CN203639437U - 一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置 - Google Patents

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王国栋
李有森
王婷婷
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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

一种垃圾填埋沼气纯化甲烷的装置
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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