本實用新型屬于垃圾填埋氣處理技術領域，具體涉及一種垃圾填埋氣脫氧裝置。
背景技術：
垃圾填埋氣是填埋場的有機物厭氧降解產(chǎn)生的氣體，凈化提純后即為生物甲烷。作為一種生物燃料，具有清潔、高效、安全和可再生四大特征，其高效制備與綜合利用是極具代表性的雙向清潔過程。
垃圾填埋氣的主要成分為CH4(40％～75％)、CO2(15％～60％)、N2(5％～20％)、O2(0％～3％)，以及NH3、CO、有機硫、鹵代烴等。填埋氣進行壓縮生產(chǎn)CNG，需將填埋氣中的氧氣脫至0.5％以下。
目前，填埋氣脫氧工藝主要有以下幾種：1、利用氣源中的原有氣體和氧反應；2、通入氫氣與氧反應生產(chǎn)水；3、混合氣中的氧與催化劑發(fā)生氧化反應，使催化劑活性組分轉換為高價氧化物；4、膜分離法；5、變壓吸附法。方法1反應溫度高，需加熱及冷卻設備，設備投資大，能耗高；方法2需氫源，且要確定加入氫氣量；方法3較難達到合格的脫氧深度；方法4成本較高；所以變壓吸附成為填埋氣脫氧的理想選擇。
然而，現(xiàn)有變壓吸附法處理垃圾填埋氣，主要具有脫氧效率低、操作不方便、使用不靈活等問題。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種垃圾填埋氣脫氧裝置，可有效解決上述問題。
本實用新型采用的技術方案如下：
本實用新型提供一種垃圾填埋氣脫氧裝置，包括原料氣緩沖罐、變壓吸附系統(tǒng)、產(chǎn)品氣緩沖罐、尾氣緩沖罐和羅茨風機；其中，所述變壓吸附系統(tǒng)包括n個并聯(lián)的吸附單元；每個所述吸附單元為單個的吸附塔或m個吸附塔并聯(lián)后組成的吸附單元；其中，m和n均為自然數(shù)；m小于n；
對于n個吸附單元，每個所述吸附單元均設置有進氣口、排產(chǎn)品氣口、放空再生口、上均壓口以及下均壓口；所述吸附單元的進氣口通過第1輸氣管道連接到所述原料氣緩沖罐的排氣口；在所述第1輸氣管道安裝有進氣控制閥門；所述吸附單元的排產(chǎn)品氣口通過排產(chǎn)品氣管道連接到所述產(chǎn)品氣緩沖罐的進氣口；在所述排產(chǎn)品氣管道安裝有排產(chǎn)品氣控制閥門；所述吸附單元的放空再生口通過放空再生輸送管道連接到所述尾氣緩沖罐的進氣口；在所述放空再生輸送管道安裝有放空再生控制閥門；所述吸附單元的上均壓口與下一個相鄰的吸附單元的上均壓口之間通過上均壓管道連接；所述上均壓管道安裝有上均壓控制閥門；所述吸附單元的下均壓口與下一個相鄰的吸附單元的下均壓口之間通過下均壓管道連接；所述下均壓管道安裝有下均壓控制閥門；
所述產(chǎn)品氣緩沖罐的排氣口連接有產(chǎn)品氣向外輸送管道；并且，所述產(chǎn)品氣向外輸送管道還引出調節(jié)管道；所述調節(jié)管道的另一端與所述尾氣緩沖罐的進氣口相通，在所述調節(jié)管道安裝有調節(jié)閥門；所述尾氣緩沖罐的排氣端經(jīng)過羅茨風機后連接到鍋爐燃料氣系統(tǒng)。
優(yōu)選的，還包括總控制器；所述總控制器分別與所述進氣控制閥門、所述排產(chǎn)品氣控制閥門、所述放空再生控制閥門、所述上均壓控制閥門、所述下均壓控制閥門以及所述調節(jié)閥門連接。
本實用新型提供的垃圾填埋氣脫氧裝置具有以下優(yōu)點：
本實用新型提供的垃圾填埋氣脫氧裝置，可使填埋氣中氧含量降為0.5％以下，甲烷回收率為70～90％，調節(jié)尾氣中甲烷的含量，使尾氣滿足鍋爐的使用要求，使填埋氣利用率達到100％，達到填埋氣綜合利用的目的。此外，可根據(jù)實際工藝需求，靈活控制投入的吸附塔數(shù)量，具有使用靈活方便的優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的垃圾填埋氣脫氧裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
本實用新型提供一種垃圾填埋氣脫氧裝置，包括原料氣緩沖罐、變壓吸附系統(tǒng)、產(chǎn)品氣緩沖罐、尾氣緩沖罐和羅茨風機；其中，所述變壓吸附系統(tǒng)包括n個并聯(lián)的吸附單元；每個所述吸附單元為單個的吸附塔或m個吸附塔并聯(lián)后組成的吸附單元；其中，m和n均為自然數(shù)；m小于n；
