CN220413287U - 沼气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种沼气净化装置，包括除水机构和设于除水机构后方的脱硫机构；所述除水机构包括冷凝器、若干个干燥塔、干燥检测器；所述脱硫机构包括若干个脱硫吸收塔、干燥检测器出口、净化气管、硫化氢检测器。本净化装置结构简单，易于制造，制造成本低；脱硫机构采用串并联若干个脱硫吸收塔，且脱硫吸收塔内填充有多孔陶瓷层和三价铁吸收剂，采用物理脱硫，改变现有湿法脱硫塔和干法脱硫塔结合的方式，脱硫成本低，且脱硫效果好；此外，还设置脱硫检测器和返硫管道，一方面确保了沼气脱硫彻底，另一方面也避免了某个脱硫吸收塔发生故障或停机维修了，整个净化装置还可正常运行，实用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沼气生产装置，具体涉及一种沼气净化装置。
背景技术
沼气是一种方便、清洁的混合气体燃料，可以直接燃烧，也可以深加工后作为内燃机的燃料。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。沼气的成分按体积比主要由50％～70％甲烷(CH4)、30％～50％二氧化碳(CO2)、2％～3％水(H2O)和少量的硫化氢(H2S)、氮(N2)、氢(H2)、氧(O2)等气体组成。沼气中的H2S会腐蚀压缩机、气体储罐和发动机，使用含H2S的沼气作为燃料容易造成人H2S中毒，H2S燃烧产生SO2和SO3，造成环境危害更大，沼气中的水存在会导致水与H2S、CO2和NH3反应进而造成压缩机、气体储罐和发动机的腐蚀，导气管中如果积累了水会溶解H2S而腐蚀管道。
目前，对沼气深加工的装置都是将净化、精制、压缩集一体的装置，如公告号为CN201721848905X的实用新型(一种沼气精制纯化压缩灌装一体机)和公告号为CN2019223753865的实用新型(一种L型沼气净化精制压缩一体机装置)，结构复杂，难以制造，制造成本低，而脱硫一般采用湿法脱硫塔和干法脱硫塔结合的方案，不仅脱硫成本高，还易产生二次污染等问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种本净化装置只设置除水机构和脱硫机构来去除沼气中的水蒸气和硫化氢，改变现有集净化、精制、压缩于一体的加工装置，结构简单，易于制造，制造成本低；脱硫机构采用串并联若干个脱硫吸收塔，且脱硫吸收塔内填充有多孔陶瓷层和三价铁分子吸收剂，采用物理脱硫，改变现有湿法脱硫塔和干法脱硫塔结合的方式，脱硫成本低，且脱硫效果好；此外，还设置脱硫检测器和返硫管道，一方面确保了沼气脱硫彻底，另一方面也避免了某个脱硫吸收塔发生故障或停机维修了，整个净化装置还可正常运行，实用性好。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案：
沼气净化装置，包括除水机构和设于除水机构后方的脱硫机构；所述除水机构包括冷凝器，所述冷凝器设有沼气进管，所述冷凝器的出口通过管道依次连接有若干个干燥塔，所述干燥塔内均填充有无水氯化钙、分子筛干燥剂，最末端的干燥塔通过管道与干燥检测器的进口连接，所述干燥检测器包括干燥检测管和设于干燥检测管内的变色硅胶，所述干燥检测器的出口通过返除水管与每个干燥塔均连接，所述返除水管上设有返水电子阀；所述脱硫机构包括通过管道依次连接若干个脱硫吸收塔，每个脱硫吸收塔内均填充若干层多孔陶瓷填充层，且每层多孔陶瓷层上均装有脱硫吸收剂，所述脱硫吸收剂是表面上吸附有三价铁离子的分子筛，且该脱硫吸收剂是将分子筛放入三价铁溶液浸泡后再烘干得到，位于最前端的脱硫吸收塔通过管道与干燥检测器出口连接，位于最后端的脱硫吸收塔通过管道与脱硫检测器的入口连接，所述脱硫检测器包括脱硫检测管和设于脱硫检测管内的变色硅胶，所述脱硫检测器的出口连接有净化气管，所述净化气管上设有硫化氢检测器，所述净化气管通过返硫管道均与每个脱硫吸收塔的入口连接，所述返硫管道上设有返硫电子阀，所述净化气管还与沼气输送管连接。
