CN105670726B

CN105670726B - 一种沼气提纯装置

Info

Publication number: CN105670726B
Application number: CN201610057060.6A
Authority: CN
Inventors: 甘海南; 段明秀; 梁立宽; 张广兰
Original assignee: Shandong Sifon Environmental Protection & Bio-Energy Co Ltd
Current assignee: Shangao Shifang Environmental Protection Energy Group Co.,Ltd.
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2018-03-06
Anticipated expiration: 2036-01-28
Also published as: CN105670726A

Abstract

本发明公开了一种沼气提纯装置，包括过滤罐，过滤罐与沼气集气罐相连接，从沼气集气罐中收取沼气，通常用风机将沼气集气罐中的沼气抽出，打入过滤罐中，过滤罐包括罐体，罐体内设置有将罐体上下分隔的隔板，隔板中间留有开口；罐体底部设置进气腔，进气腔上侧设置一级过滤室，隔板上方设置二级过滤室，二级过滤室上方设置甩滴器。本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，通过设置单独的进气腔，使进入的气体分为两股，借助螺旋进气管上设置的排气孔使其中一股气体排出并且变为不规则的流向，与另一股气体相互碰撞干扰达到减速的效果，挡板中设置天然斜发沸石作为吸附剂，起到对沼气初步提纯过滤的效果。

Description

一种沼气提纯装置

技术领域

本发明涉及生物质能源开发利用领域，特别涉及一种沼气提纯装置。

背景技术

沼气是一种具有较高热值的可燃气体，主要成分为甲烷(CH₄) 和二氧化碳(CO₂)和少量的氮气(N₂)、氢气(H₂)、氧气(O₂)、硫化氢(H₂S) 等气体，其中甲烷含量在45%～60%。与其他燃气相比，沼气抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明。随着沼气产量的不断增加，沼气的中高端利用途径不断扩展，沼气净化提纯后可用于热电联产、并入天然气管网、车用燃料、化工原料以及燃料电池等。1992 年瑞典建立的Laholm沼气厂是瑞典首例将生物甲烷并入天然气管网的工厂。我国在20世纪30年代农村就开始兴建地下沼气池，到2008 年底，全国户用沼气池达到了3000多万口，畜禽场、食品加工、酒厂、城市污水处理厂等大中型沼气工程达1600多处，年产沼气总计超过140 亿m³，对比我国2008 年天然气用量700 亿m³，这部分能源相当可观。目前，大量的沼气利用还是以低品位的热利用为主，随着集中式沼气工程不断发展，单个沼气工程沼气产量不断增大，发电和提纯制车用燃料等能量利用率更高、能量输出更多的技术亟需得到推广。

沼气作为一种天然能源，沼气经过脱硫、脱水、除尘、加压等预处理后，进入变压吸附装置，通过升压、吸附、顺放、逆放和抽真空等工序后，甲烷由变压吸附塔顶排出，并作为产品气收集，管道输送进入燃气管网或高压槽车外运，二氧化碳和氮气等被吸附组分，解吸后由塔底排出。但是由于社会发展的种种原因导致二氧化碳大量排放而出现温室效应，近年来其诸如：地球上的病虫害增加；海平面上升；气候反常，海洋风暴增多；土地干旱，沙漠化面积增大，甚至冬季变冷等危害体现的越来越明显。另外传统沼气提纯装置因为其工作原理的关系，需要对气体进行反复多次处理导致总体积很大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种沼气提纯装置，作为沼气提纯预处理过程中的初级过滤装置，包括过滤罐，所述过滤罐与沼气集气罐相连接，从所述沼气集气罐中收取沼气，通常用风机将沼气集气罐中的沼气抽出，打入所述过滤罐中，所述过滤罐包括罐体，所述罐体内设置有将所述罐体上下分隔的隔板，所述隔板中部留有开口；所述隔板沿所述开口向两侧倾斜，成倒“V”字形，所述隔板上表面为中部向上凸起的弧面，所述隔板两侧设置有导流槽，所述隔板上设置减速腔，减速腔是一个供沼气通过并在其中达到减速目的的腔室，所述开口与所述减速腔的进气通道连通。所述罐体底部设置进气腔，所述进气腔上侧设置一级过滤室，所述隔板上方设置二级过滤室；所述进气腔内设置有迷宫式挡板及盘式的进气管。所述二级过滤室上方设置有甩滴器与支架，所述甩滴器与支架连接，所述支架两端与所述罐体内壁固定连接，所述甩滴器设置在所述罐体的中心位置。

