CN106085531A - 一种沼气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沼气净化装置，用于对基于有机废弃物发酵产生的沼气进行净化，其中，所述沼气净化装置包括筒体、增压泵以及喷射器，所述筒体为大致呈圆筒状的气密罐体并且盛装有弱酸或弱碱溶液，所述筒体在下部侧面设有沼气入口，所述增压泵位于筒体外部并通过管线连接至所述沼气入口，用以将待净化的沼气泵入所述沼气入口；所述喷射器位于所述筒体的内部、为中空结构，所述喷射器的内部空间与所述沼气入口流体连通，所述喷射器的包围所述内部空间的壁上设有多个喷射孔，所述筒体在上部设有沼气出口，用以输出经过净化的沼气。本发明专利可实现快速净化，具有效率高、成本低、安全便捷等特点。

Description

一种沼气净化装置
技术领域
本发明属于有机废弃物厌氧处理技术领域，特别涉及一种用于对基于有机废弃物发酵产生的沼气进行净化的沼气净化装置。
背景技术
目前，在基于有机废弃物厌氧发酵产生沼气时，厌氧消化装置刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和惰性气体CO2外，还含有一定比例的H2S、H2O以及少量的NH3、H2、N2、O2、CO和卤化烃。沼气的净化是指沼气中CH4之外其他气体的去除。对于用于燃烧的沼气主要是去除不利于燃烧的CO2、H2O、NH3、卤化烃和有气味的H2S。目前，沼气净化的机理有三大类，即化学吸收、物理提纯和生物脱除，其均存在缺点，如单一的化学吸附效率不高，效果不佳；而物理提纯能耗和设备投资成本较高，运行费用高、投资大；生物脱除还处于实验室阶段，在一定的条件下利用微生物生长繁殖需要沼气中某些杂质气体作为营养物质，从而实现对沼气的净化，运行效率慢。
因此，实有必要涉及一种沼气净化装置，对基于有机废弃物厌氧发酵产生的沼气进行高效的净化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沼气净化装置，改善现有的对有机废弃物发酵产生的沼气进行净化的装置处理效率低、处理效果不佳的状况。
为实现上述目的，本发明提供一种沼气净化装置，用于对基于有机废弃物发酵产生的沼气进行净化，其中，所述沼气净化装置包括筒体、增压泵以及喷射器，所述筒体为大致呈圆筒状的气密罐体并且盛装有弱酸或弱碱溶液，所述筒体在下部侧面设有沼气入口，所述增压泵位于筒体外部并通过管线连接至所述沼气入口，用以将待净化的沼气泵入所述沼气入口；所述喷射器位于所述筒体的内部、为中空结构，所述喷射器的内部空间与所述沼气入口流体连通，所述喷射器的包围所述内部空间的壁上设有多个喷射孔，所述筒体在上部设有沼气出口，用以输出经过净化的沼气。
优选地，所述喷射器为环形、螺旋形或棒形，大体在水平方向上延伸，并且所述喷射孔均浸没在所述弱酸或弱碱溶液中。
优选地，所述喷射孔的孔径为1-5mm。
优选地，所述增压泵产生的压力在0.1-10个大气压的范围内。
优选地，所述多个喷射孔中两个相邻喷射孔边缘之间的距离为2-10mm。
优选地，所述筒体的底部设置有杂质排出口。
优选地，所述沼气净化装置，包括至少两个彼此串联的筒体和喷射器，并且各个筒体中盛装有不同的弱酸或弱碱溶液。
本发明的有益效果为：
通过本发明的沼气净化装置，能够使待净化的沼气与弱酸或弱碱溶液充分接触，从而能够对不同物性的有机废弃物经厌氧发酵所生产的沼气进行有效的净化处理，净化效率高，净化后的沼气纯净且燃烧热值高；而且，盛装不同杂质吸收溶液的筒体串联组合后，能够更加有效地针对沼气中的不同杂质进行有效的净化。
附图说明
图1为根据本发明实施例的沼气净化装置的结构示意图；
图2为根据本发明另一实施例的沼气净化装置的结构示意图；
图3为根据本发明一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图4为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图5为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图6为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图7为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图8为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
图9为根据本发明又一实施例的沼气净化装置的喷射器的结构示意图。
附图标记列表：
1-沼气出口；2-温度控制表；3-人孔；4-筒体；5-沼气入口；6-排污口；7-喷射器；16-储气罐；17-气体增压泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
图1示意性地示出了根据本发明实施例的沼气净化装置100。如图所示，沼气净化装置100包括筒体4、增压泵17以及喷射器7，其中，筒体4为大致呈圆筒状的气密罐体，在筒体4下部的侧面设有沼气入口5；增压泵17位于筒体4外部并通过管线连接至沼气入口5，用以将待净化的沼气经由沼气入口5泵入沼气净化装置100；喷射器7位于筒体4的内部、为中空结构，且喷射器7的中空结构的内部空间与沼气入口5流体连通，喷射器7的包围内部空间的壁上设有多个喷射孔；在筒体4的上部设有沼气出口1，用以输出经过净化的沼气；为了吸收沼气中包含的杂质，筒体4中通常盛装有弱酸或弱碱溶液，喷射器7整体上浸没于该弱酸或弱碱溶液中，或者至少喷射器7的多个喷射孔浸没于该弱酸或弱碱溶液中。
应该理解，筒体4并不局限于圆筒状，还可以采用方形或其它合适形状的筒体。筒体4可以采用306钢材，并且其内部可以采用耐酸或耐碱的树脂涂层。而且，可以在筒体4的沼气入口5和沼气出口1等与其它器件连接的部位采用耐酸碱腐蚀的垫片以保证筒体4的气密性。
有机废弃物经厌氧发酵产生的沼气可被事先收集到储气罐16中，进行净化时，储气罐16中的气体经增压泵17加压后，通过沼气入口5进入喷射器7，再经过喷射孔进入筒体4内部的含弱酸或弱碱的溶液中，在化学反应和溶液溶解的作用下，使沼气中的杂质被脱除，之后被净化的沼气从净化装置100上部的沼气出口1进入后续的处理装置。
图3-图9示出了根据本发明实施例的沼气净化装置的喷射器7的具体结构。其中，虚线4所示为筒体，图中示出了圆形(图3-图7)和方形(图8-图9)两种筒体形式。
如图所示，喷射器7可以为环状、螺旋状、棒状等多种形态。环形喷射器随着筒体4截面积的增加，可以相应地增加喷射器的喷射环的道数。在圆形筒体中可以采用螺旋喷射器，筒体较小时采用如图6所示是普通螺旋线喷射器，而筒体较大时采用如图7所示的费马螺旋线喷射器。在方形筒体(宽长比通常在1∶1至1∶1.5之间)中，可以采用图8和图9所示的平行列管式喷射器。
喷射器7上的喷射孔根据需要可以朝向任意方向(上部、下部、周边)，喷射孔的数量可根据装置的大小确定，一般相邻喷射孔的边缘之间的距离为2-10mm，以便气泡能够与筒体4中的溶液更加充分地作用。
喷射器7本身的横截面可为圆柱状、椭圆形、长方形、三角形或其它多边形等，其上的喷射孔的孔径一般在1-5mm的范围内。当然，容易理解，喷射孔也完全可以采取其他的开孔形状。
喷射器7可以采用耐酸碱腐蚀的材料制成，例如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、陶瓷、聚乙烯等。
喷射器7优选安装在筒体4的下部，以便沼气能够与筒体4中的溶液发生更加充分的作用。例如，喷射器7可以在筒体4的侧面与底部连接部上方5cm左右的位置。
沼气在增压泵17的加压的作用下，进入沼气净化装置100，在喷射器7上多个喷射孔的作用下，形成细小的气泡，进而获得与筒体4中盛装的溶液形成比较大的接触面积，有利于溶液对沼气中杂质进行充分的吸收。增压泵17产生的压力在0.1-10个大气压范围内，可将待净化的沼气中的杂质去除，压力太大，会导致气体流速过快，部分杂质被带走，导致净化不完全。
图2示意性地示出了根据本发明另一实施例的沼气净化装置200。沼气净化装置200包括两组筒体4与喷射器7，其中第一筒体(位于图2右侧)的沼气出口通过管线连接至第二筒体(位于图2左侧)的沼气入口，从而将两组筒体和喷射器串联起来，两个筒体中盛装有不同的杂质吸收溶液(例如，两个筒体分别盛装弱酸和弱碱溶液)，沼气先后与两种溶液作用后，能够更加有效地去除沼气中不同类型的杂质。

