CN202786165U - 一种沼气节能脱碳装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种沼气节能脱碳装置,包括压缩机及吸收塔,压缩机与吸收塔气体进口连通,吸收塔液体出口通过水力透平机与一级解析塔液体进口连通,一级解析塔液体出口与二级解析塔液体进口连通,二级解析塔液体出口与吸收塔液体进口连通;一级解析塔气体出口与所述压缩机连通。本实用新型利用水力透平机回收部分能量,常温吸收节省制冷能量,空气解析节省循环水用量,实现了节能、节水的目的。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种沼气节能脱碳装置。
背景技术
随着石化资源的短缺,开发二次能源已经成为世界各国的主要发展战略。沼气不仅原料来源丰富、而且成本低、价廉,燃烧热效率较高,具有可再生性,是一种性能优良的清洁燃料,也是当前新能源开发的主要方面。
沼气中通常含有55~60%左右的甲烷,40%左右的二氧化碳和其它少量杂质气体。国内沼气主要作为农村灶具燃料使用,用途不广,使用价值低,而沼气经过净化脱碳后,其甲烷含量达到95%以上可称为生物天然气,可作为车用燃料气和化工原料使用,用途更广。
目前沼气脱碳主要是溶剂吸收法,该法分离效果较好,但投资费用大,能耗高,经济性较差。
CN102161925A介绍了一种利用沼气生产生物天然气的工艺,先将沼气过滤掉杂质,然后干法脱硫,再经压缩机压缩到0.8~1.5MPa, 加压后的沼气进入吸收塔进行喷淋水洗,水温为4~10℃,水洗后的水回到常压解析塔放出CO2,脱碳后的沼气最后采用分子筛吸附干燥脱水。
CN102329672A介绍了一种从沼气中分离生产甲烷和二氧化碳的方法,通过预处理,甲烷分离,富液闪蒸、回收二氧化碳和吸附剂再生五个步骤实现。将沼气通入吸收塔内,吸收塔内的压力控制在2~5MPa,温度控制在1~10℃,沼气与塔顶喷淋下的吸附剂逆流接触,二氧化碳被吸附,所用吸附剂为聚乙二醇二甲醚等;吸附后的溶剂即富液送入高闪槽进行闪蒸,以除去甲烷、氮气等气体,高闪槽的压力为0.8 MPa;所产生的高闪气返回压缩机前的沼气管路,增压后再次进入吸收塔;高闪后的富液进入低闪槽,二氧化碳气体就从富液中闪蒸出来,低闪槽的压力为0.05MPa;闪蒸后的溶剂进入再生塔进行再生。
上述脱碳工艺中能量未能有效利用,能耗较高,吸收水温较低,需要制冷设备,消耗能量。水中溶解的CO2靠闪蒸解析,残留较多,影响吸收能力,造成循环水量增大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能耗低的沼气脱碳装置。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种沼气节能脱碳装置,包括压缩机及吸收塔,压缩机与吸收塔的气体进口连通,吸收塔的液体出口通过水力透平机与一级解析塔的液体进口连通,一级解析塔的液体出口与二级解析塔的液体进口连通,二级解析塔的液体出口与吸收塔的液体进口连通;一级解析塔的气体出口与所述压缩机连通。
吸收塔的气体出口与干燥器连通。
所述二级解析塔的液体出口通过水泵与吸收塔的液体进口连通。
所述二级解析塔的空气进口通过管道与风机相连。
本实用新型中, 利用水力透平机回收部分能量,常温吸收节省制冷能量,空气解析节省循环水用量,实现了节能、节水的目的;与现有技术相比,本实用新型的优点是:
1、不需要冷冻水,吸收塔在常温下进行,洗涤水温度为30℃以下的常温水;
2、增加了水力透平机械,可以实现能量的回收利用;
3、循环水中CO2解析彻底,减少循环水用量;
4、脱碳过程中采用水作为吸收剂,无毒害,循环使用可节约用水。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种沼气节能脱碳装置,包括压缩机1及吸收塔2,压缩机1通过管道b与吸收塔2的气体进口连通,吸收塔2的气体出口通过管道c与干燥器5连通,吸收塔2的液体出口通过管道e与水力透平机3连接,水力透平机3通过管道f与一级解析塔4的液体进口连通,一级解析塔4的液体出口通过管道g与二级解析塔6的液体进口连通,二级解析塔6的液体出口管道h及管道i与吸收塔2的液体进口连通,管道h及管道i之间连接有水泵8;一级解析塔4的气体出口与所述压缩机1连通。二级解析塔6的空气进口通过管道n与风机7相连。
本实用新型的工作原理是:脱硫后的沼气通过管道a进入压缩机1进行压缩,以提高压力至1.5~3.0MPa,然后经管道b进入吸收塔2,用常温水作为溶剂吸收沼气中的CO2,吸收塔顶所排气相为甲烷含量达到95%以上的气体,经管道c进入干燥器干燥后从管道d排出作为产品出售;吸收塔底液相通过管道e送至水力透平机3进行能量回收,然后再通过管道f送至一级解析塔4,塔内压力保持为0.5~1.0 MPa,温度为常温,从一级解析塔4的塔顶排出的一级解析气为含有二氧化碳和甲烷的气体,经管道m返回至压缩机1;从一级解析塔4排出的液相通过管道g送至二级解析塔6,塔内压力保持为1~5 KPa,温度为常温,从二级解析塔6的塔底通入空气(空气经管道j、风机7及管道n进入二级解析塔6内),依靠减压和空气解析的共同作用,彻底释放水中的CO2气体并从管道k排出;二级解析塔6的塔底排出的液相通过管道h经水泵8及管道i送至吸收塔2,作为洗涤水重复使用。
Claims (4)
1.一种沼气节能脱碳装置,包括压缩机及吸收塔,压缩机与吸收塔的气体进口连通,其特征在于,吸收塔的液体出口通过水力透平机与一级解析塔的液体进口连通,一级解析塔的液体出口与二级解析塔的液体进口连通,二级解析塔的液体出口与吸收塔的液体进口连通;一级解析塔的气体出口与所述压缩机连通。
2.如权利要求1所述的沼气节能脱碳装置,其特征在于,吸收塔的气体出口与干燥器连通。
3.如权利要求1或2所述的沼气节能脱碳装置,其特征在于,所述二级解析塔的液体出口通过水泵与吸收塔的液体进口连通。
4.如权利要求3所述的沼气节能脱碳装置,其特征在于,所述二级解析塔的空气进口通过管道与风机相连。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103666612A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-26 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种常压水洗沼气脱碳净化的方法 |
CN106150842A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种液法脱碳的脱碳液能量回收发电装置 |
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CN106150842A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种液法脱碳的脱碳液能量回收发电装置 |
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