所述减速腔包括减速腔进气管，所述减速腔进气管为螺旋形，穿过减速腔挡板，所述减速腔挡板交错设置于所述减速腔内，且仅有一端与所述减速腔的内壁固定连接，所述减速腔底部与所述隔板连接，顶部设置散气层，所述开口与所述减速腔进气管的进气端连通，所述减速腔进气管的另一端封闭，所述减速腔进气管的管体上分布有排气孔；为了聚拢一级过滤室的气体，所以将所述隔板设置成成倒“V”字形，并通过其中部设置的开口使气体流出，但是会因此结构导致气体流速加快，所以在隔板的开口上侧设置减速腔将加速的气体再次减速，以保证气体的过滤效果。

所述进气管为螺旋形且穿过所述迷宫式挡板，所述迷宫式挡板仅有一端与所述进气腔的腔壁连接，所述迷宫式挡板上下交错的设置于所述进气腔内，所述迷宫式挡板为网状框架，所述框架内设置改性斜发沸石吸附剂，改性斜发沸石吸附剂主要对氮气起到吸附的作用。所述进气管穿过所述迷宫式挡板，所述进气腔外侧设置进气口，所述进气口一端与所述沼气集气罐连通，另一端连接三通，所述三通另外两端，一端与所述进气管连接，另一端直接通入所述进气腔内；所述进气管上分布有排气孔，所述进气腔顶部设置若干通气孔；因为沼气是通过化学反应缓慢产生的，所以通常收集沼气的集气罐内本身压力非常小，因此需要借助风机将集气罐中的沼气抽出，考虑到为了提高沼气的一级过滤的效果，通过特殊结构的进气腔将进入的沼气进行减速，沼气通过所述进气口进入所述三通之后分成两部分，一部分进入所述进气管，另一部分则直接进入所述进气腔内，此处将进入气体分流也起到减速效果，进入所述进气管中的沼气，在前进过程中，从管体上的排气孔排出，而因为进气管是螺旋形，所以排出的沼气方向是不规则的；另一方面，直接进入的进气腔的沼气，在迷宫式挡板的作用下，其速度降低，同时与进气管中排出的不规则流向的沼气碰撞，速度进一步降低，由迷宫式挡板中的吸附剂进行初步的吸附，其中氮气等杂质气体先被初步吸附一部分，之后经由所述进气腔顶部的通气孔进入到一级过滤室中。

所述一级过滤室设置有一级过滤液池，所述一级过滤液池设置于所述进气腔上侧，所述一级过滤液池底部设置散气头，所述散气头与所述进气腔顶部的所述通气孔通过气管连接；所述散气头为圆柱形，其上分布有细密的小孔，选用塑料、树脂、玻璃等耐碱材料制成。起到将进入的沼气分散成细小气泡的作用，提高气体过滤效果的作用。

所述二级过滤室设置有与所述罐体内侧壁连接的二级过滤液池，所述二级过滤液池底部设置超声波换能器；所述二级过滤液池边缘略高于所述散气层。所述散气层与所述散气头采用同样的材料制作，其上密布小孔，起到分散和减缓气体流速的效果。

优选为，所述二级过滤液池边缘高于所述散气层上表面。

所述一级过滤液池中使用的过滤液为氢氧化钠溶液，所述二级过滤液池中使用的过滤液为氢氧化钙溶液。当沼气进入所述一级过滤液池中的时候，其中的硫化氢与二氧化碳与过滤液反应被吸收。

