CN211871892U - 一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，包括A罐、B罐、C罐，所述A罐、所述B罐、所述C罐上均设置有第二沼气进气管、净化器出气管、串联管、吸附剂进料管，所述串联管设置在所述A罐上端，所述吸附剂进料管设置在所述串联管一侧，所述净化器出气管设置在所述A罐上一侧，所述第二沼气进气管设置在所述净化器出气管下侧，所述排污管设置在所述A罐下端。本实用新型针对性去除沼气中含有的挥发性有机物、半挥发性有机物、硅氧烷组分，采用吸附法去除上述组分时，利用可再生吸附剂，在装置内实施吸附剂的再生过程，降低吸附法的运行成本，在吸附剂再生过程中整体装置可继续吸附连续运行生产。

Description

一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置

技术领域

本实用新型涉及沼气处理领域，特别是涉及一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置。

背景技术

沼气是一种重要的生物质能源，它的主要成分是甲烷，其次还含有二氧化碳、硫化氢、饱和水蒸气、挥发性有机物及半挥发性有机物、硅氧烷等杂质。目前国内对沼气的利用，主要分三种形式，第一种是直接燃烧放散，第二种利用沼气进行发电，第三种是沼气精制提纯成天然气。这三种形式的核心内容均是对沼气的主要成分甲烷进行利用。

第一种形式，对沼气进行燃烧放散，由于碳排放的控制，沼气的主要组分甲烷直接放散会加剧当地的碳排放，故需要对沼气进行燃烧后放散。由于沼气般含有硫化氢气体组分，故国内目前大多数燃烧放散沼气装置均带有前置沼气脱硫预处理设备，将沼气硫化氢组分脱除后，进入燃烧器或火炬燃烧，烟气正常放散。相似的实现方案：国内部分垃圾填埋场的沼气放散装置；

第二种形式，利用沼气进行发电，该技术核心内容是改装天然气发电机组的燃烧器部分，将沼气替代天然进行发电。利用甲烷的热值，将内能转化为机械能，后将机械能转化为电能。同样是对沼气进行燃烧，故沿气发电项目均对沼气进行脱硫预处理，脱硫后的沼气再进入发电机组进行发电。

第三种形式，沼气精制天然气，该技术主要脱除沼气中硫化氢及二氧化碳气体，将甲烷提纯至90％以上，热值达到民用天然气标准。但沼气还有几类污染物目前研究不多，却具有较大的危害性，如半挥发性有机物(以下简称为SVOCs)，挥发性有机物(以下简称为VOCs)以及硅氧烷。SVOCs其沸点在240-400℃之间，饱和蒸汽压较低，吸附性很强，在环境中较稳定，不易降解，被称为半挥发性有机物，VOCs在常压下沸点在260℃以下，称为挥发性有机物，VOCs是有机化合物-般含有一个或多个碳原子并有高的蒸汽压，很容易蒸发到大气中。有上千种化合物符合这定义，但是以含有2到12个碳原子的50到150种化合物最为普遍。常见的Voc是BTX(苯、甲苯和二甲苯的混合物)，二氯甲烷和三氯乙烯等。 Voc的排放是城市区域空气污染的：一个重要的因素，能导致地表臭氧层和雾霾的细微颗粒物的形成。硅氧烷则是含有三键si-o-si三键结构的有机硅化合物，聚硅氧烷是由许多含该结构键单体聚合成的链状、环装或网状的高分子化合物，通常称为硅酮。它的结构特点是含有一个硅、氧原子交替排列的基本骨架，每个硅原子上都连着有机基因。

