CN104004653B - 厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统 - Google Patents

厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统 Download PDF

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Abstract

厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统，厌氧消化产沼气装置经数据采集集成系统控制产出的氧气及二氧化碳经第一气体净化分流装置实现净化及分流，经氧气在线气体分析仪和二氧化碳气体在线分析仪，数据导入数据采集集成系统，净化气体满足标准后分别进入氧气收集罐、二氧化碳气体收集罐，净化气体未满足标准数据进行二次净化直至满足标准，氧气直接导入好氧堆肥装置中，实现氧气内部循环利用；厌氧消化产氢气装置产出的氢气、甲烷及二氧化碳等气体，经第二气体净化分流装置实现净化及分流，净化气体满足标准后分别进入甲烷气体收集罐、二氧化碳气体收集罐。本发明通过催化剂对好厌氧消化产出的氢气及二氧化碳发生催化反应产甲醇工艺，实现厌氧消化产气循环利用及二氧化碳净化。

Description

厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统
技术领域：本发明涉及一种气体净化及循环利用系统，尤其是一种厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统，属于环境技术领域。
背景技术：温室效应导致全球温度升高，日益影响人和自然的生活和生态环境。二氧化碳是最重要的人为温室气体，在1970年至2004年间，二氧化碳的排放增加了大约80％。同时，由于化石燃料的使用是二氧化碳浓度增加的主要因素，所以在找到新能源替代以前，对排放的二氧化碳合理处置是我们亟待研究和解决的重点，二氧化碳减排势在必行。
发明内容：针对上述现有技术的缺点，本发明提供了一套实现厌氧消化产气循环利用及二氧化碳净化的厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统,包括厌氧消化产沼气装置、厌氧消化产氢气装置、第一气体净化分流装置、第二气体净化分流装置、甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪、甲烷气体收集罐、二氧化碳气体收集罐、氢气在线分析仪、气体流量计、催化剂装置、氢气收集罐、甲醇发生器、数据采集集成系统、多余甲烷气体存储罐、甲醇存储罐、甲烷利用装置和电磁阀。厌氧消化产沼气装置与第一气体净化分流装置连接。第一气体净化分流装置通过电磁阀与甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪连接。甲烷气体在线分析仪与甲烷气体收集罐连接。甲烷气体收集罐与多余甲烷气体存储罐连接。甲烷气体收集罐通过甲烷利用装置与厌氧消化产沼气装置连接。二氧化碳气体在线分析仪与二氧化碳气体收集罐连接。二氧化碳气体收集罐通过气体流量计和电磁阀与甲醇发生器连接。甲醇发生器与甲醇存储罐连接。催化剂装置通过电磁阀与甲醇发生器连接。厌氧消化产氢气装置与第二气体净化分流装置连接。第二气体净化分流装置通过电磁阀与甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪连接。第二气体净化分流装置与氢气在线分析仪连接。氢气在线分析仪与氢气收集罐连接。氢气收集罐通过电磁阀与甲醇发生器连接。甲烷气体收集罐通过甲烷利用装置与厌氧消化产氢气装置连接。电磁阀、厌氧消化产沼气装置、厌氧消化产氢气装置、甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪、气体流量计、催化剂装置、氢气收集罐和甲醇发生器都与数据采集集成系统连接。
本发明以厌氧消化产沼气装置和厌氧消化产氢气装置为主体，通过催化剂对厌氧消化产出的氢气及二氧化碳发生催化反应产甲醇工艺，实现厌氧消化产气循环利用及二氧化碳净化。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
如图1所示：厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统,包括厌氧消化产沼气装置1，厌氧消化产氢气装置2，第一气体净化分流装置3，第二气体净化分流装置24，甲烷气体在线分析仪4，二氧化碳气体在线分析仪5，甲烷气体收集罐6，二氧化碳气体收集罐7，氢气在线分析仪8，气体流量计9，催化剂装置10，氢气收集罐11，甲醇发生器12，数据采集集成系统13，多余甲烷气体存储罐14，甲醇存储罐15，甲烷利用装置16和电磁阀17、18、19、20、21、22、23。厌氧消化产沼气装置1与第一气体净化分流装置3连接。第一气体净化分流装置3通过电磁阀17与甲烷气体在线分析仪4连接，通过电磁阀18与二氧化碳气体在线分析仪5连接。甲烷气体在线分析仪4与甲烷气体收集罐6连接。甲烷气体收集罐6与多余甲烷气体存储罐14连接。甲烷气体收集罐6通过甲烷利用装置16与厌氧消化产沼气装置1连接。二氧化碳气体在线分析仪5与二氧化碳气体收集罐7连接。二氧化碳气体收集罐7通过气体流量计9和电磁阀21与甲醇发生器12连接。甲醇发生器12与甲醇存储罐15连接。催化剂装置10通过电磁阀22与甲醇发生器12连接。厌氧消化产氢气装置2与第二气体净化分流装置24连接。第二气体净化分流装置24通过电磁阀20与甲烷气体在线分析仪4连接，通过电磁阀19与二氧化碳气体在线分析仪5连接。第二气体净化分流装置24与氢气在线分析仪8连接。氢气在线分析仪8与氢气收集罐11连接。氢气收集罐11通过电磁阀23与甲醇发生器12连接。甲烷气体收集罐6通过甲烷利用装置16与厌氧消化产氢气装置2连接。电磁阀17、18、19、20、21、22、23，厌氧消化产沼气装置1，厌氧消化产氢气装置2，甲烷气体在线分析仪4，二氧化碳气体在线分析仪5，气体流量计9，催化剂装置10，氢气收集罐11和甲醇发生器12都与数据采集集成系统13连接。厌氧消化产沼气装置1经数据采集集成系统13控制产出的甲烷及二氧化碳气体经第一气体净化分流装置3实现净化及分流，经甲烷气体在线分析仪4和二氧化碳气体在线分析仪5，数据导入数据采集集成系统13，净化气体满足标准后分别进入甲烷气体收集罐6、二氧化碳气体收集罐7，净化气体未满足标准数据采集集成系统13开启电磁阀17、18进行二次净化直至满足标准，甲烷气体经甲烷利用装置16对厌氧消化产沼气装置1进行加热，实现甲烷气体内部循环利用，多余的甲烷存储在甲烷气体存储罐14中；厌氧消化产氢气装置2经数据采集集成系统13控制产出的氢气、甲烷及二氧化碳等气体经第二气体净化分流装置24实现净化及分流，经甲烷气体在线分析仪4和二氧化碳气体在线分析仪5和氢气在线分析仪8数据导入数据采集集成系统13，净化气体满足标准后分别进入甲烷气体收集罐6、二氧化碳气体收集罐7，净化气体未满足标准数据采集集成系统13开启电磁阀19、20进行二次净化直至满足标准，甲烷气体经甲烷利用装置16对厌氧消化产氢气装置2进行加热，实现甲烷气体内部循环利用，厌氧消化产沼气装置1、厌氧消化产氢气装置2产出的二氧化碳气体流量计9经电磁阀21控制后进入甲醇发生器12，氢气收集罐11及催化剂装置10在数据采集集成系统13控制下，经电磁阀23、22根据二氧化碳浓度定量进入甲醇发生器12发生催化反应产出甲醇并收集在甲醇存储罐15中。
各部件功能：
厌氧消化产沼气装置：对有机质厌氧消化产甲烷及二氧化碳的装置。
厌氧消化产氢气装置：对有机质厌氧消化产氢气、甲烷及二氧化碳的装置；
气体净化分流装置：对厌氧消化产出的氢气、甲烷及二氧化碳进行净化并对其进行成分分流。
甲烷气体在线分析仪：对厌氧消化系统产出的甲烷气体浓度进行在线分析，数据直接导入数据采集集成系统中；
二氧化碳气体在线分析仪：对厌氧消化系统产出的二氧化碳气体浓度进行在线分析，数据直接导入数据采集集成系统中；
甲烷气体收集罐：净化后的甲烷气体的收集装置。
二氧化碳气体收集罐：净化后的二氧化碳气体的收集装置。
氢气在线分析仪：对厌氧消化系统产出的氢气气体浓度进行在线分析，数据直接导入数据采集集成系统中。
气体流量计：气体流量的计量工具。
催化剂装置：二氧化碳及氢气在其作用下，发生催化反应。
氢气收集罐：净化后的氢气气体收集装置。
甲醇发生器：高压条件下对二氧化碳进行催化加氢产甲醇的装置。
数据采集集成系统：数据采集集成系统基于在线气体分析仪、温湿度在线监测仪和流量计数据采集模块平台的芯片、存储芯片等集成在一块电路板，使其数据消息传输给数据处理系统，实现对在线气体分析仪、流量计、厌氧发酵系统等实现全自动温室调控。
多余甲烷气体存储罐：多余的甲烷气体存储装置。
甲醇存储罐：甲醇存储装置。
甲烷利用装置：甲烷内部利用装置。
电磁阀：受数据采集集成系统控制，用来控制气体流体的自动化基础元件。