對于n個吸附單元，每個所述吸附單元均設置有進氣口、排產(chǎn)品氣口、放空再生口、上均壓口以及下均壓口；所述吸附單元的進氣口通過第1輸氣管道連接到所述原料氣緩沖罐的排氣口；在所述第1輸氣管道安裝有進氣控制閥門；所述吸附單元的排產(chǎn)品氣口通過排產(chǎn)品氣管道連接到所述產(chǎn)品氣緩沖罐的進氣口；在所述排產(chǎn)品氣管道安裝有排產(chǎn)品氣控制閥門；所述吸附單元的放空再生口通過放空再生輸送管道連接到所述尾氣緩沖罐的進氣口；在所述放空再生輸送管道安裝有放空再生控制閥門；所述吸附單元的上均壓口與下一個相鄰的吸附單元的上均壓口之間通過上均壓管道連接；所述上均壓管道安裝有上均壓控制閥門；所述吸附單元的下均壓口與下一個相鄰的吸附單元的下均壓口之間通過下均壓管道連接；所述下均壓管道安裝有下均壓控制閥門；
所述產(chǎn)品氣緩沖罐的排氣口連接有產(chǎn)品氣向外輸送管道；并且，所述產(chǎn)品氣向外輸送管道還引出調節(jié)管道；所述調節(jié)管道的另一端與所述尾氣緩沖罐的進氣口相通，在所述調節(jié)管道安裝有調節(jié)閥門；所述尾氣緩沖罐的排氣端經(jīng)過羅茨風機后連接到鍋爐燃料氣系統(tǒng)。
還包括總控制器；所述總控制器分別與所述進氣控制閥門、所述排產(chǎn)品氣控制閥門、所述放空再生控制閥門、所述上均壓控制閥門、所述下均壓控制閥門以及所述調節(jié)閥門連接。
本實用新型中，變壓吸附系統(tǒng)包括n個并聯(lián)的吸附單元，并且，每個吸附單元為單個的吸附塔或若干個吸附塔并聯(lián)后組成的吸附單元。在附圖1中，共包括2個并聯(lián)的吸附單元，每個吸附單元都是單個的吸附塔，即：吸附塔A和吸附塔B。為方便描述，以圖1中設置吸附塔A和吸附塔B為例，介紹垃圾填埋氣脫氧裝置的結構和工作原理：
在圖1中，吸附塔A設置有進氣口、排產(chǎn)品氣口、放空再生口、上均壓口以及下均壓口；吸附塔A的進氣控制閥門用標記1表示；排產(chǎn)品氣控制閥門用標記2表示；放空再生控制閥門用標記3表示；吸附塔B的進氣控制閥門用標記4表示；排產(chǎn)品氣控制閥門用標記5表示；放空再生控制閥門用標記6表示；吸附塔A和吸附塔B的上均壓口通過上均壓管道連接，在上均壓管道安裝有上均壓控制閥門，在圖1中用標記7表示；吸附塔A和吸附塔B的下均壓口通過下均壓管道連接，在下均壓管道安裝有下均壓控制閥門，在圖1中用標記8表示；在圖1中，數(shù)字標記9代表調節(jié)閥門。
本實用新型提供的垃圾填埋氣脫氧裝置，用于解決填埋氣中氧含量超標，提高垃圾填埋氣的品位與綜合利用率。本實用新型是垃圾填埋氣凈化的一個處理單元，其上游處理單元包括脫硫、脫碳、脫水等系統(tǒng)，下游為壓縮單元，最終產(chǎn)品為車用壓縮天然氣。
參考圖1，從垃圾填埋氣中脫氧的工藝為：
1)填埋氣進入原料氣緩沖罐，氣體壓力為0.5～1.6MPa(G)，溫度為15～45℃，氧含量為2～3％；
可見，原料氣緩沖罐儲存的垃圾填埋氣為已脫除大量的二氧化碳、硫化氫及水等雜質的氣體。
2)高壓吸附：
僅打開吸附塔A的進氣控制閥門1以及吸附塔A的排產(chǎn)品氣控制閥門2，其他閥門均關閉，進行高壓吸附，填埋氣進入吸附塔A后氧氣被吸附在碳分子篩內(nèi)，得到的產(chǎn)品氣持續(xù)輸送到產(chǎn)品氣緩沖罐后外輸，控制吸附時間為45～90s；其中，得到的產(chǎn)品氣中，氧含量可達到0.5％以下。
3)均壓：
當達到吸附時間后，吸附塔A吸附飽和，關閉吸附塔A的進氣控制閥門1以及吸附塔A的排產(chǎn)品氣控制閥門2，僅打開上均壓控制閥門7和下均壓控制閥門8，使吸附塔A和吸附塔B上下聯(lián)通進行均壓，均壓時間為1～3s；
4)常壓再生：
均壓完成后，打開吸附塔A的放空再生控制閥門3，將尾氣排到尾氣緩沖罐，并打開調節(jié)閥門9，引入產(chǎn)品氣調節(jié)尾氣中甲烷含量以滿足鍋爐使用要求，然后使用羅茨風機增壓后輸送到鍋爐燃料氣系統(tǒng)；
5)在吸附塔A常壓再生的同時，打開吸附塔B的進氣控制閥門和排產(chǎn)品氣控制閥門進行高壓吸附，此過程與吸附塔A的高壓吸附相同；吸附塔B吸附飽和后，吸附塔B與吸附塔A上下相連進行均壓，完成吸附塔B再生及尾氣增壓，最終完成一個變壓吸附循環(huán)。
本實用新型中，變壓吸附系統(tǒng)可采用2～8個吸附塔，單塔并聯(lián)或者兩塔組成一個單元再并聯(lián)構成變壓吸附系統(tǒng)，以實現(xiàn)填埋氣的凈化提純。
本實用新型提供的垃圾填埋氣脫氧裝置，可使填埋氣中氧含量降為0.5％以下，甲烷回收率為70～90％，調節(jié)尾氣中甲烷的含量，使尾氣滿足鍋爐的使用要求，使填埋氣利用率達到100％，達到填埋氣綜合利用的目的。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。