CN205676433U - 一种高效双级膜法沼气净化提纯系统 - Google Patents

一种高效双级膜法沼气净化提纯系统 Download PDF

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廖海涛
沈晓庄
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Abstract

本实用新型涉及一种高效双级膜法沼气净化提纯系统，其特征在于：其包括厌氧罐、一级过滤装置、脱水装置、脱硫装置、加热器、一级膜管、二级膜管、双层膜气柜和发电机；所述厌氧罐和一级过滤装置之间设有压缩机，所述一级过滤装置与脱水装置相连，所述脱水装置和脱硫装置相连，所述脱硫装置和加热器相连，所述加热器和一级膜管的进口处相连，所述一级膜管的出口处和双层膜气柜均相连，所述一级膜管的渗透气出口处和二级膜管的进气口相连，所述一级膜管和二级膜管之间设有压缩机，所述二级膜管的出口处与一级膜管的进口处相连，所述双层膜气柜与发电机相连，所述发电机与厌氧罐相连。本实用新型设备紧凑，占地面积小；处理规模灵活；沼气浓缩提纯效率高，甲烷气体浓度97.5%以上、操作简单，节能环保、维修保养容易。

Description

一种高效双级膜法沼气净化提纯系统
技术领域
本实用新型涉及沼气净化提纯技术领域，具体涉及一种高效双级膜法沼气净化提纯系统。
背景技术
为了应对能源短缺和环境恶化，近年来世界各国都大力推动可再生能源和清洁能源的开发与利用．沼气是有机废弃物（如城市污泥、畜禽粪便、餐厨垃圾、绿化垃圾等）经过厌氧发酵生成的，是一种宝贵的可再生清洁能源。沼气经过净化提纯后可以与石化天然气相媲美，被称为生物天然气。
沼气的主要成分为CH4和CO2，还含有少量水蒸气和硫化氢，沼气中CH4和CO2的分离是沼气转生物天然气的关键，沼气提纯领域常用的CH4和CO2分离技术包括变压吸附法、水洗法、化学吸收法、深冷分离法以及膜分离法。变压吸附法、水洗法和化学吸收法由于设备和技术工艺比较成熟，在沼气提纯领域的市场份额超过９０％。气体分离膜技术最近几年中发展迅速，目前，在沼气提纯领域的市场份额已经升至５％。与其它几种分离方法相比，气体分离膜技术的优势包括设备紧凑，占地面积小；处理规模可大可小；操作简单灵活，可连续也可以间断运行；维修保养容易；不使用化学试剂和水；不会造成环境污染等。因此气体分离膜法被认为是未来大中型沼气工程中制备生物天然气的一种非常有潜力的技术。现有的膜分离沼气提纯工艺的气体渗透性处理不够成熟；系统长期稳定性不好；膜处理后的沼气净化效果不好。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服以上的不足而提供的一种设备紧凑，占地面积小；处理规模灵活；沼气浓缩提纯效率高，甲烷气体浓度97.5%以上、操作简单，节能环保、维修保养容易的高效双级膜法沼气净化提纯系统。
一种用于高效双级膜法沼气净化提纯系统，其包括厌氧罐、一级过滤装置、脱水装置、脱硫装置、加热器、一级膜管、二级膜管、双层膜气柜和发电机；厌氧罐和一级过滤装置之间设有压缩机，一级过滤装置与脱水装置相连，脱水装置和脱硫装置相连，脱硫装置和加热器相连，加热器和一级膜管的进口处相连，一级膜管的出口处和双层膜气柜均相连，一级膜管的渗透气出口处和二级膜管的进气口相连，一级膜管和二级膜管之间设有压缩机，二级膜管的出口处与一级膜管的进口处相连，双层膜气柜与发电机相连，所述发电机与厌氧罐相连。
优选地，脱水装置采用冷分离法脱水系统，其压力控制在1-1.5mpa。
优选地，脱硫装置采用生物脱硫法脱硫，选用无色硫细菌。
优选地，一级膜管和二级膜管的内部均采用无机气相膜。
本实用新型的有益效果：
（1）设有一级过滤，滤除粉尘及颗粒杂质，使过滤精度达到 25μm，避免粉尘及颗粒杂质对后续的各系统机械造成损坏，特别是避免粉尘及颗粒杂质对一级膜管和二级膜管造成污染，影响净化提纯的效果；
