CN111088087B - 一种沼气发电机组用沼气预处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沼气发电机组用沼气预处理装置，一种沼气发电机组用沼气预处理装置，包括处理单元，处理单元包括预处理单元和反应处理单元，预处理单元通过连接装置与反应处理单元连接，反应处理单元内开设有反应池，反应池内设置有收集装置，处理单元内开设有弧状腔，弧状腔内设置有触发装置，弧状腔侧壁开设有连接口，所述连接口连接有干燥装置，所述反应处理单元一侧设置有电机，所述电机输出端连接有传动装置。本发明，经过一系统的处理，简单的进行操作，有效的实现对甲烷的预处理，在进行处理时降低了设备的多样化，降低的设备的成本，降低了能源损耗，从而在实现有效对沼气预处理的同时、降低成本与消耗资源。

Description

一种沼气发电机组用沼气预处理装置
技术领域
本发明涉及沼气预处理装置技术领域，尤其涉及一种沼气发电机组用沼气预处理装置。
背景技术
厌氧发酵沼气是现代污水处理厂、酒精厂、养殖场正常生产的附属生成物。其主要成分为50～65％的甲烷与30～50％的二氧化碳，同时还含有水蒸气、硫化物、氮化物等上百种成分，其中甲烷是主要的温室效应污染物之一，沼气不仅会污染环境而且也会产生严重的安全隐患，因此需要对厌氧沼气进行集中处理。正常生产产生的沼气集中收集用于发电，不仅能提高资源的利用率，同时也可以减少对市电的依赖。
沼气在进行发电使用前需要对其进行预处理，沼气预处理装置是沼气发电机组必备的重要设备，现有的沼气预处理设备操作复杂，资源耗费过多，适用于大型企业，在一些中小型企业进行使用时，无法保证持续供给沼气，前期投入耗资巨大，通过发电产生的电能无法与之消耗的能量呈正比，得不偿失，使得许多中小型企业不进行安装沼气发电机组，造成大量的沼气进行排放，造成了严重的环境污染，对资源的利用率降低，现亟需有效对沼气预处理、成本低廉、消耗资源小的预处理装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有沼气发电预处理装置不适用与小型发电使用的缺点，而提出的一种沼气发电机组用沼气预处理装置，它能实现有效的对沼气中的有害气体进行除去，提高沼气浓度，适用与中小型企业的预处理装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种沼气发电机组用沼气预处理装置，包括处理单元，所述处理单元包括预处理单元和反应处理单元，所述预处理单元内开设有吸收池，所述吸收池底部连接有主管道，所述预处理单元通过连接装置与反应处理单元连接，所述反应处理单元内开设有反应池，所述反应池内设置有收集装置，所述收集装置包括开设在反应池底部的出液口，所述出液口通过出液管连接有收集槽，所述反应池内固定连接有呈倾斜设置的过滤板，位于过滤板底部的所述反应池侧壁开设有出料口，所述出料口通过出料管连接有收集盒，所述出液管与出料管上均设置有第一阀门；
所述预处理单元和反应处理单元内开设有弧状腔，所述弧状腔内设置有触发装置，位于反应处理单元内的所述弧状腔侧壁开设有连接口，所述连接口连接有干燥装置，所述干燥装置包括设置在反应处理单元侧壁的干燥块，所述干燥块内开设有干燥腔，所述干燥腔两侧均开设有出口，所述干燥腔顶部开设有开口，所述开口螺纹连接有防护盖，所述开口内设置有安装板，所述安装板上开设有多个T型槽，所述T型槽滑动连接有T型块，所述T型块连接有干燥板；
所述反应处理单元一侧设置有电机，所述电机输出端连接有传动装置。所述触发装置包括与弧状腔侧壁滑动连接的单向活塞环，所述单向活塞环内侧壁固定连接有磁吸圆，所述处理单元外侧壁设置有两层呈L状的限制环，两个所述限制环之间设置有电磁块。
所述预处理单元和反应处理单元外侧壁上转动连接有旋转轴，所述旋转轴外侧壁固定连接有圆盘，所述圆盘外侧壁通过连接杆与电磁块连接。
所述传动装置包括与电机输出端固定连接有第一链轮，所述旋转轴端部固定连接有第二链轮，所述第一链轮通过链条与两个第二链轮连接