所述二级过滤液池为环形，所述超声波换能器设置四个，平均分布在所述二级过滤液池底部。经由一级过滤液池向上的气体在到达所述隔板时，则沿所述隔板的方向聚拢至其中部的开口处。从开口处进入所述隔板的上部空间。所述超声波换能器将所述二级过滤液池中的氢氧化钙溶液雾化，雾化的氢氧化钙溶液便会溢出所述二级过滤液池，与从所述隔板开口中出来的沼气进行反应，因为是雾化的氢氧化钙，而且环形结构可以保证雾化的氢氧化钙溶液从环形中心开口处集中落下，沼气又是由开口聚拢再经过减速腔减速后排出，因此可以起到很好的对二氧化碳吸收效果。

所述二级过滤液池上方的所述罐体侧壁设置有可以观察到所述二级过滤液池的观察窗。通过观察窗可以观察到二级过滤液池的液体状况，因为碳酸钙为白色沉淀，碳酸氢钙与氢氧化钙溶液无色，所以在氢氧化钙溶液使用初期二级过滤液池中的液体是无色的，当使用一段时间之后会有白色沉淀，当白色沉淀逐渐减少至没有时，说明内部的过滤液基本已经变为碳酸氢钙溶液，可以当做副产品取出，然后添加新的氢氧化钙作为过滤液使用。

所述甩滴器包括由电机及齿轮组成的驱动机构，所述驱动机构连接所述甩滴器的主杆，所述主杆的中心轴处设置有连杆，其余部分中空，所述连杆穿过所述支架与所述驱动机构的驱动轴连接；所述主杆两侧对称设置若干横杆，所述横杆均为空心管，且与所述主杆的内部连通；所述横杆外侧端连接甩滴刷；

所述甩滴器两侧设置有与所述支架固定连接的立杆，所述立杆朝向所述甩滴器的一侧与所述甩滴刷相对应，设置若干毛刷，所述支架内设置有为所述甩滴器的所述主杆提供液体的供液管，所述供液管连接甩滴器水泵，其出水端设置在所述主杆上侧，进水端设置在所述二级过滤液池底部。通过甩滴器水泵将二级过滤液池中的过滤液抽取到主杆内，然后在驱动机构的作用下，甩滴器旋转，并在旋转的过程中其内部的过滤液经由横杆被甩出，甩滴刷外侧一端为有很多细小分支的刷头，内侧一端与横杆连通，横杆内的液体甩至甩滴刷后，经由刷头被分散甩出，在与毛刷接触的过程中使其更加分散。从而扩大液体甩出的面积，及将液体分散成液滴，相比雾化器的雾化效果，这种液滴的体积较大，与雾化过滤液结合使用，二氧化碳吸收效果更好。甩出的液滴无论是甩至二级过滤液池中，还是甩至下方的隔板上，都可以被重新利用。

所述一级过滤液池与设置于所述罐体外侧的一级加液池底部相互连通，所述二级过滤液池与设置于所述罐体外侧的二级加液池底部连通，所述一二级加液池设置有顶盖。通过所述罐体外侧的一二级加液池，可以观察到一二级过滤液池中的溶液量为多少，并且可以方便从这里向一二级过滤液池中添加或者抽出需要的溶液。顶盖防止灰尘杂物等落入一二级过滤液池中。

所述隔板与所述罐体的连接处下方设置接液盒。经由所述隔板进入二级过滤室的沼气，与雾化的氢氧化钙反应之后变为碳酸钙，因为碳酸钙较重，所以会落至所述隔板的上表面，而碳酸钙会继续与二氧化碳反应变为碳酸氢钙。此外所述隔板以开口为中心，向所述罐体的侧壁成倒“V”字形倾斜，所述隔板上表面为弧面，当碳酸钙或者碳酸氢钙积累到一定量之后会沿所述隔板的导流槽流下，进入所述接液盒中。

