装置，脱去沼气中所含大部分CO₂和水分，使CO₂体积分数≤3%；

脱硫液的化学式为：Na₂C0₃  ，氧化铁系脱硫剂的化学式为：Fe₂O₃·H₂O；

脱硫液与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Na₂C0₃＋H₂S＝NaHS＋NaHC0₃；

氧化铁系脱硫剂与与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Fe₂O₃·H₂O+3H₂S=Fe₂S₃·H₂O+3H₂O+Q；

(2)、沼气调压：

     净化后的沼气经调压后，达到与天然气同样的压力，根据天然气的压力，沼气的压力值控制在0.4～0.6MPa；

   (3)、双路调压：

    沼气调压采用双路调压，一用一备，单路流量为100～1000Nm3/h；当一路调压不正常时自动切换到另一路，确保沼气压力与天然气压力相等；

   (4)、沼气与天然气混合：

    调压后的沼气经流量调节阀进入静态混合器与天然气混合，沼气与天然气在静态混合器中充分混合；静态混合器主要包括设置在筒体两端的燃气进口与燃气出口，进口和出口装有混合单元，混合单元由折流板构成，当天然气和沼气进入筒体后，在经过混合单元时，折流板使其产生紊流，从而得以均匀混合，从出口处可以得到混合效果十分理想的混合气体。

   (5)、混合气体检测：

    充分混合后的气体，经热值仪检测混合气体的各项成分，确保混合气达到天然气使用指标；

   (6)、混合气体调节：

   当检测出混合气中甲烷体积含量≤95%，可通过调节流量调节阀，使沼气流量变小，确保混合气中的甲烷含量达标；

   (7)、异常警报：

   当混合气体中，成分出现异常时，控制台发出警报，自动关闭沼气管线中的电磁阀，以便立即对沼气的成分进行检查；

   (8)、手动控制：

当电磁阀未能及时关闭时，可手动关闭球阀。

    因此，本发明提供的天燃气与沼气的混合气混管结构及其制备方法，结构紧凑，提升能源利用率，使用效果好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例1：如图1所示，一种天燃气与沼气的混合气混管结构，包括沼气管1、天燃气管2、静态混合器3和控制台4，所述的沼气管1上从左至右依次设有沼气电磁阀5、沼气调压器6和流量调节阀7，所述的阀5、沼气调压器6和流量调节阀7分别通过控制台4相控制连接，所述的沼气管1的一端部与静态混合器3相连通，所述的天燃气管2上设有天燃气电磁阀5并与静态混合器3相连通，所述的天燃气电磁阀8通过控制台4相控制连接，所述的静态混合器3与混合管9相连通。所述的沼气调压器6上设有与之相并联的沼气调压器Ⅰ10，所述的沼气调压器Ⅰ10通过控制台4相控制连接，所述的流量调节阀7与静态混合器3间设有沼气手动球阀11，所述的天燃气电磁阀8与静态混合器3间设有天燃气手动球阀12，所述的天燃气电磁阀8与天燃气手动球阀12间设有压力表13，所述的压力表13通过控制台4相控制连接。所述的混合管9上设有混合管压力表14和热值仪15，所述的混合管压力表14和热值仪15分别通过控制台4相控制连接。

天燃气与沼气的混合气制备方法，按以下步骤进行：

    (1)、沼气净化：

 原料沼气通过沼气收集管道输送到干式气柜中进行稳压缓冲，经风机加压至29KPa，然后进入湿法脱硫系统用含催化剂的脱硫液脱除大部分硫化氢，使硫化氢含量降到100ppm以内，经气液分离器分离液滴后，再进入干法脱硫系统用氧化铁系脱硫剂进一步脱除硫化物，使H₂S含量≤15 mg/Nm³，脱硫后的沼气通过往复式沼气压缩机进行两级压缩增压至0.7MPa ，然后进入脱碳脱水处理装置，脱去沼气中所含大部分CO₂和水分，使CO₂体积分数≤3%；

脱硫液的化学式为：Na₂C0₃  ，氧化铁系脱硫剂的化学式为：Fe₂O3·H₂O；

脱硫液与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Na₂C0₃＋H₂S＝NaHS＋NaHC0₃；

氧化铁系脱硫剂与与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Fe₂O₃·H₂O+3H₂S=Fe₂S₃·H₂O+3H₂O+Q；

     (2)、沼气调压：

     净化后的沼气经调压后，达到与天然气同样的压力，根据天然气的压力，沼气的压力值控制在0.4MPa；

     (3)、双路调压：

    沼气调压采用双路调压，一用一备，单路流量为100N Nm3/h；当一路调压不正常时自动切换到另一路，确保沼气压力与天然气压力相等；

   (4)、沼气与天然气混合：

    调压后的沼气经流量调节阀进入静态混合器与天然气混合，沼气与天然气在静态混合器中充分混合；静态混合器主要包括设置在筒体两端的燃气进口与燃气出口，进口和出口装有混合单元，混合单元由折流板构成，当天然气和沼气进入筒体后，在经过混合单元时，折流板使其产生紊流，从而得以均匀混合，从出口处可以得到混合效果十分理想的混合气体。

