CN210030603U - 沼气脱湿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了沼气脱湿装置，包括用于盛装制冷液体工质(2)的密闭容器(1)、设置在所述密闭容器(1)内并沉浸在所述制冷液体工质(2)内的除湿管段(3)、连接至所述除湿管段(3)一端的沼气进气管(4)、及连接至所述除湿管段(3)另一端的沼气出气管(5)，所述密闭容器(1)内部分盛装制冷液体工质(2)，所述密闭容器(1)的外部设有制冷装置(8)，所述除湿管段(3)的两端延伸至所述密闭容器(1)外并与所述密闭容器(1)的外壁密封连接，所述沼气出气管(5)连接有冷凝水排放管(6)。本实用新型提供的沼气脱湿装置，用去脱除沼气内的水蒸气，结构简单，操作方便。

Description

沼气脱湿装置

技术领域

本实用新型涉及沼气净化技术领域，特别涉及一种出水热量再利用的厌氧反应装置。

背景技术

沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等，为农村进行照明和取暖提供了应用前景。发展沼气利用事业，既有可以提供能源，又有利于保护生态环境。发展农村沼气，可为农民提供高品位清洁能源，又能够保护和恢复森林植被，减少环境污染，促进生态环境的改善。

沼气的主要成分是甲烷。沼气由50％～80％甲烷、20％～40％二氧化碳、0％～5％氮气、小于1％的氢气、小于0.4％的氧气与0.1％～3％硫化氢等气体组成。沼气含有少量硫化氢而略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6～20.8％(按体积计)的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。

从沼气发生装置如沼气站产生的沼气含水分较多，并且含有一定量的硫化氢H₂S，对沼气输送管道有一定的腐蚀作用；对沼气输送管道中的冷凝水进行清理有可能发生危险事故；更尤为难以解决的是，在北方由于气温较低，管道中的冷凝水会凝固，造成沼气输送管道可能会堵塞。供应给用户的沼气如果水分较多的话利用率也会大大降低，所以有必要对在沼气输送到用户之前对沼气进行净化处理。

沼气的净化包括沼气中二氧化碳、水、H₂S以及氧氮、硅氧烷等气体的去除。其中对沼气中水的去除包括以下几种方法：

不同的温度下沼气中饱和水蒸汽的含量不同，在35℃时水的含量接近5％，在输入天然气网前沼气中的水必须去除。沼气发酵可分为三个温度范围，46～60℃称高温发酵，25～45℃称中温发酵，25℃以下称低温发酵。广大农村的家用沼气池，多采用低温发酵，其池温的变化直接受地温影响。试验表明，当池温在10℃以下时，沼气发酵不能较好的进行。

针对不同的净化工艺，在各个阶段有不同的方法。在压缩之前需除去冷凝水，这样，在洗涤去除CO₂和H₂S工艺中就不需要再对气体进行干燥，在吸收净化工艺之前也常常需要对气体进行干燥。最常用的为冷凝法，即在热交换系统中通过冷却器冷却气体而除去冷凝水。这种方法由于是在热交换器的表层冷却，通常比露点低0.5℃～1℃，为了取得更低的露点，经常在冷凝之前先压缩气体，然后再释放到需要的压力来解决。所以该项技术在现有技术得到应用的比较少。

吸附干燥法是指通过硅胶，氧化铝或氧化镁等干燥剂来吸收气体中的水分，待干燥的气体通过吸附床中的干燥剂被干燥。通常使用两套装置，当一个工作的时候，另外一个可以再生。干燥剂的再生可以通过两种途径，一种是可以用一部分(3％～8％)的高压干燥气体再生干燥剂，这部分气体可以重新回流至压缩机人口。另外一种是在常压下，用空气和真空泵来再生干燥剂，此法会把空气混人沼气中，一般不会用。而且该方法带来额外的成本。

水可以被乙二醇，三乙二醇和吸水性的盐吸收，有许多种盐都有不同的吸水性，通常在干燥吸附塔中填充上小颗粒盐，待干燥气体从底部通人，被水溶解了的饱和盐溶液积累在吸收塔的底部，通过阀门排出，然后换上新盐颗粒，盐一般不用再生。在一般工业应用干燥器中，不同的盐露点通常在10℃～15℃之间。现有技术中这种除湿效果不佳而很少采用。

为了克服沼气中所含水分带来的弊端，沼气脱湿后再输送就非常有必要。目前，专门针对出厂前的沼气进行集中脱湿的技术很少。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种沼气脱湿装置，用于去除沼气中的水蒸气。