所述二级过滤液池上侧设置有水泵，所述水泵连接引流管，所述引流管进水端设置于所述接液盒底部，出水端置于所述二级过滤液池上方。所述接液盒中存有从所述隔板上收集的碳酸钙与碳酸氢钙，碳酸钙沉积在底部，所述引流管的进水段设置在所述接液盒底部，可以将碳酸钙溶液通过所述水泵抽回到所述二级过滤液池中，因为碳酸钙可与二氧化碳继续反应变为碳酸氢钙，所以经由所述超声波换能器雾化可继续作为二氧化碳的过滤液使用。经由所述超声波换能器雾化作为二氧化碳的过滤液使用。如此可以使氢氧化钙溶液充分利用。最后回收碳酸氢钙溶液作为副产品。

所述罐体上表面连接太阳能充电板，所述太阳能充电板连接蓄电池，与所述水泵电连接。

经过改进的初级过滤装置有很好的过滤效果，可以简化后期吸附过程所需使用的设备，是整体设置简化，体积减小，运输方便，实现城乡间用集装箱运输至各个沼气采集点去收集并提纯沼气。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明设计合理，结构简单，通过设置单独的进气腔，使进入的气体分为两股，借助螺旋进气管上设置的排气孔使其中一股气体排出并且变为不规则的流向，与另一股气体相互碰撞干扰达到减速的效果，迷宫式挡板中设置天然斜发沸石作为吸附剂，起到对沼气初步提纯过滤的效果。通过散气头将沼气分散，提高吸收过滤的效果。倒“V”字形结构与开口可以聚拢沼气至二级过滤室的中部，并经过减速腔降低气体流速，雾化后的过滤液通过环形中心开口落下可以与沼气充分接触，同时结合甩滴器将过滤液以小液滴的形式甩出，与雾化过滤也结合使用，达到最佳的效果，此外接水槽、水泵、引流管结合使因为反应变成的碳酸钙再次用作吸收二氧化碳，而最终成为碳酸氢钙副产品，避免了传统沼气提纯方法需要将二氧化碳排出的问题。此外经过改进的初级过滤装置有很好的过滤效果，可以简化后续吸附过程所需使用的设备，从而使整体装置简化，体积减小，运输方便，实现城乡间用集装箱运输至各个沼气采集点去收集并提纯沼气。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明甩滴器结构示意图。

图3为本发明甩滴器内部液体走向示意图。

其中，附图标记为：1、罐体；2、隔板；3、开口；4、进气腔；5、进气管；6、迷宫式挡板；7、通气孔；8、一级过滤液池；9、散起头；10、二级过滤液池；11、超声波换能器；12、一级加液池；13、二级加液池；14、接液盒；15、水泵；16、引流管；17、太阳能充电板；18、观察窗；21、减速腔；22、减速腔进气管；23、减速腔挡板；24、散气层；30、甩滴器；31、支架；32、立杆；33、毛刷；34、甩滴器水泵；35、驱动机构；36、主杆；37、横杆；38、甩滴刷。

具体实施方式

针对传统沼气提纯都是将二氧化碳排放至大气中，以及整体装置较大的问题，本发明提供一种沼气提纯装置。

实施例一：

参见图1至图3，本发明提供了一种沼气提纯装置，作为沼气提纯预处理过程中的初级过滤装置，包括过滤罐，过滤罐与沼气集气罐相连接，从沼气集气罐中收取沼气，通常用风机将沼气集气罐中的沼气抽出，打入过滤罐中，过滤罐包括罐体1，罐体1内设置有将罐体1上下分隔的隔板2，隔板2中部留有开口3；隔板2沿开口3向两侧倾斜，成倒“V”字形，隔板2上表面为中部向上凸起的弧面，隔板2两侧设置有导流槽，隔板2上设置减速腔21，减速腔21是一个供沼气通过并在其中达到减速目的的腔室，开口3与减速腔21的进气通道连通。罐体1底部设置进气腔4，进气腔4上侧设置一级过滤室，隔板2上方设置二级过滤室；进气腔4内设置有迷宫式挡板6及盘式进气管5。二级过滤室上方设置有甩滴器30与支架31，甩滴器30与支架31连接，支架31两端与罐体1内壁固定连接，甩滴器30设置在罐体1的中心位置。