(5)、混合气体检测：

    充分混合后的气体，经热值仪检测混合气体的各项成分，确保混合气达到天然气使用指标；

   (6)、混合气体调节：

   当检测出混合气中甲烷体积含量≤95%，可通过调节流量调节阀，使沼气流量变小，确保混合气中的甲烷含量达标；

   (7)、异常警报：

   当混合气体中，成分出现异常时，控制台发出警报，自动关闭沼气管线中的电磁阀，以便立即对沼气的成分进行检查；

   (8)、手动控制：

当电磁阀未能及时关闭时，可手动关闭球阀。

 实施例2：天燃气与沼气的混合气制备方法，按以下步骤进行：

    (1)、沼气净化：

    原料沼气通过沼气收集管道输送到干式气柜中进行稳压缓冲，经风机加压至29KPa，然后进入湿法脱硫系统用含催化剂的脱硫液脱除大部分硫化氢，使硫化氢含量降到100ppm以内，经气液分离器分离液滴后，再进入干法脱硫系统用氧化铁系脱硫剂进一步脱除硫化物，使H₂S含量≤15 mg/Nm³，脱硫后的沼气通过往复式沼气压缩机进行两级压缩增压至0.7MPa ，然后进入脱碳脱水处理装置，脱去沼气中所含大部分CO₂和水分，使CO₂体积分数≤3%；

脱硫液的化学式为：Na₂C0₃  ，氧化铁系脱硫剂的化学式为：Fe₂O₃·H2O；

脱硫液与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Na₂C0₃＋H₂S＝NaHS＋NaHC0₃；

氧化铁系脱硫剂与与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Fe₂O₃·H2O+3H₂S=Fe₂S₃·H₂O+3H₂O+Q；

     (2)、沼气调压：

     净化后的沼气经调压后，达到与天然气同样的压力，根据天然气的压力，沼气的压力值控制在0.5MPa；

     (3)、双路调压：

    沼气调压采用双路调压，一用一备，单路流量为500 Nm3/h；当一路调压不正常时自动切换到另一路，确保沼气压力与天然气压力相等；

   (4)、沼气与天然气混合：

    调压后的沼气经流量调节阀进入静态混合器与天然气混合，沼气与天然气在静态混合器中充分混合；静态混合器主要包括设置在筒体两端的燃气进口与燃气出口，进口和出口装有混合单元，混合单元由折流板构成，当天然气和沼气进入筒体后，在经过混合单元时，折流板使其产生紊流，从而得以均匀混合，从出口处可以得到混合效果十分理想的混合气体。

(5)、混合气体检测：

    充分混合后的气体，经热值仪检测混合气体的各项成分，确保混合气达到天然气使用指标；

   (6)、混合气体调节：

   当检测出混合气中甲烷体积含量≤95%，可通过调节流量调节阀，使沼气流量变小，确保混合气中的甲烷含量达标；

   (7)、异常警报：

   当混合气体中，成分出现异常时，控制台发出警报，自动关闭沼气管线中的电磁阀，以便立即对沼气的成分进行检查；

   (8)、手动控制：

当电磁阀未能及时关闭时，可手动关闭球阀。

 实施例3：天燃气与沼气的混合气制备方法，按以下步骤进行：

    (1)、沼气净化：

    原料沼气通过沼气收集管道输送到干式气柜中进行稳压缓冲，经风机加压至29KPa，然后进入湿法脱硫系统用含催化剂的脱硫液脱除大部分硫化氢，使硫化氢含量降到100ppm以内，经气液分离器分离液滴后，再进入干法脱硫系统用氧化铁系脱硫剂进一步脱除硫化物，使H₂S含量≤15 mg/Nm³，脱硫后的沼气通过往复式沼气压缩机进行两级压缩增压至0.7MPa ，然后进入脱碳脱水处理装置，脱去沼气中所含大部分CO₂和水分，使CO₂体积分数≤3%；

脱硫液的化学式为：Na₂C0₃  ，氧化铁系脱硫剂的化学式为：Fe₂O₃·H2O；

脱硫液与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Na₂C0₃＋H₂S＝NaHS＋NaHC0₃；

氧化铁系脱硫剂与与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Fe₂O₃·H₂O+3H₂S=Fe₂S₃·H₂O+3H₂O+Q；

     (2)、沼气调压：

     净化后的沼气经调压后，达到与天然气同样的压力，根据天然气的压力，沼气的压力值控制在0.6MPa；

     (3)、双路调压：

    沼气调压采用双路调压，一用一备，单路流量为1000 Nm3/h；当一路调压不正常时自动切换到另一路，确保沼气压力与天然气压力相等；

   (4)、沼气与天然气混合：

    调压后的沼气经流量调节阀进入静态混合器与天然气混合，沼气与天然气在静态混合器中充分混合；静态混合器主要包括设置在筒体两端的燃气进口与燃气出口，进口和出口装有混合单元，混合单元由折流板构成，当天然气和沼气进入筒体后，在经过混合单元时，折流板使其产生紊流，从而得以均匀混合，从出口处可以得到混合效果十分理想的混合气体。

