專利名稱：一種沼氣節(jié)能脫碳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種沼氣節(jié)能脫碳裝置。
背景技術(shù)：
隨著石化資源的短缺，開(kāi)發(fā)二次能源已經(jīng)成為世界各國(guó)的主要發(fā)展戰(zhàn)略。沼氣不僅原料來(lái)源豐富、而且成本低、價(jià)廉，燃燒熱效率較高，具有可再生性，是一種性能優(yōu)良的清潔燃料，也是當(dāng)前新能源開(kāi)發(fā)的主要方面。沼氣中通常含有55 60%左右的甲烷，40%左右的二氧化碳和其它少量雜質(zhì)氣體。國(guó)內(nèi)沼氣主要作為農(nóng)村灶具燃料使用，用途不廣，使用價(jià)值低，而沼氣經(jīng)過(guò)凈化脫碳后，其甲烷含量達(dá)到95%以上可稱為生物天然氣，可作為車用燃料氣和化工原料使用，用途更廣。 目前沼氣脫碳主要是溶劑吸收法，該法分離效果較好，但投資費(fèi)用大，能耗高，經(jīng)濟(jì)性較差。CN102161925A介紹了一種利用沼氣生產(chǎn)生物天然氣的工藝，先將沼氣過(guò)濾掉雜質(zhì)，然后干法脫硫，再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到O. 8^1. 5MPa,加壓后的沼氣進(jìn)入吸收塔進(jìn)行噴淋水洗，水溫為Γ Ο ，水洗后的水回到常壓解析塔放出CO2，脫碳后的沼氣最后采用分子篩吸附干燥脫水。CN102329672A介紹了一種從沼氣中分離生產(chǎn)甲烷和二氧化碳的方法，通過(guò)預(yù)處理，甲烷分離，富液閃蒸、回收二氧化碳和吸附劑再生五個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)。將沼氣通入吸收塔內(nèi)，吸收塔內(nèi)的壓力控制在2 5MPa，溫度控制在flO°C，沼氣與塔頂噴淋下的吸附劑逆流接觸，二氧化碳被吸附，所用吸附劑為聚乙二醇二甲醚等；吸附后的溶劑即富液送入高閃槽進(jìn)行閃蒸，以除去甲烷、氮?dú)獾葰怏w，高閃槽的壓力為O. 8 MPa ;所產(chǎn)生的高閃氣返回壓縮機(jī)前的沼氣管路，增壓后再次進(jìn)入吸收塔；高閃后的富液進(jìn)入低閃槽，二氧化碳?xì)怏w就從富液中閃蒸出來(lái)，低閃槽的壓力為O. 05MPa ;閃蒸后的溶劑進(jìn)入再生塔進(jìn)行再生。上述脫碳工藝中能量未能有效利用，能耗較高，吸收水溫較低，需要制冷設(shè)備，消耗能量。水中溶解的CO2靠閃蒸解析，殘留較多，影響吸收能力，造成循環(huán)水量增大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能耗低的沼氣脫碳裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種沼氣節(jié)能脫碳裝置，包括壓縮機(jī)及吸收塔，壓縮機(jī)與吸收塔的氣體進(jìn)口連通，吸收塔的液體出口通過(guò)水力透平機(jī)與一級(jí)解析塔的液體進(jìn)口連通，一級(jí)解析塔的液體出口與二級(jí)解析塔的液體進(jìn)口連通，二級(jí)解析塔的液體出口與吸收塔的液體進(jìn)口連通；一級(jí)解析塔的氣體出口與所述壓縮機(jī)連通。吸收塔的氣體出口與干燥器連通。所述二級(jí)解析塔的液體出口通過(guò)水泵與吸收塔的液體進(jìn)口連通。所述二級(jí)解析塔的空氣進(jìn)口通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)相連。[0014]本實(shí)用新型中，利用水力透平機(jī)回收部分能量，常溫吸收節(jié)省制冷能量，空氣解析節(jié)省循環(huán)水用量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)水的目的；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、不需要冷凍水，吸收塔在常溫下進(jìn)行，洗滌水溫度為30°C以下的常溫水；2、增加了水力透平機(jī)械，可以實(shí)現(xiàn)能量的回收利用；3、循環(huán)水中CO2解析徹底，減少循環(huán)水用量；4、脫碳過(guò)程中采用水作為吸收劑，無(wú)毒害，循環(huán)使用可節(jié)約用水。