现有技术《CN208212848一种沼气膜脱碳预处理装置》吸附的是沼气中的大分子杂质，未提及吸附去除上述三类污染物，其中SVOCs和VOCs是沼气恶臭的主要来源，对于人体的危害较大，放散会对周边环境和居民造成巨大影响。同时，沼气中含有的硅氧烷在燃烧过程中会生成二氧化硅，对燃烧器或沼气发电机组的气缸存在危害性，影响设备运转，甚至可能会导致机组炸缸等巨大事故的发生。本实用新型采用的可再生吸附剂，针对吸附VOCs、SVOCs及硅氧烷等污染物，去除效率最佳。2、现有技术提及采用膜排气端气体进行加热后，送入吸附装置内进行再生，局限性仅适用于后续工艺为膜提纯工艺，而本装置的应用范围包括且不局限于背景中提及的沼气三种利用方向。3、现有技术未涉及可连续生产运行的内容，这一项也是本装置的主要目的；4、当沼气微量组分含量过高时，需要多个吸附罐串联使用以彻底去除，而《CN208212848|一种沼气膜脱碳预处理装置》并不能实现吸附罐之间的串联使用。5、《CN208212848一种沼气膜脱碳预处理装置》再生时对一台吸附罐进行再生，而本使用新型再生过程可同时对两台吸附罐进行再生，从而延长了整体装置的更换周期，降低劳动量。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，包括A罐、B罐、C罐，所述A罐、所述B罐、所述C罐上均设置有第二沼气进气管、净化器出气管、串联管、吸附剂进料管，所述串联管设置在所述A罐上端，所述吸附剂进料管设置在所述串联管一侧，所述净化器出气管设置在所述A罐上一侧，所述第二沼气进气管设置在所述净化器出气管下侧，所述排污管设置在所述A罐下端，所述第一吸附剂卸料管设置在所述排污管一侧，所述第二吸附剂卸料管设置在所述排污管另一侧，所述A罐一端设置有第一沼气端连接管，所述B罐一端设置有第二沼气端连接管，所述C罐一端设置有第三沼气端连接管，所述第一沼气端连接管上侧设置有第一出气连接管，所述第二沼气端连接管上侧设置有第二出气连接管，所述第三沼气端连接管上侧设置有第三出气连接管，所述A罐上侧设置有第一串联连接管，所述B罐上侧设置有第二串联连接管，所述C罐上设置有第三串联连接管，所述第一沼气端连接管、所述第二沼气端连接管、所述第三沼气端连接管前端连接第一集气管，所述第一沼气端连接管、所述第二沼气端连接管、所述第三沼气端连接管一端连接第四集气管，所述第一出气连接管、所述第二出气连接管、所述第三出气连接管后端连接第二集气管，所述第一串联连接管、所述第二串联连接管、所述第三串联连接管后端连接第三集气管，所述第一集气管前端设置有第一沼气进气管，所述第四集气管下端设置有解析器气体管，所述第二集气管后端设置有净气出气管，所述第三集气管上端设置有高温惰性气体进气管，所述第三集气管和所述第二沼气端连接管之间设置有第四串联管，所述第三集气管和所述第三沼气端连接管之间设置有第五串联管。

优选的：所述第一沼气端连接管和所述第一集气管之间设置有第一A电磁阀，所述第一沼气端连接管和所述第四集气管之间设置有第一B电磁阀，所述第一出气连接管和所述第二集气管之间设置有第一C电磁阀，所述第一串联连接管和所述第三集气管之间设置有第一D电磁阀，所述第一B电磁阀和所述第一C电磁阀之间设置有第一串联管，所述第一串联管上设置有第一串联阀。

如此设置，所述第一A电磁阀、所述第一B电磁阀、所述第一C电磁阀、所述第一D电磁阀起通断作用，且利用螺纹连接保证了密封效果,所述第一串联管实现串联效果。

优选的：所述第二沼气端连接管和所述第一集气管之间设置有第二A电磁阀，所述第二沼气端连接管和所述第四集气管之间设置有第二B电磁阀，所述第二出气连接管和所述第二集气管之间设置有第二C电磁阀，所述第二串联连接管和所述第三集气管之间设置有第二D电磁阀，所述第二B电磁阀和所述第二C电磁阀之间设置有第二串联管，所述第二串联管上设置有第二串联阀,所述第二串联管实现串联效果。