减速腔21包括减速腔进气管22，减速腔进气管22为螺旋形，穿过减速腔挡板23，减速腔挡板23交错设置于减速腔21内，且仅有一端与减速腔21的内壁固定连接，减速腔21底部与隔板2连接，顶部设置散气层24，开口3与减速腔进气管22的进气端连通，减速腔进气管22的另一端封闭，减速腔进气管22的管体上分布有排气孔；为了聚拢一级过滤室的气体，所以将隔板2设置成成倒“V”字形，并通过其中部设置的开口3使气体流出，但是会因此结构导致气体流速加快，所以在隔板2的开口3上侧设置减速腔21将加速的气体再次减速，以保证气体的过滤效果。

进气腔4内设置的进气管5为螺旋盘式进气管且穿过迷宫式挡板6，迷宫式挡板6仅有一端与进气腔4的腔壁连接，迷宫式挡板6上下交错的设置于进气腔4内，迷宫式挡板6由网状框架及设置于框架内的改性斜发沸石组成，改性斜发沸石起到吸附剂的作用。进气管5穿过迷宫式挡板6，进气腔4外侧设置进气口，进气口一端与沼气集气罐连通，另一端连接三通，三通另外两端，一端与进气管5连接，另一端直接通入进气腔4内；进气管5上分布有排气孔，进气腔4顶部设置若干通气孔7；因为沼气是通过化学反应缓慢产生的，所以通常收集沼气的集气罐内本身压力非常小，因此需要借助风机将集气罐中的沼气抽出，考虑到为了提高沼气的一级过滤的效果，通过特殊结构的进气腔将进入的沼气进行减速，沼气通过进气口进入三通之后分成两部分，一部分进入进气管5，另一部分则直接进入进气腔4内，此处将进入气体分流也起到减速效果，进入进气管5中的沼气，在前进过程中，从管体上的排气孔排出，而因为进气管5是螺旋形，所以排出的沼气方向是不规则的；另一方面，直接进入的进气腔4的沼气，在迷宫式挡板6的作用下，其速度降低，同时与进气管5中排出的不规则流向的沼气碰撞，速度进一步降低，由迷宫式挡板6中的吸附剂进行初步的吸附，其中氮气等杂质气体先被初步吸附一部分，之后经由进气腔4顶部的通气孔7进入到一级过滤室中。

一级过滤室设置有一级过滤液池8，一级过滤液池8设置于进气腔4上侧，一级过滤液池8底部设置散气头9，散气头9与进气腔4顶部的通气孔7通过气管连接；散气头9为圆柱形，其上分布有细密的小孔，选用塑料、树脂、玻璃等耐碱材料制成。起到将进入的沼气分散成细小气泡的作用，提高气体过滤效果的作用。

二级过滤室设置有与罐体1内侧壁连接的二级过滤液池10，二级过滤液池10底部设置超声波换能器11；二级过滤液池10边缘略高于散气层24。散气层24与散气头9采用同样的材料制作，其上密布小孔，起到分散和减缓气体流速的效果。

二级过滤液池10边缘高于散气层24上表面40公分。

一级过滤液池8中使用的过滤液为氢氧化钠溶液，二级过滤液池10中使用的过滤液为氢氧化钙溶液。当沼气进入一级过滤液池8中的时候，其中的硫化氢与二氧化碳与过滤液反应被吸收。

