CN209108881U - 一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置 - Google Patents

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葛海林
杨新浩
葛惟峥
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Abstract

本实用新型公开了一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置，沼气到膜组件与膜组件的顶部连接，沼气将从组件外壳内、中空纤维膜外部通过膜组件，清洗水罐与膜组件的底部连接，清洗水罐与膜组件之间还安装有用于抽水的清洗水泵，通过清洗水泵将水注入到膜组件中，水将从膜管内侧或膜腔内侧通入膜组件中，水溶性杂质如NH3，H2S及CO2会被水吸收，最后离开膜组件的气体为纯度约为97％的CH4。本实用新型不仅应用于生物发酵产生的沼气中CO2和CH4混合气体中除去大部分的CO2等杂质，从而大大提高CH4在混合气中的比例，而且在这套装置中吸收二氧化碳的水经过脱CO2装置处理后，水可以再次循环使用，达到省水的效果。

Description

一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置
技术领域
本实用新型属于气体分离的应用技术领域,具体涉及一种吸收水溶性气体如二氧化碳的膜接触器装置。
背景技术
生化发酵后产生的沼气主要是CO2和CH4的混合气体，同时含有H2S与NH3，一般都是未经过处理直接作为燃气燃烧。由于沼气中有大量的二氧化碳气存在，这样的混合气体燃烧值低，使燃烧效率大大降低，也会造成空气污染。
目前商业上可行的用于沼气清洁的工艺包括以下几种：胺洗法、变压吸附法、膜分离法、水洗法、低温分离法。
传统的膜接触装置是从水体系中除去溶解的微量气体。本专利提出利用膜接触器并结合二种或以上混合气体在水中的溶解度相差大的概念,设计一种从含有二氧化碳等气体的沼气中吸收二氧化碳等水溶性气体的膜接触器，它可以从CO2和CH4的混合体除去大部分的CO2及水溶性气体，使得CH4的浓度比例大大地提高，从而提高沼气燃烧效率。
实用新型内容
实用新型目的：为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置。
技术方案：一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置，包括沼气源、膜组件、吸收进水罐、清洗水泵；清洗水，净化后沼气，吸收排水罐和吸收回收气；
所述沼气到膜组件与膜组件的顶部连接，沼气将从组件外壳内、中空纤维膜外部通过膜组件，所述吸收进水罐与膜组件的底部连接，所述吸收进水罐与膜组件之间还安装有用于抽水的清洗水泵，通过清洗水泵将吸附剂清洗水注入到膜组件中，水将从中空纤维膜内侧或膜腔内侧通入膜组件中，CO2会被水吸收，最后离开膜组件的净化后沼气为纯度约为97％的CH4，吸收后的水进入吸收排水罐，排水罐内的释放气可回收CH4。用于清洁的水将在净化去除CO2后循环使用。
作为优化：所述沼气到膜组件为密闭空间，用于处理沼气。
作为优化：所述清洗水罐储存有作为吸收剂的清洗水。
作为优化：所述沼气吸收排水罐储存有吸收后的水。
有益效果：本实用新型不仅应用于生物发酵产生的沼气中CO2和CH4混合气体中除去大部分的CO2，从而大大提高CH4在混合气中的比例，而且适用于从二种或以上混和气体中，只要在水中溶解度相差大，就能达到除去一种在水中溶解度较大的一种气体目的，而且在这套装置中吸收二氧化碳的水经过脱CO2装置处理后，水可以再次循环使用，达到省水的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置，包括沼气到膜组件1、膜组件2、清洗水罐3、清洗水泵4；清洗水5，净化后沼气6，吸收排水罐7和吸收回收气8。
所述沼气源1与膜组件2的顶部连接，沼气将从组件外壳内、中空纤维膜外部通过膜组件，所述清洗水罐3与膜组件的底部连接，所述吸收进水罐与膜组件之间还安装有用于抽水的清洗水泵，通过清洗水泵4将吸附剂清洗水注入到膜组件2中，水将从中空纤维膜内侧或膜腔内侧通入膜组件2中，CO2等水溶性气体被水吸收，最后离开膜组件的净化后沼气6为纯度约为97％的CH4，吸收后的水进入吸收排水罐7，排水罐7内的释放气8可回收CH4。用于清洁的水将在净化去除CO2后循环使用。
本实施例中，所述沼气到膜组件1为密闭空间，用于储存待处理的沼气。所述清洗水罐3储存有作为吸收剂的清洗水。所述吸收排水罐7储存有吸收后的水。
本实用新型不仅应用于生物发酵产生的沼气中CO2和CH4混合气体中除去大部分的CO2及水溶性气体，从而大大提高CH4在混合气中的比例，而且适用于从二种或以上混和气体中，只要在水中溶解度相差大，就能达到除去一种在水中溶解度较大的一种气体目的，而且在这套装置中吸收二氧化碳的水经过脱CO2装置处理后，水可以再次循环使用，达到省水的效果。
本专利具有以下优势：
1、低压：本专利在接近大气压下运行，这降低了操作成本和所需设备的资金成本。
2、低温：本专利的流程在室温下运行，这也同样降低了操作成本和所需设备的资金成本。
3、环保：与胺洗技术相比，本专利不需要使用化学试剂来清洁沼气。此外，会循环利用水来减少水的浪费。在室温和低压下的操作亦减少了浪费的能源，因此更为环保。
4、低能耗：与低温分离和水洗法相比，本专利在RTP(室温常压)条件下进行，这就只需要低能量的泵，压缩机，热交换器和其他耗能过程。
5、低投资：本专利在物理分离过程中运行，需要最少的设施和更低的设备成本。
上述内容对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本实用新型的优点和特征，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚的界定。本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (1)

1.一种吸收沼气中水溶性气体的膜接触器装置，其特征在于：包括沼气源(1)、膜组件(2)、吸收进水罐(3)、清洗水泵(4)；清洗水(5)，净化后沼气(6)，吸收排水罐(7)和吸收回收气(8)；所述沼气源(1)与膜组件(2)的顶部连接，沼气将从组件外壳内、中空纤维膜外部通过膜组件(2)，所述吸收进水罐(3)与膜组件(2)的底部连接，所述吸收进水罐(3)与膜组件(2)之间还安装有用于抽水的清洗水泵(4)，通过清洗水泵(4)将清洗水(5)注入到膜组件(2)中，水将从中空纤维膜内或膜腔内侧通入膜组件(2)中，CO2等水溶性气体透过膜被水吸收，最后离开膜组件(2)的净化后沼气(6)为纯度约为97％的CH4，吸收后的水进入吸收排水罐(7)，排水罐内的释放气可作为吸收回收气(8)回收CH4；用于清洁的水将在净化去除CO2后循环使用；
所述沼气源(1)为密闭空间，用于储存待处理的沼气，所述吸收进水罐(3)储存有作为吸收剂的清洗水，所述吸收排水罐(7)储存有作为可回收吸收水，所述回收吸收水中释放的CH4气体可回收。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115069069A (zh) * 2022-07-15 2022-09-20 重庆远达烟气治理特许经营有限公司科技分公司 耦合碳捕集系统和燃气发电系统

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