基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于沼氣提純?cè)O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)，新能源的開(kāi)發(fā)利用對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，隨著農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，農(nóng)村能源消耗也日益增大，在此背景下，沼氣資源作為一項(xiàng)極具應(yīng)用前景的新能源，其開(kāi)發(fā)利用是解決能源緊張形勢(shì)下農(nóng)村能源供應(yīng)問(wèn)題的有效舉措，其發(fā)展日益受到國(guó)家的重視?！?013-2017年中國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》[6]數(shù)據(jù)顯示，2000年以后，中央財(cái)政不斷加大對(duì)農(nóng)村沼氣建設(shè)的資金投入，其中，“十一五”以來(lái)，中央累計(jì)投入農(nóng)村沼氣建設(shè)資金212億元。
[0003]在中央政策引導(dǎo)及資金投入的支持下，中國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)的規(guī)模呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，尤其是戶用沼氣池的數(shù)量增加明顯，已經(jīng)成為沼氣產(chǎn)業(yè)的主力。前瞻網(wǎng)認(rèn)為，中國(guó)農(nóng)村戶用沼氣池近幾年來(lái)逐年增加，2000年底，農(nóng)村戶用沼氣池達(dá)到848萬(wàn)戶，2006年底已達(dá)到2200萬(wàn)戶，2007年底為2650萬(wàn)戶，2008年底為2800萬(wàn)戶，2009年底為3500萬(wàn)戶，2010年底已經(jīng)超過(guò)4000萬(wàn)戶，可以看出，戶用沼氣池?cái)?shù)量一直呈現(xiàn)遞增的發(fā)展趨勢(shì)，并以平均每年約17%的速度增長(zhǎng)
沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)?？吹剑谡訚傻?、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來(lái)，如果我們劃著火柴，可把它點(diǎn)燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。沼氣，是各種直機(jī)■，在隔絕空氣(還原條件)，并在適宜的溫度、PH值下，經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣屬于二次能源，并且是可再生能源。
[0004]沼氣提純是去除沼氣中的雜質(zhì)組分，使之成為甲烷含量高、熱值和雜質(zhì)氣體組分品質(zhì)符合天然氣標(biāo)準(zhǔn)要求的高品質(zhì)燃?xì)獾倪^(guò)程。而作為沼氣提純主流方式的變壓吸附原理是在相對(duì)較高的壓力下，氣體混合物中的一些成分通過(guò)與多孔的固體吸附劑接觸被選擇性地吸附在吸附劑上，在吸附劑上吸附弱的氣體體積分?jǐn)?shù)就會(huì)升高，達(dá)到所需體積分?jǐn)?shù)后可以進(jìn)行收集，隨后通過(guò)降低氣體壓力使被吸附的氣體成分從吸附劑上解吸，吸附劑可以循環(huán)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種通過(guò)吸附劑來(lái)實(shí)現(xiàn)將沼氣中的二氧化碳進(jìn)行吸附后，提純沼氣中甲烷，用來(lái)提高沼氣的純度使得得以大規(guī)模的應(yīng)用的基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，主要由質(zhì)量流量計(jì)I 2、質(zhì)量流量計(jì)
II16、壓力表I 4、壓力表II 8、吸附床6、背壓閥9、收集裝置11、真空栗14、Ar氣鋼瓶18和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶19組成，其特征在于:所述的Ar氣鋼瓶18和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶19分別與質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16相連接；所述的質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16后的氣體混合后經(jīng)由管道通入吸附床6中；所述的背壓閥9 一端與吸附床6相連接，背壓閥9另一端還連接有收集裝置11。
[0007]所述的質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16管道上分別設(shè)有第一截止閥I和第二截止閥17 ;所述的連接吸附床6的管道上設(shè)有第三截止閥3、第四截止閥5和設(shè)有第五截止閥15的支路；所述的吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有第六截止閥7和設(shè)有第七截止閥13的支路；所述的背壓閥9和收集裝置11之間管道上設(shè)有第八截止閥12和設(shè)有第九截止閥10的支路。
[0008]所述的連接吸附床6的管道上設(shè)有壓力表I 4，吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有壓力表II 8。
[0009]所述的吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有的支路上設(shè)有真空栗14。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明采用的變壓吸附原理是在相對(duì)較高的壓力下，氣體混合物中的一些成分通過(guò)與多孔的固體吸附劑接觸被選擇性地吸附在吸附劑上，在吸附劑上吸附弱的氣體體積分?jǐn)?shù)就會(huì)升高，達(dá)到所需體積分?jǐn)?shù)后可以進(jìn)行收集，隨后通過(guò)降低氣體壓力使被吸附的氣體成分從吸附劑上解吸，吸附劑可以循環(huán)使用。提純后的沼氣能夠大規(guī)模應(yīng)用于多種用途，給使用者帶來(lái)了極大的方便。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:第一截止閥1、質(zhì)量流量計(jì)I 2、第三截止閥3、壓力表I 4、第四截止閥5、吸附床6、第六截止閥7、壓力表II 8、背壓閥9、第九截止閥10、收集裝置11、第八截止閥12、第七截止閥13、真空栗14、第五截止閥15、質(zhì)量流量計(jì)II 16、第二截止閥17、Ar氣鋼瓶18、甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶19。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，包括第一截止閥1、質(zhì)量流量計(jì)I 2、第三截止閥3、壓力表I 4、第四截止閥5、吸附床6、第六截止閥7、壓力表II 8、背壓閥
