CN215404075U - 一种用于提纯沼气中甲烷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提纯沼气中甲烷的装置，涉及沼气提纯领域，包括气柜和管道，所述气柜通过管道连通有脱硫装置，脱硫装置通过管道连通有压缩机，压缩机通过管道连通有变压吸附塔，连接压缩机和变压吸附塔的管道上连通有气液分离缓冲罐，变压吸附塔通过管道连通有产品气缓冲罐，变压吸附塔底部固定连接有管道，变压吸附塔包括第一变压吸附塔、第二变压吸附塔、第三变压吸附塔、第四变压吸附塔、第五变压吸附塔、第六变压吸附塔、第七变压吸附塔和第八变压吸附塔。本实用新型通过设置变压吸附塔和脱硫装置，能脱除沼气中的硫化物，并提高甲烷的含量，增加燃值，增加企业的经济效益，节能减排。

Description

一种用于提纯沼气中甲烷的装置

技术领域

本实用新型涉及沼气提纯领域，具体是涉及一种用于提纯沼气中甲烷的装置。

背景技术

以有机废弃物为原料的现代化沼气生产、加工和应用越来越受到重视和普及。甲烷作为燃料燃烧过程释放出的温室气体，而以甲烷为主要成分的沼气生产又是通过消除环境污染物的而得到的，因此制造与利用的双向清洁过程，使沼气越来越得到人们的青睐。我国国内沼气资源十分丰富，直接燃烧或者直接排放会造成环境污染和资源浪费。在当前节能减排严峻趋势下，沼气提纯生物天然气是必然的发展趋势。

沼气中含有较多硫化物，燃烧后会产生大量污染物，对环境造成污染，但是现有的对沼气中甲烷提纯的装置，吸收过滤硫化物的效果并不好。为解决上述问题，有必要提供一种用于提纯沼气中甲烷的装置。

实用新型内容

为解决上述技术问题，提供一种用于提纯沼气中甲烷的装置，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有的对沼气中甲烷提纯的装置，吸收过滤硫化物的效果不好的问题。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于提纯沼气中甲烷的装置，包括气柜和管道，所述气柜通过管道连通有脱硫装置，脱硫装置通过管道连通有压缩机，压缩机通过管道连通有变压吸附塔，连接压缩机和变压吸附塔的管道上连通有气液分离缓冲罐，变压吸附塔通过管道连通有产品气缓冲罐，变压吸附塔底部固定连接有管道，变压吸附塔底部的管道连通有真空泵。

优选的，所述变压吸附塔包括第一变压吸附塔、第二变压吸附塔、第三变压吸附塔、第四变压吸附塔、第五变压吸附塔、第六变压吸附塔、第七变压吸附塔和第八变压吸附塔，其管道连接方式与变压吸附塔一致，且互相之间为并联关系。

优选的，所述变压吸附塔与产品气缓冲罐之间连接的管道为循环回路。

优选的，所述管道上都设有程控阀门，程控阀门通过编程控制仪表风带动。

优选的，所述压缩机左侧底部固定连接有管道，压缩机右侧上方固定连接有管道。

优选的，所述脱硫装置左侧下方固定连接有管道，脱硫装置右侧上方固定连接有管道。

优选的，所述变压吸附塔左侧底部固定连接有管道，变压吸附塔右侧上方固定连接有管道，变压吸附塔底部固定连接有管道。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于提纯沼气中甲烷的装置，具备以下有益效果：

1、本实用新型设备通过设置变压吸附塔和脱硫装置，脱硫装置能脱除沼气中的硫化物，变压吸附塔能提高甲烷的含量，增加燃值，增加企业的经济效益，节能减排，降本增效，变压吸附塔采用真空解吸再生方式，最大程度增加吸附塔内吸附剂的利用率，保证了吸附剂的长期使用，提高了装置的适应能力，并且不会形成对环境的污染；