基于上述问题，本实用新型提供的技术方案是：

沼气脱湿装置，包括用于盛装制冷液体工质的密闭容器、设置在所述密闭容器内并沉浸在所述制冷液体工质内的除湿管段、连接至所述除湿管段一段的沼气进气管、及连接至所述除湿管端另一端的沼气出气管，所述密闭容器内部分盛装制冷液体工质，所述密闭容器的外部设有制冷装置，所述除湿管段的两端延伸至所述密闭容器外并与所述密闭容器的外壁密封连接，所述沼气出气管连接有冷凝水排放管。

在其中的一些实施方式中，所述制冷液体工质为液氨，所述制冷装置包括设置在密闭容器外壁上的若干个散热翅片。

在其中的一些实施方式中，所述冷凝水排放管连接至冷凝水池。

在其中的一些实施方式中，所述制冷液体工质占所述密闭容器容积的1/2以下。

在其中的一些实施方式中，所述沼气出气管由所述除湿管段向出口端呈倾斜向下布置。

在其中的一些实施方式中，所述沼气出气管与水平面呈1～2度倾角。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

采用本实用新型的技术方案，通过制冷液体工质吸收沼气热量将沼气内水蒸气冷凝，制冷液体工质受热汽化达到密闭容器顶部，制冷液体工质吸收的热量通过制冷装置散发，然后冷凝回到密闭容器的底部，持续对沼气进行冷却除湿，该装置结构简单，操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种沼气脱湿装置实施例的结构示意图；

其中：

1、密闭容器；

2、液体制冷工质；

3、除湿管段；

4、沼气进气管；

5、沼气出气管；

6、冷凝水排放管；

7、冷凝水池；

8、制冷装置。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1，为本实用新型实施例的结构示意图，提供一种沼气脱湿装置，包括用于盛装制冷液体工质2的密闭容器1、设置在密闭容器1内并沉浸在制冷液体工质2内的除湿管段3、连接至除湿管段3一端的沼气进气管4、及连接至除湿管段3另一端的沼气出气管5，密闭容器1内部分盛装制冷液体工质2，密闭容器1的外部设有制冷装置8，除湿管段3的两端延伸至密闭容器1外并与密闭容器1外壁密封连接，沼气出气管5连接有冷凝水排放管6。

密闭容器1一般采用铜制成，也可以采用不锈钢、碳钢、铝等材料制成。

本例中，制冷液体工质2为液氨，液氨温度在-50～-60℃(液氨的凝固点为-78℃，沸点为-33℃)，制冷液体工质2占密闭容器1容积的1/2以下，制冷装置8包括设置在密闭容器1外壁上的若干个散热翅片。当含有水蒸气的沼气经沼气进气管4进入除湿管段3，制冷液体工质2液氨受热发生汽化，使除湿管段3内沼气保持在零度左右，含水率约为0.6％，水蒸气冷凝并排至沼气出气管5内，液氨汽化后上升至密闭容器1的上端，散热翅片将热量传导至空气中，气态氨冷凝回到密闭容器1的底部，从而持续对沼气进行冷却除湿。

冷凝水排放管6连接至冷凝水池7，沼气出气管5内冷凝水经冷凝水排放管6排入冷凝水池7。

为了便于排出沼气出气管5内的冷凝水，沼气出气管5由除湿管段3向出口端呈倾斜向下布置，优选的，沼气出气管5与水平面呈1～2度倾角。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.沼气脱湿装置，其特征在于：包括用于盛装制冷液体工质(2)的密闭容器(1)、设置在所述密闭容器(1)内并沉浸在所述制冷液体工质(2)内的除湿管段(3)、连接至所述除湿管段(3)一端的沼气进气管(4)、及连接至所述除湿管段(3)另一端的沼气出气管(5)，所述密闭容器(1)内部分盛装制冷液体工质(2)，所述密闭容器(1)的外部设有制冷装置(8)，所述除湿管段(3)的两端延伸至所述密闭容器(1)外并与所述密闭容器(1)的外壁密封连接，所述沼气出气管(5)连接有冷凝水排放管(6)；所述制冷液体工质(2)为液氨，所述制冷装置(8)包括设置在密闭容器(1)外壁上的若干个散热翅片。

2.根据权利要求1所述的沼气脱湿装置，其特征在于：所述冷凝水排放管(6)连接至冷凝水池(7)。

3.根据权利要求1所述的沼气脱湿装置，其特征在于：所述制冷液体工质(2)占所述密闭容器(1)容积的1/2以下。

4.根据权利要求1所述的沼气脱湿装置，其特征在于：所述沼气出气管(5)由所述除湿管段(3)向出口端呈倾斜向下布置。

5.根据权利要求4所述的沼气脱湿装置，其特征在于：所述沼气出气管(5)与水平面呈1～2度倾角。

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