Claims (7)

1.一种沼气净化装置，用于对基于有机废弃物发酵产生的沼气进行净化，其特征在于，所述沼气净化装置包括筒体、增压泵以及喷射器，所述筒体为大致呈圆筒状的气密罐体并且盛装有弱酸或弱碱溶液，所述筒体在下部侧面设有沼气入口，所述增压泵位于筒体外部并通过管线连接至所述沼气入口，用以将待净化的沼气泵入所述沼气入口；所述喷射器位于所述筒体的内部、为中空结构，所述喷射器的内部空间与所述沼气入口流体连通，所述喷射器的包围所述内部空间的壁上设有多个喷射孔，所述筒体在上部设有沼气出口，用以输出经过净化的沼气。
2.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于，所述喷射器为环形、螺旋形或棒形，大体在水平方向上延伸，并且所述喷射孔均浸没在所述弱酸或弱碱溶液中。
3.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于，所述喷射孔的孔径为1-5mm。
4.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于，所述增压泵产生的压力在0.1-10个大气压的范围内。
5.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于，所述多个喷射孔中两个相邻喷射孔边缘之间的距离为2-10mm。
6.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于，所述筒体的底部设置有杂质排出口。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的沼气净化装置，其特征在于，所述沼气净化装置包括至少两组彼此串联的筒体和喷射器，并且各个筒体中盛装有不同的弱酸或弱碱溶液。
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