2、本实用新型设备通过设置程控阀门，全部由自动控制系统按预先编制好的程序通过仪表风带动程控阀门运行，无需手动操作，本实用新型设备扩能非常方便，只需增加变压吸附塔就可以将处理能力增大，满足扩产的需要。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图；

图2为本实用新型的压缩机结构示意图；

图3为本实用新型的脱硫装置结构示意图；

图4为本实用新型的单个变压吸附塔结构示意图；

图5为本实用新型的管道结构示意图。

图中标号为：

V101—气柜；X101—脱硫装置；C101—压缩机；T101—气液分离缓冲罐；

T102—变压吸附塔；T102A—第一变压吸附塔；T102B—第二变压吸附塔；T102C—第三变压吸附塔；T102D—第四变压吸附塔；T102E—第五变压吸附塔；T102F—第六变压吸附塔；T102G—第七变压吸附塔；T102H—第八变压吸附塔；

T103—产品气缓冲罐；P101—真空泵；Q101—管道；Q102—程控阀门。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-5所示，本实用新型提供一种技术方案：一种用于提纯沼气中甲烷的装置，包括气柜V101和管道Q101，所述气柜V101通过管道Q101固定连接有脱硫装置X101，脱硫装置X101通过管道Q101固定连接有压缩机C101，压缩机C101通过管道Q101固定连接有变压吸附塔T102，连接压缩机C101和变压吸附塔T102的管道Q101上固定连接有气液分离缓冲罐T101，变压吸附塔T102通过管道Q101固定连接有产品气缓冲罐T103，变压吸附塔T102底部固定连接有管道Q101，变压吸附塔T102底部的管道Q101固定连接有真空泵P101；

参考图1，从外界过来的沼气进入气柜V101中进行储存，再通过脱硫装置X101后除掉沼气中的硫，再经过压缩机C101提高气体压力，再通过气液分离缓冲罐T101脱除掉游离态水，然后进入变压吸附塔T102。

具体的，变压吸附塔T102包括第一变压吸附塔T102A、第二变压吸附塔T102B、第三变压吸附塔T102C、第四变压吸附塔T102D、第五变压吸附塔T102E、第六变压吸附塔T102F、第七变压吸附塔T102G和第八变压吸附塔T102H，其管道连接方式与变压吸附塔T102一致，且互相之间为并联关系；

参考图1，甲烷提纯部分由八台变压吸附塔T102、一台产品气缓冲罐T103和一台真空泵P101组成。本实用新型设备采用PSA流程来实现甲烷的提纯。设备中的每台变压吸附塔T102都会经过吸附、多次均压降压、冲洗、多次均压升压、终升等几个步骤。所有变压吸附塔T102由自动控制系统交替进行以上步骤，即可实现甲烷和杂质的连续分离与回收。所有步骤由程序自动完成，无需人工手动操作。每台变压吸附塔T102工作过程如下：

吸附过程：从设备前预处理部分过来的净化尾气自变压吸附塔T102底进入正处于吸附状态的变压吸附塔T102内。在多种吸附剂的选择吸附下，其中的杂质被吸附下来，未被吸附的甲烷从塔顶流出，此时甲烷纯度很高，经产品气缓冲罐调节缓冲后去用户，当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时，关掉该变压吸附塔T102的原料气进料阀和甲烷出口阀，停止吸附。

吸附床开始转入再生过程；

均压降压过程：这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将变压吸附塔T102内的较高压力的气体放入其它已完成再生的较低压力变压吸附塔T102的过程，这一过程不仅是降压、解吸过程，更是回收床层死空间甲烷的过程；

逆放过程：顺放结束时、吸附前沿已达到床层出口，逆着吸附方向将变压吸附塔T102压力降至接近常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来后去用户；

抽空过程：逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向抽取变压吸附塔T102中的气体，进一步降低杂质组分的分压，使杂质解吸出来。真空泵P101后的抽空气压力接近于常压，也是送去用户处理；

