一種沼氣提純除氧系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種沼氣提純除氧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣作為一種生物質(zhì)能源，在能源緊缺的今天，具有十分重要的意義和廣闊的發(fā)展?jié)摿?。沼氣還可以進(jìn)一步提純?yōu)閴嚎s天然氣(CNG)和液化天然氣(LNG)。沼氣的成分與厭氧發(fā)酵的原料和操作方式有關(guān)，主要組成為甲烷(CH4，40%?75%)、二氧化碳(C02，15%?60%)，還有少量的水、硫化氫、有機(jī)硫、硅氧烷、鹵代烴、氨、氧氣、一氧化碳和氮氣等。若為垃圾填埋場所產(chǎn)生的沼氣，則成分更加復(fù)雜，并可能含有較多的氧氣(0?5%)。
[0003]沼氣提純?yōu)閴嚎s天然氣使用，根據(jù)GB18047-2000《車用壓縮天然氣》的規(guī)定，沼氣的熱值和組分必須滿足一定的要求，其中，氧氣含量要求小于0.5%。液化天然氣對氧氣含量的要求更高，若氧氣含量大于以上標(biāo)準(zhǔn)，會產(chǎn)生爆炸危險，嚴(yán)重危害生命財產(chǎn)。所以在沼氣提純過程中，將氧氣含量降低到允許值以下是必要的單元。
[0004]但在實際使用過程，絕大多數(shù)的沼氣提純和凈化工藝都關(guān)注于除水、脫硫和脫除二氧化碳，極少關(guān)注于氧氣的脫除。如專利CN201210009074描述的沼氣提純技術(shù)，經(jīng)過過濾、干燥、脫硫和吸附，使沼氣濃度達(dá)到98%，沒有除氧單元。專利CN201410350212描述的一種沼氣提純凈化工藝，通過水洗、干燥的方式，去除其中的二氧化碳、硫化氫和水，同樣沒有除氧單元。事實上，通過此工藝，氧氣是去除不了的，氧氣含量會不降反升。實用新型專利CN201310166484描述了一種沼氣提純系統(tǒng)及工藝，通過預(yù)處理系統(tǒng)，再通過核心處理單元-膜分離系統(tǒng)，提純沼氣，同樣的，在預(yù)處理單元中，沒有除氧單元。
[0005]公開了一種從垃圾填埋氣中凈化回收甲烷的方法，其脫氧步驟為:將從變壓吸附系統(tǒng)獲得的初步凈化氣，經(jīng)加熱器預(yù)熱至30~80°C，與外供氫氣混合后從脫氧反應(yīng)器的進(jìn)氣管進(jìn)入鈀催化劑脫氧反應(yīng)器，在反應(yīng)器中鈀催化劑的作用下，初步凈化氣中含有的氧氣與氫氣反應(yīng)生成水，以脫除初步凈化氣中的氧氣，得到含有水分的甲烷氣。所述鈀催化劑脫氧反應(yīng)器包括一帶有內(nèi)腔的外筒，外筒的兩端通過螺栓螺母分別連接有上下法蘭蓋，所述法蘭蓋分別連有進(jìn)氣管、出氣管，所述外筒的內(nèi)腔中套設(shè)有內(nèi)芯棒，所述內(nèi)芯棒與外筒之間形成微通道，所述外筒的內(nèi)表面及內(nèi)芯棒的外表面涂覆有鈀催化劑涂層。因此，該裝置中催化劑的接觸面積較小，使得除氧效率較低，并且催化劑失效后更換不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種除氧效率高的沼氣提純除氧系統(tǒng)。
[0007]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采取如下技術(shù)方案:
[0008]—種沼氣提純除氧系統(tǒng)，包括用于除去沼氣中的氧氣的除氧反應(yīng)器，所述的除氧反應(yīng)器包括具有內(nèi)部容腔的外筒、具有內(nèi)部容腔且設(shè)置在所述的外筒內(nèi)的內(nèi)筒、安裝在所述的內(nèi)筒內(nèi)的加熱裝置、形成在所述的內(nèi)筒的上部且供所述的沼氣和氫氣通入的進(jìn)氣口、形成在所述的內(nèi)筒的下部和/或底部且供氣體通過的通孔、形成在所述的外筒上且供脫除氧氣后的氣體排出的出氣口、形成在所述的內(nèi)筒和所述的外筒之間用于裝填顆粒狀或圓柱形的鈀催化劑的容置空間、形成在所述的外筒的下部用于卸料的卸料口。
[0009]具體地，所述的沼氣提純除氧系統(tǒng)還包括與所述的進(jìn)氣口相連通用于向所述的除氧反應(yīng)器內(nèi)通入所述的沼氣的第一進(jìn)氣管、與所述的進(jìn)氣口或所述的第一進(jìn)氣管相連通用于向所述的除氧反應(yīng)器內(nèi)通入所述的氫氣的第二進(jìn)氣管、設(shè)置在所述的第二進(jìn)氣管上用于調(diào)節(jié)通入的氫氣流量的調(diào)節(jié)閥組、設(shè)置在所述的第二進(jìn)氣管上用于計量通入的氫氣流量的流量計。