如此设置，所述第二A电磁阀、所述第二B电磁阀、所述第二C电磁阀、所述第二D电磁阀起通断作用，且利用螺纹连接保证了密封效果。

优选的：所述第三沼气端连接管和所述第一集气管之间设置有第三A电磁阀，所述第三沼气端连接管和所述第四集气管之间设置有第三B电磁阀，所述第三出气连接管和所述第二集气管之间设置有第三C电磁阀，所述第三串联连接管和所述第三集气管之间设置有第三D电磁阀，所述第三B电磁阀和所述第三C电磁阀之间设置有第三串联管，所述第三串联管上设置有第三串联阀,所述第三串联管实现串联效果。

如此设置，所述第三A电磁阀、所述第三B电磁阀、所述第三C电磁阀、所述第三D电磁阀起通断作用，且利用螺纹连接保证了密封效果。

优选的：所述第四串联管上设置有第一串联电磁阀。

如此设置，所述第四串联管起串联和传输作用，通过设置所述第一串联电磁阀控制通断。

优选的：所述第五串联管上设置有第二串联电磁阀。

如此设置，所述第五串联管起串联和传输作用，通过设置所述第二串联电磁阀控制通断。

优选的：所述第二沼气进气管、所述净化器出气管、所述串联管、所述吸附剂进料管、所述第一吸附剂卸料管、所述排污管、所述第二吸附剂卸料管均通过焊接连接所述A罐、所述B罐、所述C罐。

如此设置，相互之间通过焊接连接保证了密封性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、针对性去除沼气中含有的挥发性有机物、半挥发性有机物、硅氧烷组分；

2、采用吸附法去除上述组分时，利用可再生吸附剂，在装置内实施吸附剂的再生过程，降低吸附法的运行成本；

3、在吸附剂再生过程中整体装置可继续吸附连续运行生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置的第一结构示意图；

图2是本实用新型所述一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置的第二结构示意图；

图3是本实用新型所述一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置的罐体结构示意图。

附图标记说明如下：

1、A罐；2、B罐；3、C罐；4、第一沼气进气管；5、净气出气管；6、高温惰性气体进气管；7、解析器气体管；11、第二沼气进气管；12、净化器出气管；13、串联管；14、吸附剂进料管；15、第一吸附剂卸料管；16、排污管； 17、第二吸附剂卸料管；101、第一沼气端连接管；1011、第一A电磁阀；1012、第一B电磁阀；102、第一出气连接管；1021、第一C电磁阀；103、第一串联连接管；1031、第一D电磁阀；104、第一串联管；1041、第一串联阀；201、第二沼气端连接管；2011、第二A电磁阀；2012、第二B电磁阀；202、第二出气连接管；2021、第二C电磁阀；203、第二串联连接管；2031、第二D电磁阀； 204、第二串联管；2041、第二串联阀；301、第三沼气端连接管；3011、第三A 电磁阀；3012、第三B电磁阀；302、第三出气连接管；3021、第三C电磁阀； 303、第三串联连接管；3031、第三D电磁阀；304、第三串联管；3041、第三串联阀；801、第一集气管；802、第二集气管；803、第三集气管；804、第四集气管；901、第四串联管；9011、第一串联电磁阀；902、第五串联管；9021、第二串联电磁阀。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，包括A罐1、B罐2、C罐3，A 罐1、B罐2、C罐3上均设置有第二沼气进气管11、净化器出气管12、串联管 13、吸附剂进料管14，串联管13设置在A罐1上端，吸附剂进料管14设置在串联管13一侧，净化器出气管12设置在A罐1上一侧，第二沼气进气管11设置在净化器出气管12下侧，排污管16设置在A罐1下端，第一吸附剂卸料管 15设置在排污管16一侧，第二吸附剂卸料管17设置在排污管16另一侧，A罐 1一端设置有第一沼气端连接管101，B罐2一端设置有第二沼气端连接管201，C罐3一端设置有第三沼气端连接管301，第一沼气端连接管101上侧设置有第一出气连接管102，第二沼气端连接管201上侧设置有第二出气连接管202，第三沼气端连接管301上侧设置有第三出气连接管302，A罐1上侧设置有第一串联连接管103，B罐2上侧设置有第二串联连接管203，C罐3上设置有第三串联连接管303，第一沼气端连接管101、第二沼气端连接管201、第三沼气端连接管301前端连接第一集气管801，第一沼气端连接管101、第二沼气端连接管 201、第三沼气端连接管301一端连接第四集气管804，第一出气连接管102、第二出气连接管202、第三出气连接管302后端连接第二集气管802，第一串联连接管103、第二串联连接管203、第三串联连接管303后端连接第三集气管803，第一集气管801前端设置有第一沼气进气管4，第四集气管804下端设置有解析器气体管7，第二集气管802后端设置有净气出气管5，第三集气管803上端设置有高温惰性气体进气管6，第三集气管803和第二沼气端连接管201之间设置有第四串联管901，第三集气管803和第三沼气端连接管301之间设置有第五串联管902。

