專利名稱：去除可燃氣體中硅氧烷的方法及其應(yīng)用和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可燃氣體雜質(zhì)去除方法及其裝置，尤其是可燃氣體中硅 氧烷的去除方法及其裝置，具體地說是一種去除可燃氣體中硅氧烷的方法及 其應(yīng)用和系統(tǒng)。
技術(shù)背景眾所周知，垃圾填埋氣、污水、污泥沼氣發(fā)電中，垃圾填埋氣中的硅氧 垸和污水、污泥沼氣中的硅氧垸是一種有機聚合物，在溫度低時為粘稠狀， 高溫時又分化為硬度極高的白色粉末，在利用垃圾填埋氣和污水、污泥沼氣 發(fā)電項目中，硅氧烷是一種非常有害的物質(zhì)。在溫度低時，粘稠的硅氧烷會 堵塞過濾器和排污管道，阻礙氣體的流動和液態(tài)雜質(zhì)的排放。硅氧烷在高溫 下極易分解，分解后的產(chǎn)物為硬度極高的白色粉末，這些粉末會附著在發(fā)電 機組的葉輪，缸體的表面，磨損發(fā)電機組的運動部件?？s短發(fā)電機組的壽命。此外，在利用石油天然氣和石油伴生氣發(fā)電的項目中，氣體中的水分和C4以上的重碳烴的含量如果過大，將影響發(fā)電的效率，嚴重時，還會使發(fā)電 機熄火，或根本就無法點火。對此必須進行必要的處理。據(jù)申請人所知，目前對于可燃氣體中的硅氧垸及重碳烴尚無有效的去除 方法。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是針對目前可燃氣體中硅氧烷雜質(zhì)會對用氣設(shè)備產(chǎn)生 嚴重影響的問題，發(fā)明一種利用制冷壓縮機系統(tǒng)去除其中的硅氧垸及其它雜 質(zhì)的方法。本發(fā)明的目的之二是將上述方法用于石油伴生氣中重碳烴的去除。 本發(fā)明的目的之三是發(fā)明一種實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是一種去除可燃氣體中硅氧烷的方法，其特征是首先，將含有硅氧烷的可燃氣體送入壓縮機中進行壓縮，升壓至10kPa 1.6MPa，以去除液態(tài)水份和顆粒狀雜質(zhì)；然后，將上述壓縮后的可燃氣體送入預(yù)冷換熱器中，使可燃氣體冷卻到 0 5'C之間，以進一步去除可燃氣體中的水分和液態(tài)雜質(zhì)；低于O'C時會產(chǎn)生 結(jié)冰，高于5"時去除效果明顯下降，因此0 5"是最佳范圍。第三，將上述冷卻后的可燃氣體交替壓入兩組換熱器中進一步冷卻到-25 °C -30°C，使可燃氣體中高露點的硅氧烷吸附在換熱器的表面，同時使兩組 換熱器交替利用制冷裝置中蒸發(fā)器的熱量，將其吸附的高露點的硅氧垸融化 并在制冷裝置的壓力作用下從該換熱器的液態(tài)雜質(zhì)排污口排出，而去除了硅 氧烷后的可燃氣體則被送入用氣管路中。所述的可燃氣體包括污水沼氣、污泥沼氣和垃圾填埋氣。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是上述去除可燃氣體中硅氧垸的方法，被用于去除石油伴生氣中的重碳烴。本發(fā)明的技術(shù)方案之三是一種去除可燃氣體中硅氧烷雜質(zhì)的系統(tǒng)，其特征是它由預(yù)冷換熱器l、預(yù)冷用制冷壓縮機2、換熱器3、 4、制冷壓縮機5組成，預(yù)冷換熱器1與預(yù)冷 用制冷壓縮機2相連，換熱器3、 4與制冷壓縮機5并聯(lián)，預(yù)冷換熱器l的進 氣口與可燃氣體氣源相連，它的出氣口通過閥門7分別與安裝換熱器3、 4的 氣罐上的進氣口相連，安裝換熱器3、 4的氣罐上分別連接有液態(tài)雜質(zhì)排污管 8和凈化氣體排氣管9。 