二级过滤液池10为环形，超声波换能器11设置四个，平均分布在二级过滤液池10底部。经由一级过滤液池向上的气体在到达隔板2时，则沿隔板2的方向聚拢至其中部的开口3处。从开口处进入隔板2的上部空间。超声波换能器11将二级过滤液池10中的氢氧化钙溶液雾化，雾化的氢氧化钙溶液便会溢出二级过滤液池10，与从隔板2开口中出来的沼气进行反应，因为是雾化的氢氧化钙，而且环形结构可以保证雾化的氢氧化钙溶液从环形中心开口处集中落下，沼气又是由开口3聚拢再经过减速腔21减速后排出，因此可以起到很好的对二氧化碳吸收效果。

二级过滤液池10上方的罐体1侧壁设置有可以观察到二级过滤液池10的观察窗18。通过观察窗18可以观察到二级过滤液池10的液体状况，因为碳酸钙为白色沉淀，碳酸氢钙与氢氧化钙溶液无色，所以在氢氧化钙溶液使用初期二级过滤液池10中的液体是无色的，当使用一段时间之后会有白色沉淀，当白色沉淀逐渐减少至没有时，说明内部的过滤液基本已经变为碳酸氢钙溶液，可以当做副产品取出，然后添加新的氢氧化钙作为过滤液使用。

甩滴器30包括由电机及齿轮组成的驱动机构35，驱动机构35连接甩滴器30的主杆36，主杆36的中心轴处设置有连杆，其余部分中空，连杆穿过支架31与驱动机构35的驱动轴连接；主杆36两侧对称设置24根横杆37，每侧12根，横杆37均为空心管，且与主杆36的内部连通；横杆37外侧端连接甩滴刷38；

甩滴器30两侧设置有与支架31固定连接的立杆32，立杆32朝向甩滴器30的一侧与甩滴刷38相对应，设置若干毛刷33，支架31内设置有为甩滴器30的主杆36提供液体的供液管，供液管连接甩滴器水泵34，其出水端设置在主杆36上侧，进水端设置在二级过滤液池10底部。通过甩滴器水泵34将二级过滤液池10中的过滤液抽取到主杆36内，然后在驱动机构35的作用下，甩滴器30旋转，并在旋转的过程中其内部的过滤液经由横杆37被甩出，甩滴刷38外侧一端为有很多细小分支的刷头，内侧一端与横杆37连通，横杆37内的液体甩至甩滴刷38后，经由刷头被分散甩出，在与毛刷33接触的过程中使其更加分散。从而扩大液体甩出的面积，及将液体分散成液滴，相比雾化器的雾化效果，这种液滴的体积较大，与雾化过滤液结合使用，二氧化碳吸收效果更好。甩出的液滴无论是甩至二级过滤液池10中，还是甩至下方的隔板2上，都可以被重新利用。

一级过滤液池8与设置于罐体1外侧的一级加液池12底部相互连通，二级过滤液池10与设置于罐体1外侧的二级加液池13底部连通，一二级加液池设置有顶盖。通过罐体1外侧的一二级加液池，可以观察到一二级过滤液池中的溶液量为多少，并且可以方便从这里向一二级过滤液池中添加或者抽出需要的溶液。顶盖防止灰尘杂物等落入一二级过滤液池中。

隔板2与罐体1的连接处下方设置接液盒14。经由隔板2进入二级过滤室的沼气，与雾化的氢氧化钙反应之后变为碳酸钙，因为碳酸钙较重，所以会落至隔板2的上表面，而碳酸钙会继续与二氧化碳反应变为碳酸氢钙。此外隔板2以开口为中心，向罐体1的侧壁成倒“V”字形倾斜，隔板2上表面为弧面，当碳酸钙或者碳酸氢钙积累到一定量之后会沿隔板2的导流槽流下，进入接液盒14中。