实施例1

如图1-图3，装置只进行单罐吸附状态。

工作原理：将A罐1内部灌输进吸附剂，只开启第一A电磁阀1011和第一 C电磁阀1021，气体只通过第一沼气进气管4、第一集气管801、第一沼气端连接管101、A罐1上的第二沼气进气管11进入A罐1内部，进行吸附后通过第一出气连接管102、第二集气管802排出。

实施例2

如图1-图3，进行串联吸附状态。

工作原理：将A罐1、B罐2、内部灌输进吸附剂，只开启第一A电磁阀1011、第一D电磁阀1031、第一串联电磁阀9011、第二C电磁阀2021，气体通过第一沼气进气管4、第一集气管801、第一沼气端连接管101到达A罐1内部，经过 A罐1净化后到达第一串联连接管103、第三集气管803、第四串联管901、第二沼气端连接管201到达B罐2内部，经过B罐2净化后通过第二沼气端连接管201排出。

实施例3

如图1-图3，进行再生吸附，确保装置可以连续生产出净化后的沼气，再生过程中无需前后工序停车。

工作原理，只开启第二D电磁阀2031、第三D电磁阀3031、第二B电磁阀 2012、第三B电磁阀3012，惰性气体通过高温惰性气体进气管6、第三集气管 803、第二串联连接管203、第三串联连接管303到达B罐2、C罐3内部，经过高温惰性气体将污染物转化为气态，通过第二沼气端连接管201、第三沼气端连接管301和第四集气管804排到解析器气体管7，同时将A罐1内部灌输进吸附剂，开启第一A电磁阀1011和第一C电磁阀1021，气体只通过第一沼气进气管 4、第一集气管801、第一沼气端连接管101、A罐1上的第二沼气进气管11进入A罐1内部，进行吸附后通过第一出气连接管102、第二集气管802排出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (7)