本發(fā)明的有益效果1、 本發(fā)明首次將冷凍技術(shù)用于可燃氣體尤其是垃圾填埋氣及沼氣中硅氧 烷的去除，為此類氣體的硅氧烷去除找到了一條新的路徑和新的方法，它具 有連續(xù)工作，處理效率高，節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。2、 本發(fā)明的方法通過在石油天然氣和石油伴生氣中的運用證明對重碳烴 的去除效果也優(yōu)于目前所有的化學、物理方法，且投資省，見效快。3、 利用本發(fā)明的方法和裝置可大大延長設(shè)備的無故障工作時間，不僅能去除可燃氣體中的主要雜質(zhì)——硅氧垸，而且可以同時去除其中的大量以氣 態(tài)或液態(tài)存在的其它雜質(zhì)，因此，可節(jié)省大量其它相關(guān)處理設(shè)備。4、本發(fā)明具有方法、系統(tǒng)簡單，投資省，綠色環(huán)保的優(yōu)點，是可燃氣體 處理設(shè)備的升級換代產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明的去除可燃氣體中硅氧烷雜質(zhì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。 實施例一。一種去除可燃氣體中硅氧烷的方法，其具體步聚如下-首先，將含有硅氧烷的可燃氣體(如垃圾填埋氣、污水中產(chǎn)生的沼氣或污泥產(chǎn)生的沼氣)送入壓縮機中進行壓縮，升壓至10kPa 1.6MPa，以去除液 態(tài)水份和顆粒狀雜質(zhì)；這是由于可燃氣體中的大部分呈氣態(tài)的雜質(zhì)在高壓下 會變成液態(tài)狀和顆粒狀，因此加壓是去除雜質(zhì)的第一步-,然后，將上述壓縮后的可燃氣體送入預(yù)冷換熱器中，使可燃氣體冷卻到 0 5°C，以進一步去除可燃氣體中的水分和液態(tài)雜質(zhì)；氣體遇冷后，其中的 大量水分和液態(tài)雜質(zhì)被冷凝后卻可從預(yù)冷換熱器上的排污口排出；第三，將上述冷卻后的可燃氣體交替壓入兩組換熱器中進一步冷卻到-25 °C -30°C，兩組換熱器分別為A組換熱器和B組換熱器，假設(shè)氣體首先被壓 入A組換熱器，在A組換熱器中，氣體被冷凍到-25。C到-30°C，高露點的硅 氧垸和重碳烴等將雜質(zhì)吸附在換熱器的表面，同時,在B組換熱器中，系統(tǒng)將利 用制冷裝置中蒸發(fā)器的熱量，融化吸附在換熱器表面的高露點的硅氧烷和重 碳烴等雜質(zhì)，在壓力的作用下高露點的硅氧烷和重碳烴等雜質(zhì)隨液態(tài)雜質(zhì)一 起被排出B組換熱器，而去除了硅氧烷后的可燃氣體則被送入用氣管路中， 上述A組換熱器和B組換熱器交替工作即可連接循環(huán)完成可燃氣體雜質(zhì)的去 除。將上述去除可燃氣體中硅氧垸的方法，用于去除石油伴生氣中的重碳烴。其中重碳烴的去除率為85%，而其為的硅氧烷的去除率則為90%。 實施例三。 如圖l所示。一種去除可燃氣體中硅氧垸雜質(zhì)的系統(tǒng)，它由預(yù)冷換熱器l、預(yù)冷用制冷 壓縮機2、換熱器3、 4、制冷壓縮機5組成，預(yù)冷換熱器1與預(yù)冷用制冷壓 縮機2相連，預(yù)冷換熱器1連接有氣體進、出口及液態(tài)雜質(zhì)排出口 (圖中未 示出)，換熱器3、 4與制冷壓縮機5并聯(lián)，預(yù)冷換熱器1的進氣口與可燃氣 體氣源(可為垃圾填埋氣、污水沼氣、污泥沼氣或石油伴生氣等)相連，它 的出氣口通過闊門7分別與安裝換熱器3、 4的氣罐上的進氣口相連，安裝換 熱器3、 4的氣罐上分別連接有液態(tài)雜質(zhì)排污管8和凈化氣體排氣管9，此外， 為了實現(xiàn)自動控制，本實施例的換熱器3、 4還安裝有溫度傳感器6。