作为优选技术方案，为了避免当更换其中一个干燥塔内的干燥剂，净化装置还可正常运行，大大提升整个装置的工作效率，所述冷凝器的出口通过带有阀门的备用干燥管均与每个干燥塔的入口连接。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：
1、本净化装置只设置除水机构和脱硫机构来去除沼气中的水蒸气和硫化氢，改变现有集净化、精制、压缩于一体的加工装置，结构简单，易于制造，制造成本低；脱硫机构采用串并联若干个脱硫吸收塔，且脱硫吸收塔内填充有多孔陶瓷层和三价铁分子吸收剂，采用物理脱硫，改变现有湿法脱硫塔和干法脱硫塔结合的方式，脱硫成本低，且脱硫效果好；此外，还设置脱硫检测器和返硫管道，一方面确保了沼气脱硫彻底，另一方面也避免了某个脱硫吸收塔发生故障或停机维修了，整个净化装置还可正常运行，实用性好。
2、冷凝器出口设置备用干燥管均与每个干燥塔连接，免当更换其中一个干燥塔内的干燥剂，净化装置还可正常运行，大大提升整个装置的工作效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为吸收塔的结构示意图；
图3为本实用新型的流程示意图；
附图标号：1、除水机构，1-1、冷凝器，1-2、沼气进管，1-3、干燥塔，1-4、干燥检测器，1-5、返除水管，1-6、返水电子阀，1-7、备用干燥管，2、脱硫机构，2-1、脱硫吸收塔，2-2、脱硫检测器，2-3、净化气管，2-4、硫化氢检测器，2-5、返硫管道，2-6、返硫电子阀，3、沼气输送管。
具体实施方式
如图1所示提出本实用新型一种具体实施例，沼气净化装置，包括除水机构1和设于除水机构1后方的脱硫机构2；所述除水机构1包括冷凝器1-1，所述冷凝器1-1设有沼气进管1-2，所述冷凝器1-1将沼气中含有水蒸气进行冷凝，本实施例设置冷凝器1-1包括放置温度为3～5℃冷凝水的冷凝容器和竖向放置于冷凝容器内的冷凝塔，所述冷凝塔上设有从顶端延伸入底端的沼气进管1-2和设于顶端的沼气出管，所述冷凝器1-1的出口通过管道依次连接有若干个干燥塔1-3，所述干燥塔1-3内均填充有无水氯化钙、分子筛干燥剂，所述干燥塔1-3是用于干燥沼气中尚未被冷凝的水蒸气，为了确保沼气中的水蒸气全部去除，同时有效控制净化装置的成本，本实施例设置两个干燥塔1-3，且两个干燥塔1-3均是从底端进去、顶端出去，最末端的干燥塔1-3通过管道与干燥检测器1-4的进口连接，所述干燥检测器1-4包括干燥检测管和设于干燥检测管内的变色硅胶，所述干燥检测器1-4的出口通过返除水管1-5均与每个干燥塔1-3的入口连接，所述返除水管1-5上设有返水电子阀1-6，干燥检测器1-4用于检测沼气中是否还含有水蒸气，若变色硅胶迅速变红，说明沼气中还含有水蒸气，可提示更换干燥剂，同时也通过打开返水电子阀1-6返回干燥塔1-3内重新干燥；所述脱硫机构2包括通过管道依次连接若干个脱硫吸收塔2-1，每个脱硫吸收塔2-1内均填充若干层多孔陶瓷填充层，且每层多孔陶瓷层上均装有脱硫吸收剂，如图2所示，所述脱硫吸收剂是表面上吸附有三价铁离子的分子筛，且该脱硫吸收剂是将分子筛放入三价铁溶液浸泡后再烘干得到，一般是浸泡2～3小时，位于最前端的脱硫吸收塔2-1通过管道与干燥检测器1-4的出口连接，位于最后端的脱硫吸收塔2-1通过管道与脱硫检测器2-2的入口连接，脱硫吸收塔2-1的数量可根据需要净化沼气的成分及体积科学合理设置，本实施例设置3个脱硫吸收塔2-1，所述脱硫检测器2-2包括脱硫检测管和设于脱硫检测管内的变色硅胶，所述脱硫检测器2-2的出口连接有净化气管2-3，所述净化气管2-3上设有硫化氢检测器2-4，所述净化气管2-3通过返硫管道2-5均与每个脱硫吸收塔2-1的入口连接，所述返硫管道2-5上设有返硫电子阀2-6，所述净化气管2-3还与沼气输送管3连接，为了使本装置可实现多个管路净化，同时便于控制管理，本实施例在各个管道上均设有控制器开或关的阀门，所述硫化氢检测器2-4、电子阀均与智能控制器连接，通过智能控制器来自动启动或关闭电子阀，且本实施例设置当硫化氢检测器2-4检测到硫化氢的浓度大于等于100ppm时，智能控制器启动返硫电子阀2-6，将含有硫化氢气体送回脱硫机构2继续脱硫直至浓度小于100ppm。
