CN203639437U - 一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，涉及环境保护和可再生能源利用领域，具体地讲是一种对包括大型养殖业、城市生活垃圾等所产生沼气纯化、制备清洁车用燃料资源化利用的装置，其包括沼气收集管口、脱硫罐、干燥管、除尘器、沼气压缩机、第一变压吸附罐、第二常压吸附罐、CO2／CH4膜分离组件、甲烷富集气缓冲罐、甲烷加气接口，以上部件及装置通过管路依次串接。本装置沼气纯化率高，可有效去除沼气中的二氧化碳，纯化后的沼气浓度可达99.6％以上，具有良好的经济效益、社会效益及环境效益。
Description
技术领域
本实用新型属于环境保护和可再生能源利用领域，具体涉及一种对包括大型养殖业、城市生活垃圾等所产生沼气纯化、制备清洁车用燃料资源化利用的装置。
背景技术
垃圾填埋气(LFG)中的沼气(甲烷的含量为60％-65％，二氧化碳的含量为35％-40％，以及还含有少量的硫化氢。)是城市垃圾填埋场的最终产物之一，是一种可回收利用的再生能源，同时又是污染性和爆炸危险性气体。沼气中二氧化碳的存在降低了沼气的能量密度，如果所用的沼气需要达到天然气标准或者被用作汽车燃料，那么就必须对其中的二氧化碳进行去除。目前沼气提纯工艺的方法有高压水洗法、变压吸附法、化学吸收法等，存在投资成本高、运行成本高、故障率高、维护费用高、不可连续调节、工作时噪音大、污染环境等问题。且这些传统的沼气提纯工艺方法只能去除沼气中的一部分杂质，通常不考虑从作为原料气的沼气中脱除含量为1％-10％的氮气，未能较为彻底的对沼气进行纯化，因此很难获得纯度99.0％以上的甲烷气体。沼气的纯化与利用不仅可以解决温室气体排放、恶臭扰民和安全隐患等环境问题，而且可以变废为宝，实现向经济和环境协调发展方向的转变。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，该装置沼气纯化率高，可有效去除沼气中的二氧化碳，纯化后的沼气浓度可达99.6％以上，具有良好的经济效益、社会效益及环境效益。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，其特征在于：
其包括沼气收集管口、脱硫罐、干燥管、除尘器、沼气压缩机、第一变压吸附罐、第二常压吸附罐、CO2／CH4膜分离组件、甲烷富集气缓冲罐、甲烷加气接口，以上部件及装置通过管路依次串接。所述收集管口出口通过管路连接到脱硫罐的下端进口，脱硫罐的右上端出口连接到干燥管的进口，干燥管的出口连接除尘器的入口，除尘器的出口连接沼气压缩机的进口，沼气压缩机的出口与第一变压吸附罐的入口连接，第一变压吸附罐的出口与第二常压吸附罐的入口连接，第二常压吸附罐的右下方出口与CO2／CH4膜分离组件的进口相连，CO2／CH4膜分离组件右上方出口与甲烷富集气缓冲罐的进口相连，最后气体通过甲烷加气接口排出装置，实现车用燃料气加气过程。
所述除尘器是一种聚四氟乙烯微孔薄膜滤袋。
所述脱硫罐是填装碱液的水洗吸收器。
所述干燥管和第二常压吸附罐中填装介质为硅胶。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
①沼气纯化率高，可有效的去除沼气中的二氧化碳，纯化后的沼气浓度可达99.6％以上；
②采用聚四氟乙烯微孔薄膜滤袋作为除尘器，可有效的滤除垃圾填埋气中参杂的和PM2.5相当的杂质，以避免对CO2／CH4膜分离组件的影响；
③一级变压吸附对沼气中二氧化碳、氧气、氮气等杂气进行有效吸附，使得二级常压吸附水汽后，提高了CO2／CH4膜分离组件的分离性能；
④本沼气纯化工艺具有部件紧凑、占地面积小、运行成本低、故障率低、可连续调节、工作噪音低等特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意框图
图2为本实用新型的结构立体图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，如图1、图2所示，其包括沼气收集管口1、脱硫罐2、干燥管3、除尘器4、沼气压缩机5、第一变压吸附罐6、第二常压吸附罐7、CO2／CH4膜分离组件8、甲烷富集气缓冲罐9及甲烷加气接口10，以上部件及装置通过管路依次串接。所述收集管口1出口通过管路连接到脱硫罐2的下端进口，脱硫罐2的右上端出口连接到干燥管3的进口，干燥管3的出口连接除尘器4的入口，除尘器4的出口连接沼气压缩机5的进口，沼气压缩机5的出口与第一变压吸附罐6的入口连接，第一变压吸附罐6的出口与第二常压吸附罐7的入口连接，第二常压吸附罐7的右下方出口与CO2／CH4膜分离组件8的进口相连，CO2／CH4膜分离组件8右上方出口与甲烷富集气缓冲罐9的进口相连，最后气体通过甲烷加气接口10排出装置。
其工艺流程为首先将从沼气收集管口1收集的沼气输入到脱硫罐2中，待沼气中的H2S气体分离出后，再入到干燥管3中进行水分脱除，经干燥后的沼气进入除尘器4进行杂质脱除，经除尘后的沼气再进入沼气压缩机5加压后进入第一变压吸附罐6，分离出氧气和氮气后进入第二常压吸附罐7除去杂质和水汽，净化后的沼气进入CO2／CH4膜分离组件8进行CO2的分离，经CO2／CH4膜分离组件8分离后的甲烷进入到甲烷富集气缓冲罐9，最后通过甲烷加气接口10实现车用燃料气加气过程。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，其特征在于，其包括沼气收集管口、脱硫罐、干燥管、除尘器、沼气压缩机、第一变压吸附罐、第二常压吸附罐、CO2／CH4膜分离组件、甲烷富集气缓冲罐、甲烷加气接口，以上部件及装置通过管路依次串接。所述收集管口出口通过管路连接到脱硫罐的下端进口，脱硫罐的右上端出口连接到干燥管的进口，干燥管的出口连接除尘器的入口，除尘器的出口连接沼气压缩机的进口，沼气压缩机的出口与第一变压吸附罐的入口连接，第一变压吸附罐的出口与第二常压吸附罐的入口连接，第二常压吸附罐的右下方出口与CO2／CH4膜分离组件的进口相连，CO2／CH4膜分离组件右上方出口与甲烷富集气缓冲罐的进口相连，最后气体通过甲烷加气接口排出装置，实现车用燃料气加气过程。
2.如权利要求1所述的一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，其特征在于：所述除尘器是一种聚四氟乙烯微孔薄膜滤袋。
3.如权利要求1所述的一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，其特征在于：所述脱硫罐是填装碱液的水洗吸收器。
4.如权利要求1所述的一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置，其特征在于：所述干燥管和第二常压吸附罐中填装介质为硅胶。
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