优选地，所述连接装置包括与预处理单元内的弧状腔连接有出气管，所述出气管端部连接有单向气阀，所述单向气阀通过连接管与反应池内侧壁连接。
优选地，所述预处理单元侧壁设置有多个换液管，所述换液管上设置有换液阀门。
优选地，所述主管道上设置有控制阀，所述弧状腔与反应池连通。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、通过设置在预处理单元与反应处理单元内的吸收池与反应池对待处理沼气进行处理，在吸收池内放入廉价的水来进行吸收，通过设备将处理后的产物进行收集，有效的实现对沼气的处理，降低沼气处理的成本。
2、通过单个电机进行带动，实现对能源的节约。
3、经过一系统的处理，简单的进行操作，有效的实现对甲烷的预处理，在进行处理时降低了设备的多样化，降低的设备的成本，降低了能源损耗，从而在实现有效对沼气预处理的同时、降低成本与消耗资源。
附图说明
图1为本发明提出的一种沼气发电机组用沼气预处理装置的结构示意图；
图2为图1中A处的结构放大示意图；
图3为本发明提出的一种沼气发电机组用沼气预处理装置的背面结构示意图；
图4为本发明提出的一种沼气发电机组用沼气预处理装置的侧面结构示意图。
图中：1预处理单元、2反应处理单元、3吸收池、4主管道、5反应池、6弧状腔、7电机、8出气管、9单向气阀、10连接管、11出液管、12收集槽、13过滤板、14收集盒、15单向活塞环、16磁吸圆、17限制环、18电磁块、19旋转轴、20圆盘、21连接杆、22第一链轮、23第二链轮、24干燥块、25干燥腔、26安装板、27T型块、28干燥板、29换液管、30链条、31换液阀门、32第一阀门、33出料管、34控制阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种沼气发电机组用沼气预处理装置，包括处理单元，处理单元包括预处理单元1和反应处理单元2，通过设置预处理单元1来对沼气中的灰尘杂质气体、二氧化碳、与硫化氢气体进行吸收，从而提升沼气中的甲烷的含量，预处理单元1内开设有吸收池3，吸收池3内的液体为清水，吸收池3底部连接有主管道4，吸收池3底部开设有的口与主管道4进行连接，主管道4是与沼气池所连接的管道，为沼气源所在，预处理单元1通过连接装置与反应处理单元2连接，反应处理单元2内开设有反应池5，反应池5内设置硫酸铁等能与硫化氢气体进行反应的溶液，产生固体硫单质固体进行沉淀，产生硫酸亚铁溶液，不会产生其他气体，在除去硫化氢气体保证安全的同时，在对混合气体中的甲烷含量进行提高，反应池5内设置有收集装置，预处理单元1和反应处理单元2内开设有弧状腔6，弧状腔6内设置有触发装置，其中弧状腔6内径为圆状的，其弧状腔6顶部端部设置呈漏斗状，位于反应处理单元2内的弧状腔6侧壁开设有连接口，连接口连接有干燥装置，反应处理单元2一侧设置有电机7，电机7为现有技术，在此不做赘述，电机7输出端连接有传动装置。
进一步地，连接装置包括与预处理单元1内的弧状腔6连接有出气管8，出气管8端部连接有单向气阀9，单向气阀9其为现有技术，在此不做赘述，其作用是防止气体回流，其型号为SMC-AKH4，其具体口径可根据具体设置来进行选择，单向气阀9通过连接管10与反应池5内侧壁连接反应池侧壁开设有与连接管10连接的连接口，其中连接口连接在反应池5底部，连接管上设置有第二阀门，来防止反应池5内的反应液出现泄露。
进一步地，收集装置包括开设在反应池5底部的出液口，出液口通过出液管11连接有收集槽12，其中通过设置收集槽12对多次反应后的反应溶液进行收集，防止泄露造成污染，通过反应池5内固定连接有呈倾斜设置的过滤板13，其中过滤板13上开设有多个过滤口，对反应后的产物单质硫进行收集，位于过滤板13底部的反应池5侧壁开设有出料口，出料口通过出料管33连接有收集盒14，通过收集盒14对单质硫进行收集保存，出液管11与出料管33上均设置有第一阀门32，在进行清理反应液硫酸铁时，先一步的开启处在出液管11上的第一阀门32，将内部的硫酸铁液体进行排出后，再开启位于出料管33上的的第一阀门32来对单质硫进行收集处理，其分别进行收集处理，从而使反应产物的利用率提高，降低成本。
