CN105316055A - 一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统 - Google Patents

Abstract

一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，本发明属于沼气提纯制取车用燃气技术领域,包括沼气管道，沼气管道连接压缩机，压缩机连接二氧化碳热泵，二氧化碳热泵连接过滤器，过滤器连接一级处理器，一级处理器连接过滤器I，过滤器I连接一级膜组，一级膜组连接二级处理器，二级加热器处理器间过滤器，膜间过滤器连接二级膜组，二级膜组连接天然气管道；热泵还连接有换热器，换热器同时还连接一级处理器和二级处理器，一级处理器与二级处理器相通。本发明利用了二氧化碳气源热泵产生的冷热能源，热泵蒸发器产生的冷量将压缩后的沼气降温，使得其中的水析出，提高产品天然气的露点。

Description

一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统

技术领域：

本发明属于沼气提纯制取车用燃气技术领域，具体涉及一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统。

背景技术：

膜分离沼气提纯技术以分离效率高、能耗低、设备简单、工艺适应性强等特点在近年来获得了广泛应用。在膜分离沼气提纯技术中，需要对进入膜组的气体进行预处理，包括冷干除水、过滤及加热。除水一般采用冷干除水，来达到天然气的露点要求。在进入膜组之前又需要对沼气进行加热来达到膜分离的适宜温度。需要同时用到冷热能源。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统。

本发明采用的技术方案为：一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，包括沼气管道，所述的沼气管道连接压缩机，所述的压缩机连接二氧化碳热泵，所述的二氧化碳热泵连接过滤器，所述的过滤器连接一级处理器，所述的一级处理器连接过滤器I，所述的过滤器I连接一级膜组，所述的一级膜组连接二级处理器，所述的二级加热器处理器间过滤器，所述的膜间过滤器连接二级膜组，所述的二级膜组连接天然气管道；所述的热泵还连接有换热器，所述的换热器同时还连接一级处理器和二级处理器，所述的一级处理器与二级处理器相通。

所述的一级处理器为一级加热器或一级冷凝器；所述的二级处理器为二级加热器或二级冷凝器。

所述的一级加热器对应二级加热器；一级冷凝器对应二级冷凝器。

本发明的有益效果是：综合利用了二氧化碳气源热泵产生的冷热能源，二氧化碳热泵的蒸发器产生的冷量将压缩后的沼气降温，使得其中的水析出，提高产品天然气的露点。其中经二氧化碳热泵产生的热量有两种方式对膜组进行加热，第一种是二氧化碳热泵产生的热量将水加热后，热水与进膜组前的沼气进行换热。第二种是采用二氧化碳热泵的二氧化碳工质直接与沼气进行换热，达到加热进膜组前沼气的目的。另外，本发明制造成本低，结构设计合理，构思巧妙新颖，实用性强，适合在相关技术领域推广应用。

附图说明：

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明实施例1采用热水加热设备流程图；

图3为本发明实施例2采用二氧化碳工质加热设备流程图。

具体实施方式：

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，包括沼气管道，所述的沼气管道连接压缩机，所述的压缩机连接二氧化碳热泵，所述的二氧化碳热泵连接过滤器，所述的过滤器连接一级处理器，所述的一级处理器连接过滤器I，所述的过滤器I连接一级膜组，所述的一级膜组连接二级处理器，所述的二级加热器处理器间过滤器，所述的膜间过滤器连接二级膜组，所述的二级膜组连接天然气管道；所述的热泵还连接有换热器，所述的换热器同时还连接一级处理器和二级处理器，所述的一级处理器与二级处理器相通。所述的一级处理器为一级加热器或一级冷凝器；所述的二级处理器为二级加热器或二级冷凝器。所述的一级加热器对应二级加热器；一级冷凝器对应二级冷凝器

实施例1：如图2所示，本发明包含压缩机、二氧化碳热泵、过滤器、一级加热器、过滤器Ⅰ、一级膜组、二级加热器、膜间过滤器、二级膜组、换热器。

经预处理后的沼气进入压缩机，压缩后的沼气经二氧化碳热泵的蒸发器冷却除水后，进入过滤器，然后被一级加热器加热至适宜温度，一级再经过过滤器I后，进入一级膜组。后经二级加热器加热至适宜的温度，经膜间过滤器再次过滤后，进入二级膜组进行分离，得到了车用天然气。

其中，一级加热器、二级加热器的热量来自二氧化碳热泵的冷凝器与换热器与水换热而来。

实施例2：如图3所示，本发明包括压缩机、二氧化碳热泵、过滤器、一级冷凝器、过滤器、一级膜组、二级冷凝器、膜间过滤器、二级膜组、换热器。经预处理后的沼气进入压缩机，压缩后的沼气经二氧化碳热泵的蒸发器冷却除水后，进入过滤器，然后被一级冷凝器降温至适宜温度，一级再经过过滤器后，进入一级膜组。后经二级冷凝器降温至适宜的温度，经膜间过滤器再次过滤后，进入二级膜组进行分离，得到了车用天然气。一级冷凝器、二级冷凝器即相当于二氧化碳热泵的冷凝器，其热量来自二氧化碳工质与沼气进行换热。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，包括沼气管道，其特征在于所述的沼气管道连接压缩机，所述的压缩机连接二氧化碳热泵，所述的二氧化碳热泵连接过滤器，所述的过滤器连接一级处理器，所述的一级处理器连接过滤器I，所述的过滤器I连接一级膜组，所述的一级膜组连接二级处理器，所述的二级加热器处理器间过滤器，所述的膜间过滤器连接二级膜组，所述的二级膜组连接天然气管道；所述的热泵还连接有换热器，所述的换热器同时还连接一级处理器和二级处理器，所述的一级处理器与二级处理器相通。

2.根据权利要求1所述的一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，其特征在于:所述的一级处理器为一级加热器或一级冷凝器；所述的二级处理器为二级加热器或二级冷凝器。

3.根据权利要求2所述的一种沼气膜分离提纯二氧化碳气源热泵系统，其特征在于:所述的一级加热器对应二级加热器；一级冷凝器对应二级冷凝器。