二级过滤液池10上侧设置有水泵15，水泵15连接引流管16，引流管16进水端设置于接液盒14底部，出水端置于二级过滤液池10上方。接液盒14中存有从隔板2上收集的碳酸钙与碳酸氢钙，碳酸钙沉积在底部，引流管16的进水段设置在接液盒14底部，可以将碳酸钙溶液通过水泵15抽回到二级过滤液池10中，因为碳酸钙可与二氧化碳继续反应变为碳酸氢钙，所以经由超声波换能器11雾化可继续作为二氧化碳的过滤液使用。经由超声波换能器11雾化作为二氧化碳的过滤液使用。如此可以使氢氧化钙溶液充分利用。最后回收碳酸氢钙溶液作为副产品。

罐体上表面连接太阳能充电板17，太阳能充电板17连接蓄电池，与水泵电连接。

本沼气提纯装置中应用的改性斜发沸石吸附剂的制备方法：

天然斜发沸石为长白山产，天然斜发沸石的主要化学成分为：

组分	SiO2	MgO	Fe2O3	Na₂O	TiO₂	K₂O	Al₂O₃	MnO	CaO
										含量%	66.6	1.94	2.52	0.91	0.55	1.11	12.34	0.12	4.25

首先用40-60℃蒸馏水将天然斜发沸石洗净，在80℃下烘一昼夜。然后用浓度为0.1mol/l的盐酸溶液中浸渍6-8h,用蒸馏水洗涤6-8次，

在离子交换柱内对沸石进行动态离子交换，首先在70℃下用1mol/l的CaCl2溶液交换2h,交换2次，然后用去离子水洗涤2-3次，沸石继续在70℃下用1mol/l的KCl溶液交换2h,交换1次，然后用去离子水洗涤2-3次，接着沸石继续在70℃下用1mol/l的NH4Cl溶液交换4h,交换2次，然后用去离子水洗涤2-3次，最后将沸石在真空条件下以10℃/min的升温速率升温至200-220℃下煅烧8-15min ,然后以5℃/min的降温速率降温至140-150℃煅烧20-25min，最后以10℃/min的升温速率升温至260-270℃煅烧90-120min，得到改性的斜发沸石。

对比应用试验

吸附剂	1大气压下N2吸附量（mmol/g）	1大气压下CH4吸附量（mmol/g）	N2与CH4吸附量之比
				对照组天然斜发沸石吸附剂	0.1823	0.1204	1.51
改性后斜发沸石吸附剂	0.8929	0.1782	5.01

从结果可知，改性后的斜发沸石对氮气和甲烷的吸附量均有所增大，但是改性前氮气和甲烷的吸附量之比为1.51，改性后氮气和甲烷的吸附量之比为5.01，远超过改性前的氮气和甲烷的吸附量之比是未改性前的3.32倍。因此改性后的斜发沸石做为氮气选择性吸附剂用于变压吸附分离氮气/甲烷效果明显改善，可以作为变压吸附分离氮气、甲烷的高选择性吸附剂。

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

Claims

1.一种沼气提纯装置，包括过滤罐，所述过滤罐与沼气集气罐相连接，其特征在于，所述过滤罐包括罐体（1），所述罐体（1）内设置有将所述罐体（1）上下分隔的隔板（2），所述隔板（2）中部设置有开口（3），周边与所述罐体（1）的内壁固定连接，所述隔板（2）上设置减速腔（21），所述开口（3）与所述减速腔（21）的进气通道连通；所述罐体（1）底部设置进气腔（4），所述进气腔（4）上侧设置一级过滤室，所述隔板（2）上方设置二级过滤室；所述进气腔（4）内设置有迷宫式挡板（6）及盘式的进气管（5）；所述二级过滤室上方设置有甩滴器（30）与支架（31），所述甩滴器（30）与支架（31）连接，所述支架（31）两端与所述罐体（1）内壁固定连接，所述甩滴器（30）设置在所述罐体（1）的中心位置;

所述减速腔（21）包括减速腔进气管（22），所述减速腔进气管（22）为螺旋形，穿过减速腔挡板（23），所述减速腔挡板（23）交错设置于所述减速腔（21）内，且仅有一端与所述减速腔（21）的内壁固定连接，所述减速腔（21）底部与所述隔板（2）连接，顶部设置散气层（24），所述开口（3）与所述减速腔进气管（22）的进气端连通，所述减速腔进气管（22）的另一端封闭，所述减速腔进气管（22）的管体上分布有排气孔；