均压升压过程：在抽空再生过程完成后，用来自其它变压吸附塔T102的较高压力气体依次对较低压力变压吸附塔T102进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是变压吸附塔T102升压过程，而且也是回收其它变压吸附塔T102的床层死空间甲烷的过程；

产品气(甲烷)升压过程：均压升过程完成后，变压吸附塔T102内的压力还未达到吸附压力，为了变压吸附塔T102平稳地切换至下一次吸附并保证产品气纯度和压力在这一过程中不发生波动，需要通过程控阀门Q102缓慢而平稳地用产品气将变压吸附塔T102压力升至吸附压力。

变压吸附塔T102与产品气缓冲罐T103之间连接的管道Q101为循环回路。

管道Q101上都设有程控阀门Q102，程控阀门Q102通过编程控制仪表风带动。

压缩机C101左侧底部固定连接有管道Q101，压缩机C101右侧上方固定连接有管道Q101。

脱硫装置X101左侧下方固定连接有管道Q101，脱硫装置X101右侧上方固定连接有管道Q101。

变压吸附塔T102左侧底部固定连接有管道Q101，变压吸附塔T102右侧上方固定连接有管道Q101，变压吸附塔T102底部固定连接有管道Q101。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型设备通过设置变压吸附塔T102和脱硫装置X101，脱硫装置X101能脱除沼气中的硫化物，变压吸附塔T102能提高甲烷的含量，增加企业的经济效益，节能减排，降本增效，变压吸附塔T102采用真空解吸再生方式，最大程度增加吸附塔内吸附剂的利用率，保证了吸附剂的长期使用，提高了装置的适应能力，并且不会形成对环境的污染；本实用新型设备通过设置程控阀门Q102，全部由自动控制系统按预先编制好的程序通过仪表风带动程控阀门Q102运行，无需手动操作，本实用新型设备扩能非常方便，只需增加变压吸附塔T102就可以将处理能力增大，满足扩产的需要。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。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的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于，包括气柜(V101)和管道(Q101)，所述气柜(V101)通过管道(Q101)连通有脱硫装置(X101)，脱硫装置(X101)通过管道(Q101)连通有压缩机(C101)，压缩机(C101)通过管道(Q101)连通有变压吸附塔(T102)，连接压缩机(C101)和变压吸附塔(T102)的管道(Q101)上连通有气液分离缓冲罐(T101)，变压吸附塔(T102)通过管道(Q101)连通有产品气缓冲罐(T103)，变压吸附塔(T102)底部固定连接有管道(Q101)，变压吸附塔(T102)底部的管道(Q101)连通有真空泵(P101)。

2.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述变压吸附塔(T102)包括第一变压吸附塔(T102A)、第二变压吸附塔(T102B)、第三变压吸附塔(T102C)、第四变压吸附塔(T102D)、第五变压吸附塔(T102E)、第六变压吸附塔(T102F)、第七变压吸附塔(T102G)和第八变压吸附塔(T102H)，其管道连接方式与变压吸附塔(T102)一致，且互相之间为并联关系。

3.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述变压吸附塔(T102)与产品气缓冲罐(T103)之间连接的管道(Q101)为循环回路。

4.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述管道(Q101)上都设有程控阀门(Q102)，程控阀门(Q102)通过编程控制仪表风带动。

5.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述压缩机(C101)左侧底部固定连接有管道(Q101)，压缩机(C101)右侧上方固定连接有管道(Q101)。

6.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述脱硫装置(X101)左侧下方固定连接有管道(Q101)，脱硫装置(X101)右侧上方固定连接有管道(Q101)。

7.根据权利要求1所述的一种用于提纯沼气中甲烷的装置，其特征在于：所述变压吸附塔(T102)左侧底部固定连接有管道(Q101)，变压吸附塔(T102)右侧上方固定连接有管道(Q101)，变压吸附塔(T102)底部固定连接有管道(Q101)。

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