CN204981794U - 沼气干燥脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种沼气干燥脱水装置，包括串联的冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元；其中，一级干燥脱水单元包括筒体，筒体的底端设置有与冷疑器连通的切向进气口；筒体的顶端设置有排气口；在进气口到排气口之间，按自下而上方向，依次横向设置有扰流板和丝网除沫器；二级干燥脱水单元包括罐体，罐体的底端设置进气口，罐体的顶端设置排气口，在罐体的内部，按自下而上方向，依次设置有分子筛干燥层、氧化钙干燥层和氯化钙干燥层。优点为：(1)通过设置冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元，能够对沼气进行高效的干燥脱水，为后续沼气中二氧化碳和甲烷高效分离奠定了基础。(2)具有结构简单、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于沼气净化技术领域，具体涉及一种沼气干燥脱水装置。
背景技术
沼气是指有机物厌氧降解所产生的一种混合气体，其主要成分为甲烷(约占40～70％)和二氧化碳(约30～60％)，另外还含有少量的硫化氢、水分、氨、硅氧烷、氮气、氧气和灰尘等成分。
二氧化碳在沼气中含量高，不仅降低了沼气的热值和燃烧势，而且对天然气管道具有腐蚀作用，因此，实现沼气中二氧化碳和甲烷的高效分离，是将沼气转化为生物天然气的关键。
现有技术中，当采用膜组件分离二氧化碳和甲烷时，如果沼气中含有水分，水蒸汽会在膜组件上发生冷凝形成液膜影响分离性能。因此，在沼气进入到膜组件之前，对沼气进行高效脱水，是保证二氧化碳和甲烷分离效果的基础。
目前对沼气干燥脱水的设备，普遍具有脱水效果有限的问题，如何实现对沼气进行高效的干燥脱水，是沼气提纯领域中亟需解决的重要问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种沼气干燥脱水装置，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种沼气干燥脱水装置，包括串联的冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元；
其中，所述一级干燥脱水单元包括筒体，所述筒体的底端设置有与沼气发酵罐连通的切向进气口；所述筒体的顶端设置有排气口；在所述进气口到所述排气口之间，按自下而上方向，依次横向设置有扰流板和丝网除沫器；
所述二级干燥脱水单元包括罐体，所述罐体的底端设置进气口，所述罐体的顶端设置排气口，在所述罐体的内部，按自下而上方向，依次设置有分子筛干燥层、氧化钙干燥层和氯化钙干燥层。
优选的，在所述二级干燥脱水单元的排气口到后一级沼气净化单元之间的第1输出管道上安装有第1电动阀门；从所述二级干燥脱水单元的排气口到所述第1电动阀门之间的第1输出管道引出第2输出管道，所述第2输出管道反馈连接到所述冷疑器的进气口；在所述第2输出管道安装有第2电动阀门；
在所述二级干燥脱水单元的排气口位置安装有湿度检测传感器；
PLC控制器分别与所述第1电动阀门、所述第2电动阀门和所述湿度检测传感器连接。
优选的，在所述一级干燥脱水单元的下部设计有液位计；所述PLC控制器与所述液位计连接，所述PLC控制器还连接有声光报警器。
本实用新型提供的沼气干燥脱水装置具有以下优点：
(1)通过设置冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元，能够对沼气进行高效的干燥脱水，为后续沼气中二氧化碳和甲烷高效分离奠定了基础。
(2)具有结构简单、成本低的优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的沼气干燥脱水装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明：
结合图1，本实用新型提供一种沼气干燥脱水装置，包括串联的冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元。
(1)冷疑器
冷疑器具有进气口和排气口，其进气口用于与沼气发酵罐连接，其排气口用于与一级干燥脱水单元的进气口连接。
由于沼气发酵罐排出的沼气为中高温沼气，沼气温度较高，所以较多的水以水蒸气的形式存在，不利于后面的一级干燥脱水单元进行脱水。因此，本实用新型中，首先使沼气发酵罐与冷疑器连接，冷疑器的作用有两点，第一，通过降低沼气温度，实现对沼气的初步冷疑除水；第二，使沼气温度降低，有利于一级干燥脱水单元进行脱水处理。