进一步地，触发装置包括与弧状腔6侧壁滑动连接的单向活塞环15，单向活塞环15为现有技术，其原理与打气筒的原理相似，在此不做赘述，通过设置单向活塞环15来进行压缩反应后的气体，使气体按照指定的弧状腔6进行移动，其在磁吸圆16重力作用下回复时与弧状腔6侧壁不进行密封，单向活塞环15内侧壁固定连接有磁吸圆16，磁吸圆16位于单向活塞环15中间，具有一定的重力，磁吸圆为永磁铁材质，处理单元外侧壁设置有两层呈L状的限制环17，其中通过两个限制环17对处在其中的电磁块18进行限位，使限制环17按照预定位置进行移动，两个限制环17之间设置有电磁块18，电磁块18与磁吸圆16磁性相吸，电磁块18连接有电源，电磁块18在弧状腔6上方时断开电源，在进行转动时按照预定时间进行断电与开启，从而实现与磁吸圆16之间的吸附用途断开。
进一步地，预处理单元1和反应处理单元2外侧壁上转动连接有旋转轴19，旋转轴19与处理单元外侧壁通过轴承进行转动连接，旋转轴19外侧壁固定连接有圆盘20，圆盘20外侧壁通过连接杆21与电磁块18连接，其中处理单元内的预处理单元1和反应处理单元2的电磁块18初始位置不相同，使得在预处理单元1进行排气时，反应处理单元2内的磁吸圆16不移动，在反应处理单元2进行排气时，与处理单元1内的磁吸圆16不移动。
进一步地，传动装置包括与电机7输出端固定连接有第一链轮22，旋转轴19端部固定连接有第二链轮23，第一链轮22通过链条30与两个第二链轮23连接，通过一个电机7进行驱动，有效的节省的能源，节约预处理成本。
进一步地，干燥装置包括设置在反应处理单元2侧壁的干燥块24，干燥块24内开设有干燥腔25，干燥腔25两侧均开设有出口，一侧出口通过成品气管与发电机组进行连接，干燥腔25顶部开设有开口，开口螺纹连接有防护盖，通过设置防护盖对开口进行密封，防止出现气体泄露，开口内设置有安装板26，安装板26上开设有多个T型槽，T型槽滑动连接有T型块27，通过在安装板26上开设T型槽，实现与干燥板28的可拆卸连接，在干燥板28使用后能进行更换干燥板28，干燥板28上开设有多个贯穿侧壁的干燥孔，增大与气体的接触面积，不需要对整体进行更换，节约成本，T型块27连接有干燥板28，其中干燥板28与干燥腔25内接触，干燥板28其材料为碱石灰，通过碱石灰的吸水性对甲烷中的水气体进行吸收，从而提高甲烷的浓度，有效防止水汽对甲烷燃烧的影响。
进一步地，预处理单元1侧壁设置有多个换液管29，通过设置换液管29对处理单元内的液体进行更换，换液管29上设置有换液阀门31，主管道4上设置有控制阀34，弧状腔6与反应池5连通弧状腔6与反应池5具体形状请看图1。
其中处理单元通过支撑架进行支撑固定，电机7通过支撑板进行支撑，使设备能正常运行。
本发明中
将本装置设置在沼气池与发电机组之间对沼气进行处理，通过主管道4与沼气池进行连接，通过成品气管与发电机组进行连接，在对沼气预处理时，开启控制阀34将沼气内的待处理沼气释放到预处理单元1内，将待处理沼气排放到吸收池3内，在吸收池3内的水体的作用下对沼气中的固体杂质进行吸收过滤，由于二氧化碳溶于水，这时待处理沼气中含有的二氧化碳会被水体进行部分吸收，其中含有的少量的硫化氢气体会被水体进行吸收，从而实现对沼气中的甲烷浓度进行提升，由于甲烷与硫化氢气体的浓度小于二氧化碳气体的密度，使得大量的甲烷与硫化氢气体位于上部的弧状腔6内，二氧化碳位于下部与水体继续吸收；
在此时，电机7作用，会使与之连接的第一链轮22进行旋转，与第一链轮22通过链条30连接的第二链轮23进行转动，带动与之连接的旋转轴19转动，旋转轴19转动带动圆盘20与连接杆21连接的电磁块18进行移动，这时对电磁块18进行供电，使电磁块18在与磁吸圆16进行接触时，会使磁吸圆16进行转动，带动单向活塞环15在弧状腔6内进行移动，从而使飘散在弧状腔6内的甲烷与硫化氢气体进行挤压，迫使处在甲烷与硫化氢气体进行移动，从而经过上方的出气管8移动到单向气阀9处，经过连接管10转移到位于反应处理单元2内的反应池5内；