1.一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：包括A罐(1)、B罐(2)、C罐(3)，所述A罐(1)、所述B罐(2)、所述C罐(3)上均设置有第二沼气进气管(11)、净化器出气管(12)、串联管(13)、吸附剂进料管(14)，所述串联管(13)设置在所述A罐(1)上端，所述吸附剂进料管(14)设置在所述串联管(13)一侧，所述净化器出气管(12)设置在所述A罐(1)上一侧，所述第二沼气进气管(11)设置在所述净化器出气管(12)下侧，排污管(16)设置在所述A罐(1)下端，第一吸附剂卸料管(15)设置在所述排污管(16)一侧，第二吸附剂卸料管(17)设置在所述排污管(16)另一侧，所述A罐(1)一端设置有第一沼气端连接管(101)、所述B罐(2)一端设置有第二沼气端连接管(201)，所述C罐(3)一端设置有第三沼气端连接管(301)，所述第一沼气端连接管(101)上侧设置有第一出气连接管(102)，所述第二沼气端连接管(201)上侧设置有第二出气连接管(202)，所述第三沼气端连接管(301)上侧设置有第三出气连接管(302)，所述A罐(1)上侧设置有第一串联连接管(103)，所述B罐(2)上侧设置有第二串联连接管(203)，所述C罐(3)上设置有第三串联连接管(303)，所述第一沼气端连接管(101)、所述第二沼气端连接管(201)、所述第三沼气端连接管(301)前端连接第一集气管(801)，所述第一沼气端连接管(101)、所述第二沼气端连接管(201)、所述第三沼气端连接管(301)一端连接第四集气管(804)，所述第一出气连接管(102)、所述第二出气连接管(202)、所述第三出气连接管(302)后端连接第二集气管(802)，所述第一串联连接管(103)、所述第二串联连接管(203)、所述第三串联连接管(303)后端连接第三集气管(803)，所述第一集气管(801)前端设置有第一沼气进气管(4)，所述第四集气管(804)下端设置有解析器气体管(7)，所述第二集气管(802)后端设置有净气出气管(5)，所述第三集气管(803)上端设置有高温惰性气体进气管(6)，所述第三集气管(803)和所述第二沼气端连接管(201)之间设置有第四串联管(901)，所述第三集气管(803)和所述第三沼气端连接管(301)之间设置有第五串联管(902)。

2.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第一沼气端连接管(101)和所述第一集气管(801)之间设置有第一A电磁阀(1011)，所述第一沼气端连接管(101)和所述第四集气管(804)之间设置有第一B电磁阀(1012)，所述第一出气连接管(102)和所述第二集气管(802)之间设置有第一C电磁阀(1021)，所述第一串联连接管(103)和所述第三集气管(803)之间设置有第一D电磁阀(1031)，所述第一B电磁阀(1012)和所述第一C电磁阀(1021)之间设置有第一串联管(104)，所述第一串联管(104)上设置有第一串联阀(1041)。

3.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第二沼气端连接管(201)和所述第一集气管(801)之间设置有第二A电磁阀(2011)，所述第二沼气端连接管(201)和所述第四集气管(804)之间设置有第二B电磁阀(2012)，所述第二出气连接管(202)和所述第二集气管(802)之间设置有第二C电磁阀(2021)，所述第二串联连接管(203)和所述第三集气管(803)之间设置有第二D电磁阀(2031)，所述第二B电磁阀(2012)和所述第二C电磁阀(2021)之间设置有第二串联管(204)，所述第二串联管(204)上设置有第二串联阀(2041)。

4.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第三沼气端连接管(301)和所述第一集气管(801)之间设置有第三A电磁阀(3011)，所述第三沼气端连接管(301)和所述第四集气管(804)之间设置有第三B电磁阀(3012)，所述第三出气连接管(302)和所述第二集气管(802)之间设置有第三C电磁阀(3021)，所述第三串联连接管(303)和所述第三集气管(803)之间设置有第三D电磁阀(3031)，所述第三B电磁阀(3012)和所述第三C电磁阀(3021)之间设置有第三串联管(304)，所述第三串联管(304)上设置有第三串联阀(3041)。

5.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第四串联管(901)上设置有第一串联电磁阀(9011)。

6.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第五串联管(902)上设置有第二串联电磁阀(9021)。

7.根据权利要求1所述的一种可连续运行的吸附沼气微量组分装置，其特征在于：所述第二沼气进气管(11)、所述净化器出气管(12)、所述串联管(13)、所述吸附剂进料管(14)、所述第一吸附剂卸料管(15)、所述排污管(16)、所述第二吸附剂卸料管(17)均通过焊接连接所述A罐(1)、所述B罐(2)、所述C罐(3)。

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