(5)、混合气体检测：

    充分混合后的气体，经热值仪检测混合气体的各项成分，确保混合气达到天然气使用指标；

   (6)、混合气体调节：

   当检测出混合气中甲烷体积含量≤95%，可通过调节流量调节阀，使沼气流量变小，确保混合气中的甲烷含量达标；

   (7)、异常警报：

   当混合气体中，成分出现异常时，控制台发出警报，自动关闭沼气管线中的电磁阀，以便立即对沼气的成分进行检查；

   (8)、手动控制：

当电磁阀未能及时关闭时，可手动关闭球阀。

Claims (4)

1. 一种天燃气与沼气的混合气混管结构，其特征在于：包括沼气管(1)、天燃气管(2)、静态混合器(3)和控制台(4)，所述的沼气管(1)上从左至右依次设有沼气电磁阀(5)、沼气调压器(6)和流量调节阀(7)，所述的阀(5)、沼气调压器(6)和流量调节阀(7)分别通过控制台(4)相控制连接，所述的沼气管(1)的一端部与静态混合器(3)相连通，所述的天燃气管(2)上设有天燃气电磁阀(5)并与静态混合器(3)相连通，所述的天燃气电磁阀(8)通过控制台(4)相控制连接，所述的静态混合器(3)与混合管(9)相连通。

2.根据权利要求1所述的天燃气与沼气的混合气混管结构，其特征在于：所述的沼气调压器(6)上设有与之相并联的沼气调压器Ⅰ(10)，所述的沼气调压器Ⅰ(10)通过控制台(4)相控制连接，所述的流量调节阀(7)与静态混合器(3)间设有沼气手动球阀(11)，所述的天燃气电磁阀(8)与静态混合器(3)间设有天燃气手动球阀(12)，所述的天燃气电磁阀(8)与天燃气手动球阀(12)间设有压力表(13)，所述的压力表(13)通过控制台(4)相控制连接。

3.根据权利要求1或2所述的天燃气与沼气的混合气混管结构，其特征在于：所述的混合管(9)上设有混合管压力表(14)和热值仪(15)，所述的混合管压力表(14)和热值仪(15)分别通过控制台(4)相控制连接。

4.根据权利要求1或2所述的天燃气与沼气的混合气制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)、沼气净化：

    原料沼气通过沼气收集管道输送到干式气柜中进行稳压缓冲，经风机加压至29KPa，然后进入湿法脱硫系统用含催化剂的脱硫液脱除大部分硫化氢，使硫化氢含量降到100ppm以内，经气液分离器分离液滴后，再进入干法脱硫系统用氧化铁系脱硫剂进一步脱除硫化物，使H₂S含量≤15 mg/Nm³ ，脱硫后的沼气通过往复式沼气压缩机进行两级压缩增压至0.7MPa ，然后进入脱碳脱水处理装置，脱去沼气中所含大部分CO₂和水分，使CO₂体积分数≤3%；

脱硫液的化学式为：Na₂C0₃  ，氧化铁系脱硫剂的化学式为：Fe2O3·H2O；

脱硫液与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Na₂C0₃＋H₂S＝NaHS＋NaHC0₃；

氧化铁系脱硫剂与与原料沼气中的硫化氢的化学方程式：Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O+Q；

(2)、沼气调压：

     净化后的沼气经调压后，达到与天然气同样的压力，根据天然气的压力，沼气的压力值控制在0.4～0.6MPa；

(3)、双路调压：

沼气调压采用双路调压，一用一备，单路流量为100～1000 Nm3/h；当一路调压不正常时自动切换到另一路，确保沼气压力与天然气压力相等；

(4)、沼气与天然气混合：

调压后的沼气经流量调节阀进入静态混合器与天然气混合，沼气与天然气在静态混合器中充分混合；静态混合器主要包括设置在筒体两端的燃气进口与燃气出口，进口和出口装有混合单元，混合单元由折流板构成，当天然气和沼气进入筒体后，在经过混合单元时，折流板使其产生紊流，从而得以均匀混合，从出口处可以得到混合效果十分理想的混合气体。

(5)、混合气体检测：

    充分混合后的气体，经热值仪检测混合气体的各项成分，确保混合气达到天然气使用指标；

(6)、混合气体调节：

   当检测出混合气中甲烷体积含量≤95%，可通过调节流量调节阀，使沼气流量变小，确保混合气中的甲烷含量达标；

 (7)、异常警报：

   当混合气体中，成分出现异常时，控制台发出警报，自动关闭沼气管线中的电磁阀，以便立即对沼气的成分进行检查；

 (8)、手动控制：

当电磁阀未能及时关闭时，可手动关闭球阀。

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