本發(fā)明未涉及部分與設(shè)備的電氣控制等均與現(xiàn)有技術(shù)相同或中采用現(xiàn)有 技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種去除可燃氣體中硅氧烷的方法，其特征是首先，將含有硅氧烷的可燃氣體送入壓縮機中進行壓縮，升壓至10kPa～1.6MPa，以去除液態(tài)水份和顆粒狀雜質(zhì)；然后，將上述壓縮后的可燃氣體送入預(yù)冷換熱器中，使可燃氣體冷卻到0～5℃之間，以進一步去除可燃氣體中的水分和液態(tài)雜質(zhì)；第三，將上述冷卻后的可燃氣體交替壓入兩組換熱器中進一步冷卻到-25℃～-30℃，使可燃氣體中高露點的硅氧烷吸附在換熱器的表面，同時使兩組換熱器交替利用制冷裝置中蒸發(fā)器的熱量，將其吸附的高露點的硅氧烷融化并在制冷裝置的壓力作用下從該換熱器的液態(tài)雜質(zhì)排污口排出，而去除了硅氧烷后的可燃氣體則被送入用氣管路中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除可燃氣體中硅氧垸的方法，其特征是所述的可 燃氣體包括污水沼氣、污泥沼氣和垃圾填埋氣。
3、 一種權(quán)利要求1所述的去除可燃氣體中硅氧烷的方法，其特征是它被用于 去除石油伴生氣中的重碳烴。
4、 一種去除可燃氣體中硅氧烷雜質(zhì)的系統(tǒng)，其特征是它由預(yù)冷換熱器(1)、 預(yù)冷用制冷壓縮機(2)、換熱器(3， 4)、制冷壓縮機(5)組成，預(yù)冷換熱 器(1)與預(yù)冷用制冷壓縮機(2)相連，換熱器(3， 4)與制冷壓縮機(5) 并聯(lián)，預(yù)冷換熱器(1)的進氣口與可燃氣體氣源相連，它的出氣口通過閥門(7)分別與安裝換熱器(3， 4)的氣罐上的進氣口相連，安裝換熱器(3， 4) 的氣罐上分別連接有液態(tài)雜質(zhì)排污管(8)和凈化氣體排氣管(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫除垃圾填埋氣、污水、污泥沼氣中硅氧烷的方法。該方法將來自垃圾填埋場、污水/污泥池中的沼氣壓縮，去除液態(tài)水分和顆粒狀雜質(zhì)后，氣體被壓入一個預(yù)冷換熱器，換熱器由制冷壓縮機提供冷源，將氣體冷到0℃，氣體中的大量水分和液態(tài)雜質(zhì)被除去。隨后，氣體又被壓入由兩組換熱器組成的冷凍裝置冷凍到-25℃到-30℃，高露點的硅氧烷和重碳烴等將雜質(zhì)吸附在換熱器的表面，同時系統(tǒng)將利用制冷裝置中蒸發(fā)器的熱量，融化吸附在換熱器表面的高露點的硅氧烷和重碳烴等雜質(zhì)，在壓力的作用下，高露點的硅氧烷和重碳烴等雜質(zhì)將隨液態(tài)雜質(zhì)被排出換熱器，兩組換熱器交替工作，實現(xiàn)了脫除垃圾填埋氣，污水/污泥沼氣中硅氧烷。具有方法簡單，綠色環(huán)保的優(yōu)點。
文檔編號B01D5/00GK101224348SQ20071013325
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者吳未立 申請人:吳未立