所述冷凝器1-1的出口通过带有阀门的备用干燥管1-7均与每个干燥塔1-3的入口连接，有效避免当更换其中一个干燥塔1-3内的干燥剂，无需停机，冷凝气1-1冷凝后的沼气可通过备用干燥管1-7进入其他干燥塔1-3内，保证净化装置正常运行，大大提升整个装置的工作效率。
本实用新型使用时：需要净化的原始沼气从沼气进管1-2进入冷凝器1-1冷凝，可将沼气中大部分水蒸气冷凝成水，进行冷凝后的沼气从冷凝器1-1出口依次进入干燥塔1-3内进行干燥，干燥后的沼气进入干燥检测器1-4内进行检测，若变色硅胶没有迅速变红，表示干燥后的沼气已经不含有水蒸气，进入脱硫机构2继续脱硫净化，依次经过每个脱硫吸收塔2-1脱硫后的沼气进入脱硫检测器2-2内进行检测，若变色硅胶没有变黑失效，表示沼气中已不含有硫化氢气体，净化合格后的气体可经净化气管2-3进入沼气输送管3输送至下个加工流程。
待净化装置运行一段时间或沼气的浓度及其成分有所改变时，会使干燥检测器1-4和脱硫检测器2-2检测有所指示，如干燥检测器1-4内的变色硅胶迅速变红，表示从干燥塔1-3内出来的沼气含有水蒸气，得更换干燥塔1-3内的干燥剂，同时开启返水电子阀1-6，通过返除水管1-5送回干燥塔1-3内继续干燥，而从冷凝器1-1出来的沼气可通过备用干燥管1-7进入尚不更换干燥剂的干燥塔1-3内进行干燥，保证净化装置正常运行；同理，如脱硫检测器2-2内的变色硅胶迅速变黑失效，表示沼气内上有硫化氢气体，硫化氢检测器2-4检测到硫化氢的浓度大于等于100ppm，智能控制器启动返硫电子阀2-6，将含有硫化氢气体送回脱硫机构2继续脱硫直至浓度小于100ppm，且净化气管2-3均与每个脱硫吸收塔2-1均连接，避免某个脱硫吸收塔2-1发生故障或进行清理更换填充层时，无需停机，可通过净化气管2-1将进行干燥后的沼气进入正常运行的脱硫吸塔2-1内脱硫，工作流程图如图3所示。
当然，上面只是结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.沼气净化装置，其特征在于：包括除水机构(1)和设于除水机构(1)后方的脱硫机构(2)；所述除水机构(1)包括冷凝器(1-1)，所述冷凝器(1-1)设有沼气进管(1-2)，所述冷凝器(1-1)的出口通过管道依次连接有若干个干燥塔(1-3)，所述干燥塔(1-3)内均填充有无水氯化钙、分子筛干燥剂，最末端的干燥塔(1-3)通过管道与干燥检测器(1-4)的进口连接，所述干燥检测器(1-4)包括干燥检测管和设于干燥检测管内的变色硅胶，所述干燥检测器(1-4)的出口通过返除水管(1-5)均与每个干燥塔(1-3)的入口连接，所述返除水管(1-5)上设有返水电子阀(1-6)；所述脱硫机构(2)包括通过管道依次连接的若干个脱硫吸收塔(2-1)，每个脱硫吸收塔(2-1)内均填充若干层多孔陶瓷填充层，且每层多孔陶瓷层上均装有脱硫吸收剂，所述脱硫吸收剂是表面上吸附有三价铁离子的分子筛，且该脱硫吸收剂是将分子筛放入三价铁溶液浸泡后再烘干得到，位于最前端的脱硫吸收塔(2-1)通过管道与干燥检测器(1-4)的出口连接，位于最后端的脱硫吸收塔(2-1)通过管道与脱硫检测器(2-2)的入口连接，所述脱硫检测器(2-2)包括脱硫检测管和设于脱硫检测管内的变色硅胶，所述脱硫检测器(2-2)的出口连接有净化气管(2-3)，所述净化气管(2-3)上设有硫化氢检测器(2-4)，所述净化气管(2-3)通过返硫管道(2-5)均与每个脱硫吸收塔(2-1)的入口连接，所述返硫管道(2-5)上设有返硫电子阀(2-6)，所述净化气管(2-3)还与沼气输送管(3)连接。
2.根据权利要求1所述的沼气净化装置，其特征在于：所述冷凝器(1-1)的出口通过带有阀门的备用干燥管(1-7)均与每个干燥塔(1-3)的入口连接。
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