所述进气腔（4）内的所述迷宫式挡板（6）仅有一端与所述进气腔（4）的腔壁连接，所述进气管（5）为螺旋形且穿过所述迷宫式挡板（6），所述进气腔（4）外侧设置进气口，所述进气口一端与所述沼气集气罐连通，另一端连接三通，所述三通另外两端，一端与所述进气管（5）连接，另一端直接通入所述进气腔（4）内；所述进气管（5）上分布有排气孔，所述进气腔（4）顶部设置若干通气孔（7）；

所述一级过滤室设置有一级过滤液池（8），所述一级过滤液池（8）设置于所述进气腔（4）上侧，所述一级过滤液池（8）底部设置散气头（9），所述散气头（9）与所述进气腔（4）顶部的所述通气孔（7）通过气管连接；

所述二级过滤室设置有与所述罐体（1）内侧壁连接的二级过滤液池（10），所述二级过滤液池（10）底部设置超声波换能器（11）；所述二级过滤液池（10）边缘高于所述散气层（24）；

所述一级过滤液池（8）中使用的过滤液为氢氧化钠溶液，所述二级过滤液池（10）中使用的过滤液为氢氧化钙溶液；

所述二级过滤液池（10）上方的所述罐体（1）侧壁设置有可以观察到所述二级过滤液池（10）的观察窗（18）；

所述甩滴器（30）包括由电机及齿轮组成的驱动机构（35），所述驱动机构（35）连接所述甩滴器（30）的主杆（36），所述主杆（36）的中心轴处设置有连杆，其余部分中空，所述连杆穿过所述支架（31）与所述驱动机构（35）的驱动轴连接；所述主杆（36）两侧对称设置若干横杆（37），所述横杆（37）均为空心管，且与所述主杆（36）的内部连通；所述横杆（37）外侧端连接甩滴刷（38）；

所述甩滴器（30）两侧设置有与所述支架（31）固定连接的立杆（32），所述立杆（32）朝向所述甩滴器（30）的一侧与所述甩滴刷（38）相对应，设置若干毛刷（33），所述支架（31）内设置有为所述甩滴器（30）的所述主杆（36）提供液体的供液管，所述供液管连接甩滴器水泵（34），其出水端设置在所述主杆（36）上侧，进水端设置在所述二级过滤液池（10）底部。

2.根据权利要求1所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述二级过滤液池（10）为环形，所述超声波换能器（11）设置四个，平均分布在所述二级过滤液池（10）底部。

3.根据权利要求1所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述迷宫式挡板（6）上下交错的设置于所述进气腔（4）内，所述迷宫式挡板（6）为网状框架，所述框架内设置改性斜发沸石吸附剂。

4.根据权利要求1所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述一级过滤液池（8）与设置于所述罐体（1）外侧的一级加液池（12）底部相互连通，所述二级过滤液池（10）与设置于所述罐体（1）外侧的二级加液池（13）底部连通，所述一二级加液池设置有顶盖。

5.根据权利要求1所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述隔板（2）与所述罐体（1）的连接处下方设置接液盒（14）。

6.根据权利要求5所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述二级过滤液池（10）上侧设置有水泵（15），所述水泵（15）连接引流管（16），所述引流管（16）进水端设置于所述接液盒（14）底部，出水端置于所述二级过滤液池（10）上方。

7.根据权利要求5所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述罐体上表面连接太阳能充电板（17），所述太阳能充电板（17）连接蓄电池。

8.根据权利要求1所述的沼气提纯装置，其特征在于，所述隔板（2）沿所述开口（3）向两侧倾斜，成倒“V”字形，所述隔板（2）上表面为中部凸起的弧面，所述隔板（2）两侧设置有导流槽。