(2)一级干燥脱水单元
一级干燥脱水单元包括筒体，筒体的底端设置有与冷疑器连通的切向进气口；筒体的顶端设置有排气口；在进气口到排气口之间，按自下而上方向，依次横向设置有扰流板和丝网除沫器；在一级干燥脱水单元的下部设计有液位计；PLC控制器与液位计连接，PLC控制器还连接有声光报警器。
本实用新型的一级干燥脱水单元，进气口为切向进气口，气流进入后因离心力作用沿着筒体上升，首先通过扰流板对气流进行充分扰流；然后，继续上升至丝网除沫器，通过丝网除沫器的作用，可将沼气中的小液滴和雾沫冷疑到筒体的下部。
通过在筒体下部设置液位计，当筒体下部的水位达到一定值时，PLC控制器通过声光报警器报警，通知操作人员及时排出筒体内的水份。
(3)二级干燥脱水单元
二级干燥脱水单元包括罐体，罐体的底端设置进气口，罐体的顶端设置排气口，在罐体的内部，按自下而上方向，依次设置有分子筛干燥层、氧化钙干燥层和氯化钙干燥层。
通过设置分子筛干燥层、氧化钙干燥层和氯化钙干燥层，可进一步降低沼气中的水份。
另外，在二级干燥脱水单元的排气口到后一级沼气净化单元之间的第1输出管道上安装有第1电动阀门；从二级干燥脱水单元的排气口到第1电动阀门之间的第1输出管道引出第2输出管道，第2输出管道反馈连接到冷疑器的进气口；在第2输出管道安装有第2电动阀门；在二级干燥脱水单元的排气口位置安装有湿度检测传感器；
PLC控制器分别与第1电动阀门、第2电动阀门和湿度检测传感器连接。
通过湿度检测传感器实时检测二级干燥脱水单元排出的沼气的含水量，如果符合膜组件对沼气水份的要求，则打开第1电动阀门，关闭第2电动阀门，使二级干燥脱水单元排出的沼气进行后面的沼气净化分离步骤；而如果二级干燥脱水单元排出的沼气的含水量不符合膜组件对水份的要求，则关闭第1电动阀门，打开第2电动阀门，使二级干燥脱水单元排出的沼气返回到冷凝器中，重新进行干燥脱水步骤。因此，通过本实用新型，只有符合膜组件水份要求的沼气可排出到后续的沼气净化分离步骤，保证在膜内，实现二氧化碳和甲烷的高效分离；另外，由于进膜前沼气已充分脱水，因此，水份不会对价格昂贵的膜造成腐蚀，从而延长了设备的使用寿命。
综上所述，本实用新型提供的沼气干燥脱水装置具有以下优点：
(1)通过设置冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元，能够对沼气进行高效的干燥脱水，为后续沼气中二氧化碳和甲烷高效分离奠定了基础。
(2)具有结构简单、成本低的优点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种沼气干燥脱水装置，其特征在于，包括串联的冷疑器、一级干燥脱水单元和二级干燥脱水单元；
其中，所述一级干燥脱水单元包括筒体，所述筒体的底端设置有与冷疑器连通的切向进气口；所述筒体的顶端设置有排气口；在所述进气口到所述排气口之间，按自下而上方向，依次横向设置有扰流板和丝网除沫器；
所述二级干燥脱水单元包括罐体，所述罐体的底端设置进气口，所述罐体的顶端设置排气口，在所述罐体的内部，按自下而上方向，依次设置有分子筛干燥层、氧化钙干燥层和氯化钙干燥层。
2.根据权利要求1所述的沼气干燥脱水装置，其特征在于，在所述二级干燥脱水单元的排气口到后一级沼气净化单元之间的第1输出管道上安装有第1电动阀门；从所述二级干燥脱水单元的排气口到所述第1电动阀门之间的第1输出管道引出第2输出管道，所述第2输出管道反馈连接到所述冷疑器的进气口；在所述第2输出管道安装有第2电动阀门；
在所述二级干燥脱水单元的排气口位置安装有湿度检测传感器；
PLC控制器分别与所述第1电动阀门、所述第2电动阀门和所述湿度检测传感器连接。
3.根据权利要求2所述的沼气干燥脱水装置，其特征在于，在所述一级干燥脱水单元的下部设计有液位计；所述PLC控制器与所述液位计连接，所述PLC控制器还连接有声光报警器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108795714A (zh) * | 2017-05-02 | 2018-11-13 | 扬州永清新能源发展有限公司 | 一种沼气制备设备及其方法 |
| CN111013342A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-17 | 北京机械设备研究所 | 一种用于真空环境的除湿装置及除湿方法 |
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2015
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