在反应池5内的硫酸铁溶液作用下实现对甲烷中的硫化氢气体的吸收，硫化氢气体在硫酸铁作用下会充分反应产生单质硫和硫酸亚铁溶液，从而对甲烷中的硫化氢进行有效处理，防止硫化氢气体外泄造成人员伤害，甲烷的密度小于硫化氢气体的密度，使得甲烷会位于上层，会处在弧状腔6内，在电机7作用下将甲烷排放到干燥块24内进行干燥处理；
现在的甲烷气体中含有大量的水蒸气，在进行处理时甲烷气体会在单向活塞环15作用下抵压到干燥块24内，将干燥板28安装在干燥腔25内，经过干燥块24传输到发电机进行发电的气体，会先一步的在碱石灰的干燥板28作用下进行除水，从而保证进行发电的甲烷气体能有效进行除水；
经过一系统的处理，简单的进行操作，有效的实现对甲烷的预处理，在进行处理时降低了设备的多样化，在对沼气进行处理时有效的对反应物进行收集处理，降低了反应的成本，通过单个电机7进行驱动，降低了能源损耗，从而实现有效对沼气预处理、成本低廉、消耗资源少。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种沼气发电机组用沼气预处理装置，包括处理单元，其特征在于，所述处理单元包括预处理单元(1)和反应处理单元(2)，所述预处理单元(1)内开设有吸收池(3)，所述吸收池(3)底部连接有主管道(4)，所述预处理单元(1)通过连接装置与反应处理单元(2)连接，所述反应处理单元(2)内开设有反应池(5)，所述反应池(5)内设置有收集装置，所述收集装置包括开设在反应池(5)底部的出液口，所述出液口通过出液管(11)连接有收集槽(12)，所述反应池(5)内固定连接有呈倾斜设置的过滤板(13)，位于过滤板(13)底部的所述反应池(5)侧壁开设有出料口，所述出料口通过出料管(33)连接有收集盒(14)，所述出液管(11)与出料管(33)上均设置有第一阀门(32)；
所述预处理单元(1)和反应处理单元(2)内均开设有弧状腔(6)，所述弧状腔(6)内设置有触发装置，位于反应处理单元(2)内的所述弧状腔(6)侧壁开设有连接口，所述连接口连接有干燥装置，所述干燥装置包括设置在反应处理单元(2)侧壁的干燥块(24)，所述干燥块(24)内开设有干燥腔(25)，所述干燥腔(25)两侧均开设有出口，所述干燥腔(25)顶部开设有开口，所述开口螺纹连接有防护盖，所述开口内设置有安装板(26)，所述安装板(26)上开设有多个T型槽，所述T型槽滑动连接有T型块(27)，所述T型块(27)连接有干燥板(28)；
所述反应处理单元(2)一侧设置有电机(7)，所述电机(7)输出端连接有传动装置；所述触发装置包括与弧状腔(6)侧壁滑动连接的单向活塞环(15)，所述单向活塞环(15)内侧壁固定连接有磁吸圆(16)，所述处理单元外侧壁设置有两层呈L状的限制环(17)，两个所述限制环(17)之间设置有电磁块(18)；
所述预处理单元(1)和反应处理单元(2)外侧壁上转动连接有旋转轴(19)，所述旋转轴(19)外侧壁固定连接有圆盘(20)，所述圆盘(20)外侧壁通过连接杆(21)与电磁块(18)连接；
所述传动装置包括与电机(7)输出端固定连接有第一链轮(22)，所述旋转轴(19)端部固定连接有第二链轮(23)，所述第一链轮(22)通过链条(30)与两个第二链轮(23)连接。
2.根据权利要求1所述的一种沼气发电机组用沼气预处理装置，其特征在于，所述连接装置包括与预处理单元(1)内的弧状腔(6)连接有出气管(8)，所述出气管(8)端部连接有单向气阀(9)，所述单向气阀(9)通过连接管(10)与反应池(5)内侧壁连接。
3.根据权利要求1所述的一种沼气发电机组用沼气预处理装置，其特征在于，所述预处理单元(1)侧壁设置有多个换液管(29)，所述换液管(29)上设置有换液阀门(31)。
4.根据权利要求1所述的一种沼气发电机组用沼气预处理装置，其特征在于，所述主管道(4)上设置有控制阀(34)，所述弧状腔(6)与反应池(5)连通。
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