9、第九截止閥10、收集裝置11、第八截止閥12、第七截止閥13、真空栗14、第五截止閥15、質(zhì)量流量計(jì)II 16、第二截止閥17、Ar氣鋼瓶18、甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶19。
[0014]如附圖1所示，其中Ar氣鋼瓶18和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶19分別與質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16相連接；質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16后的氣體混合后經(jīng)由管道通入吸附床6中；背壓閥9 一端與吸附床6相連接，背壓閥9另一端還連接有收集裝置11。
[0015]其中質(zhì)量流量計(jì)I 2和質(zhì)量流量計(jì)II 16管道上分別設(shè)有第一截止閥I和第二截止閥17 ;連接吸附床6的管道上設(shè)有第三截止閥3、第四截止閥5和設(shè)有第五截止閥15的支路；吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有第六截止閥7和設(shè)有第七截止閥13的支路；背壓閥9和收集裝置11之間管道上設(shè)有第八截止閥12和設(shè)有第九截止閥10的支路。
[0016]其中連接吸附床6的管道上設(shè)有壓力表I 4，吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有壓力表II 8。
[0017]其中吸附床6與背壓閥9之間管道上設(shè)有的支路上設(shè)有真空栗14。
[0018]本發(fā)明在具體使用時(shí)，吸附劑放入吸附床6，并使吸附床6恒溫為25°。接著打開(kāi)第三截止閥3、第四截止閥5、第六截止閥7和第七截止閥13，開(kāi)真空栗14給吸附系統(tǒng)抽真空20 min，去除吸附床6及管線內(nèi)的空氣。關(guān)閉閥第七截止閥13，打開(kāi)閥第三截止閥3、第四截止閥5、第六截止閥7、第八截止閥12和第二截止閥17使Ar氣從鋼瓶18中流出，吹掃吸附床6及管線去除殘余空氣，并給系統(tǒng)增壓0.2MPa。當(dāng)沒(méi)有氮?dú)夂投趸紮z出時(shí)關(guān)閉閥第三截止閥3、第六截止閥7，打開(kāi)閥第一截止閥1、第五截止閥15、第二截止閥17，使甲烷與二氧化碳混合氣與Ar氣以固定比例混合，1min后關(guān)閉第五截止閥15，打開(kāi)閥第三截止閥3、第六截止閥7，使氣體以固定流量流過(guò)吸附床6后通過(guò)收集裝置11進(jìn)行收集，吸附床6后邊安裝背壓閥9，以保證吸附床6內(nèi)壓力恒定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，主要由質(zhì)量流量計(jì)I(2)、質(zhì)量流量計(jì)II (16)、壓力表I (4)、壓力表II (8)、吸附床(6)、背壓閥(9)、收集裝置(11)、真空栗(14)、Ar氣鋼瓶(18)和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶(19)組成，其特征在于:所述的Ar氣鋼瓶(18)和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶(19)分別與質(zhì)量流量計(jì)I (2)和質(zhì)量流量計(jì)II(16)相連接；所述的質(zhì)量流量計(jì)I (2)和質(zhì)量流量計(jì)II (16)后的氣體混合后經(jīng)由管道通入吸附床(6)中；所述的背壓閥(9) 一端與吸附床(6)相連接，背壓閥(9)另一端還連接有收集裝置(11)。2.如權(quán)利要求1所述的基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，其特征在于:所述的質(zhì)量流量計(jì)I (2)和質(zhì)量流量計(jì)II (16)管道上分別設(shè)有第一截止閥(I)和第二截止閥(17);所述的連接吸附床(6)的管道上設(shè)有第三截止閥(3)、第四截止閥(5)和設(shè)有第五截止閥(15)的支路；所述的吸附床(6)與背壓閥(9)之間管道上設(shè)有第六截止閥(7)和設(shè)有第七截止閥(13)的支路；所述的背壓閥(9)和收集裝置(11)之間管道上設(shè)有第八截止閥(12)和設(shè)有第九截止閥(10)的支路。3.如權(quán)利要求1所述的基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，其特征在于:所述的連接吸附床(6)的管道上設(shè)有壓力表I (4)，吸附床(6)與背壓閥(9)之間管道上設(shè)有壓力表II (8)。4.如權(quán)利要求1所述的基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，其特征在于:所述的吸附床(6)與背壓閥(9)之間管道上設(shè)有的支路上設(shè)有真空栗(14)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于沼氣提純?cè)O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于吸附劑提純沼氣中甲烷的動(dòng)態(tài)吸附分離裝置，主要由質(zhì)量流量計(jì)Ⅰ（2）、質(zhì)量流量計(jì)Ⅱ（16）、壓力表Ⅰ（4）、壓力表Ⅱ（8）、吸附床（6）、背壓閥（9）、收集裝置（11）、真空泵（14）、Ar氣鋼瓶（18）和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶（19）組成，其特征在于：所述的Ar氣鋼瓶（18）和甲烷與二氧化碳混合氣鋼瓶（19）分別與質(zhì)量流量計(jì)Ⅰ（2）和質(zhì)量流量計(jì)Ⅱ（16）相連接；所述的質(zhì)量流量計(jì)Ⅰ（2）和質(zhì)量流量計(jì)Ⅱ（16）后的氣體混合后經(jīng)由管道通入吸附床（6）中；本發(fā)明的有益效果為：吸附劑可以循環(huán)使用，提純后的沼氣能夠大規(guī)模應(yīng)用于多種用途，給使用者帶來(lái)了極大的方便。
【IPC分類】C10L3/10, B01D53/047
【公開(kāi)號(hào)】CN105112113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510539470
【發(fā)明人】李麗紅
【申請(qǐng)人】李麗紅
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月30日