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種沼氣節(jié)能脫碳裝置，包括壓縮機(jī)I及吸收塔2，壓縮機(jī)I通過(guò)管道b與吸收塔2的氣體進(jìn)口連通，吸收塔2的氣體出口通過(guò)管道c與干燥器5連通，吸收塔2的液體出口通過(guò)管道e與水力透平機(jī)3連接，水力透平機(jī)3通過(guò)管道f與一級(jí)解析塔4的液體進(jìn)口連通，一級(jí)解析塔4的液體出口通過(guò)管道g與二級(jí)解析塔6的液體進(jìn)口連通，二級(jí)解析塔6的液體出口管道h及管道i與吸收塔2的液體進(jìn)口連通，管道h及管道i之間連接有水泵8 ;—級(jí)解析塔4的氣體出口與所述壓縮機(jī)I連通。二級(jí)解析塔6的空氣進(jìn)口通過(guò)管道η與風(fēng)機(jī)7相連。本實(shí)用新型的工作原理是脫硫后的沼氣通過(guò)管道a進(jìn)入壓縮機(jī)I進(jìn)行壓縮，以提高壓力至I. 5^3. OMPa，然后經(jīng)管道b進(jìn)入吸收塔2，用常溫水作為溶劑吸收沼氣中的CO2，吸收塔頂所排氣相為甲烷含量達(dá)到95%以上的氣體，經(jīng)管道c進(jìn)入干燥器干燥后從管道d排出作為產(chǎn)品出售；吸收塔底液相通過(guò)管道e送至水力透平機(jī)3進(jìn)行能量回收，然后再通過(guò)管道f送至一級(jí)解析塔4，塔內(nèi)壓力保持為O. 5^1. O MPa,溫度為常溫，從一級(jí)解析塔4的塔頂排出的一級(jí)解析氣為含有二氧化碳和甲烷的氣體，經(jīng)管道m(xù)返回至壓縮機(jī)I ;從一級(jí)解析塔4排出的液相通過(guò)管道g送至二級(jí)解析塔6，塔內(nèi)壓力保持為廣5 KPa，溫度為常溫，從二級(jí)解析塔6的塔底通入空氣(空氣經(jīng)管道j、風(fēng)機(jī)7及管道η進(jìn)入二級(jí)解析塔6內(nèi))，依靠減壓和空氣解析的共同作用，徹底釋放水中的CO2氣體并從管道k排出；二級(jí)解析塔6的塔底排出的液相通過(guò)管道h經(jīng)水泵8及管道i送至吸收塔2，作為洗滌水重復(fù)使用。
權(quán)利要求1.一種沼氣節(jié)能脫碳裝置，包括壓縮機(jī)及吸收塔，壓縮機(jī)與吸收塔的氣體進(jìn)口連通，其特征在于，吸收塔的液體出口通過(guò)水力透平機(jī)與一級(jí)解析塔的液體進(jìn)口連通，一級(jí)解析塔的液體出口與二級(jí)解析塔的液體進(jìn)口連通，二級(jí)解析塔的液體出口與吸收塔的液體進(jìn)口連通；一級(jí)解析塔的氣體出口與所述壓縮機(jī)連通。
2.如權(quán)利要求I所述的沼氣節(jié)能脫碳裝置，其特征在于，吸收塔的氣體出口與干燥器連通。
3.如權(quán)利要求I或2所述的沼氣節(jié)能脫碳裝置，其特征在于，所述二級(jí)解析塔的液體出口通過(guò)水泵與吸收塔的液體進(jìn)口連通。
4.如權(quán)利要求3所述的沼氣節(jié)能脫碳裝置，其特征在于，所述二級(jí)解析塔的空氣進(jìn)口通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種沼氣節(jié)能脫碳裝置，包括壓縮機(jī)及吸收塔，壓縮機(jī)與吸收塔氣體進(jìn)口連通，吸收塔液體出口通過(guò)水力透平機(jī)與一級(jí)解析塔液體進(jìn)口連通，一級(jí)解析塔液體出口與二級(jí)解析塔液體進(jìn)口連通，二級(jí)解析塔液體出口與吸收塔液體進(jìn)口連通；一級(jí)解析塔氣體出口與所述壓縮機(jī)連通。本實(shí)用新型利用水力透平機(jī)回收部分能量，常溫吸收節(jié)省制冷能量，空氣解析節(jié)省循環(huán)水用量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)水的目的。
文檔編號(hào)C10L3/10GK202786165SQ20122046832
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者李洪亮, 陳俊英, 馬曉建, 劉利平 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)生化工程中心