[0010]更具體地，所述的調(diào)節(jié)閥組位于所述的流量計和所述的第二進(jìn)氣管的進(jìn)氣口之間。
[0011]更具體地，所述的調(diào)節(jié)閥組包括依次設(shè)置在所述的第二進(jìn)氣管上的第一手動閥、自動閥、第二手動閥，所述的沼氣提純除氧系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述的第二進(jìn)氣管上的旁通管、設(shè)置在所述的旁通管上的旁通閥。
[0012]具體地，所述的沼氣提純除氧系統(tǒng)還包括具有進(jìn)口、出口、冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口和冷凝水出口的冷卻器，設(shè)置在所述的冷卻器的出口處用于監(jiān)測殘余氧氣含量的在線監(jiān)測儀表，設(shè)置在所述的冷卻器的冷凝水出口處的冷凝水排放閥；所述的冷卻器的進(jìn)口與所述的除氧反應(yīng)器的出氣口相連通。
[0013]更具體地，所述的冷卻器為列管式冷卻器。
[0014]具體地，所述的加熱裝置包括至少一根電加熱棒。
[0015]具體地，所述的沼氣提純除氧系統(tǒng)還包括監(jiān)控點設(shè)置在所述的內(nèi)筒的內(nèi)部的第一溫控儀、監(jiān)控點設(shè)置在所述的外筒和所述的內(nèi)筒之間的第二溫控儀。
[0016]具體地，所述的加熱裝置的溫度控制范圍為70°C?150°C。
[0017]由于以上技術(shù)方案的實施，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0018]本實用新型的除氧反應(yīng)器的加熱裝置安裝在內(nèi)筒，節(jié)省了外加熱結(jié)構(gòu)，節(jié)省能源，此外，本實用新型的鈀催化劑裝填在容置空間內(nèi)，使得氫氣和氧氣與催化劑的接觸面積增大，使得除氧效率提高，并且，本實用新型的催化劑更換方便。本實用新型控制精確，氧氣去除深度能夠滿足CNG和LNG的使用要求，并且本實用新型可以做成集成撬裝裝置，安裝及操作便捷，自動化程度高。
【附圖說明】
[0019]附圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0020]附圖2為除氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1、除氧反應(yīng)器；2、鈀催化劑；3、第一進(jìn)氣管；4、第二進(jìn)氣管；5、調(diào)節(jié)閥組；6、流量計；7、冷卻器；8、在線監(jiān)測儀表；9、冷凝水排放閥；11、外筒；12、內(nèi)筒；13、加熱裝置；14、進(jìn)氣口 ；15、出氣口 ；16、容置空間；17、卸料口 ；18、第一溫控儀；19、第二溫控儀；51、第一手動閥；52、自動閥；53、第二手動閥；54、旁通管；55、旁通閥；71、進(jìn)口 ；72、出口 ；73、冷卻水進(jìn)口 ；74、冷卻水出口 ；75、冷凝水出口。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實用新型不限于以下實施例。
[0023]如附圖1和2所示，一種沼氣提純除氧系統(tǒng)，包括用于除去沼氣中的氧氣的除氧反應(yīng)器1，除氧反應(yīng)器1包括具有內(nèi)部容腔的外筒11、具有內(nèi)部容腔且設(shè)置在外筒11內(nèi)的內(nèi)筒12、安裝在內(nèi)筒12內(nèi)的加熱裝置13、形成在內(nèi)筒12的上部且供沼氣和氫氣通入的進(jìn)氣口14、形成在內(nèi)筒12的下部和/或底部且供氣體通過的通孔、形成在外筒11上且供脫除氧氣后的氣體排出的出氣口 15、形成在內(nèi)筒12和外筒11之間用于裝填顆粒狀或圓柱形的鈀催化劑2的容置空間16、形成在外筒11的下部用于卸料的卸料口 17。
[0024]加熱裝置13包括至少一根電加熱棒，沼氣提純除氧系統(tǒng)還包括監(jiān)控點設(shè)置在內(nèi)筒12的內(nèi)部的第一溫控儀18、監(jiān)控點設(shè)置在外筒11和內(nèi)筒12之間的第二溫控儀19，加熱裝