（2）设有脱水装置，有效去除沼气中的水分，设有脱硫装置，有效去除沼气中的H2S，避免H2S和水反应形成腐蚀气体，对系统中的压缩机和管道产生损坏；
（3）设有加热器，进一步去除进入一级膜管和二级膜管前沼气中的水分；
（4）双级膜法提纯设计和无机气相膜的选择，有效提高沼气提纯效率；
（5）发电机的余热在利用，有效提高使用效率，达到能量平衡。
附图说明
附图1为本实用新型的系统的结构示意图；
以上附图中：1-厌氧罐、2-压缩机、3-一级过滤装置、4-脱水装置、5-脱硫装置、6-加热器、7-一级膜管、8-二级膜管、9-双层膜气柜、10-发电机。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
如图1，应用于高效双级膜法沼气净化提纯工艺的系统，其包括厌氧罐1、一级过滤装置3、脱水装置4、脱硫装置5、加热器6、一级膜管7、二级膜管8、双层膜气柜9和发电机10；厌氧罐1和一级过滤装置3之间设有压缩机2，一级过滤装置3与脱水装置4相连，脱水装置4和脱硫装置5相连，脱硫装置5和加热器6相连，加热器6和一级膜管7的进口处相连，一级膜管7的出口处和双层膜气柜9均相连，一级膜管7的渗透气出口处和二级膜管8的进气口相连，一级膜管7和二级膜管8之间设有压缩机2，二级膜管8的出口处与一级膜管7的进口处相连，双层膜气柜9与发电机10相连，所述发电机10与厌氧罐1相连。
脱水装置4采用冷分离法脱水系统，其压力控制在1-1.5mpa。
脱硫装置5采用生物脱硫法脱硫，选用无色硫细菌，选用无色硫细菌，如氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等一种或多种。
一级膜管和二级膜管的内部均采用无机气相膜。
效果：设备紧凑，占地面积小；处理规模灵活；沼气浓缩提纯效率高，甲烷气体浓度97.5%以上、操作简单，节能环保、维修保养容易的高效双级膜法沼气净化提纯系统。
以上所述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效双级膜法沼气净化提纯系统，其特征在于：其包括厌氧罐、一级过滤装置、脱水装置、脱硫装置、加热器、一级膜管、二级膜管、双层膜气柜和发电机；所述厌氧罐和一级过滤装置之间设有压缩机，所述一级过滤装置与脱水装置相连，所述脱水装置和脱硫装置相连，所述脱硫装置和加热器相连，所述加热器和一级膜管的进口处相连，所述一级膜管的出口处和双层膜气柜均相连，所述一级膜管的渗透气出口处和二级膜管的进气口相连，所述一级膜管和二级膜管之间设有压缩机，所述二级膜管的出口处与一级膜管的进口处相连，所述双层膜气柜与发电机相连，所述发电机与厌氧罐相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱水装置采用冷分离法脱水系统，其压力控制在1-1.5mpa。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫装置采用生物脱硫法脱硫，选用无色硫细菌。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述一级膜管和二级膜管的内部均采用无机气相膜。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107927346A (zh) * 2017-12-25 2018-04-20 杨正山 一种垃圾填埋气二氧化碳捕集耦合微藻固碳工艺
CN107998841A (zh) * 2017-12-24 2018-05-08 杨正山 一种垃圾填埋气膜分离耦合微藻固碳工艺
CN111961509A (zh) * 2020-08-18 2020-11-20 北京中持绿色能源环境技术有限公司 一种沼气膜提纯系统及方法

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