Claims (1)

1.厌氧消化产气催化制甲醇循环利用系统,其特征在于：包括厌氧消化产沼气装置、厌氧消化产氢气装置、第一气体净化分流装置、第二气体净化分流装置、甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪、甲烷气体收集罐、二氧化碳气体收集罐、氢气在线分析仪、气体流量计、催化剂装置、氢气收集罐、甲醇发生器、数据采集集成系统、多余甲烷气体存储罐、甲醇存储罐、甲烷利用装置和电磁阀；厌氧消化产沼气装置与第一气体净化分流装置连接，第一气体净化分流装置通过电磁阀与甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪连接，甲烷气体在线分析仪与甲烷气体收集罐连接，甲烷气体收集罐与多余甲烷气体存储罐连接，甲烷气体收集罐通过甲烷利用装置与厌氧消化产沼气装置连接，二氧化碳气体在线分析仪与二氧化碳气体收集罐连接，二氧化碳气体收集罐通过气体流量计和电磁阀与甲醇发生器连接，甲醇发生器与甲醇存储罐连接，催化剂装置通过电磁阀与甲醇发生器连接，厌氧消化产氢气装置与第二气体净化分流装置连接，第二气体净化分流装置通过电磁阀与甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪连接，第二气体净化分流装置与氢气在线分析仪连接，氢气在线分析仪与氢气收集罐连接，氢气收集罐通过电磁阀与甲醇发生器连接，甲烷气体收集罐通过甲烷利用装置与厌氧消化产氢气装置连接，电磁阀、厌氧消化产沼气装置、厌氧消化产氢气装置、甲烷气体在线分析仪、二氧化碳气体在线分析仪、气体流量计、催化剂装置、氢气收集罐和甲醇发生器都与数据采集集成系统连接。
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