一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，它包括設(shè)有進(jìn)料閥的原料氣管線、設(shè)有出料閥的產(chǎn)品氣管線、設(shè)有放空閥的放空管線、以及并聯(lián)設(shè)置的六個(gè)吸附塔，其中每個(gè)吸附塔底部并聯(lián)設(shè)置具有進(jìn)口閥的進(jìn)氣管和具有解吸閥的解吸管，頂部并聯(lián)設(shè)置具有出口閥的出口管、具有一次均壓閥的一次均壓管以及具有二次均壓閥的二次均壓管，各進(jìn)氣管分別并聯(lián)連接原料氣管線，各解吸管分別并聯(lián)連接放空管線，各出口管分別并聯(lián)連接產(chǎn)品氣管線，各吸附塔的一次均壓管相互并聯(lián)連接，各吸附塔的二次均壓管相互并聯(lián)連接。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)回收，雜質(zhì)氣體的脫除徹底，產(chǎn)品純度高，提升垃圾填埋氣提取的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且吸附劑可以解吸再生，循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種氣體分離處理裝置，尤其是垃圾填埋氣的處理提純裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾填埋氣（LFG)是衛(wèi)生填埋場(chǎng)的降解產(chǎn)物之一。垃圾填埋氣的成分復(fù)雜，除主 要組分CH4、CO2外，其它已被檢測(cè)出的物質(zhì)有140種以上，包括N2、0 2、H2S、H2O,高沸點(diǎn)雜質(zhì) 硫化物、氯化物等，以及一些含量極低（總體積濃度小于1% )的其他微量揮發(fā)性有機(jī)物雜 質(zhì)（簡(jiǎn)稱VOCs)，如氯代烴類、苯系物、鹵代烴等。聯(lián)合國(guó)稱每年有1.48億噸垃圾被填入中 國(guó)各地的填埋場(chǎng)中，而每噸垃圾在填埋場(chǎng)壽命期內(nèi)大約可產(chǎn)生100?200m3的填埋氣，因此 這些垃圾中的有機(jī)成分每年都產(chǎn)生數(shù)量巨大的填埋氣。這些填埋氣無(wú)控制的遷移和聚積， 會(huì)產(chǎn)生二次污染，甚至引發(fā)燃燒爆炸事故。另外，LFG又是一類溫室氣體，它對(duì)大氣臭氧層 有破壞作用。
[0003] 垃圾填埋氣中的014含量高達(dá)40%?65%，其熱值一般為7450?223501(1/111 3， 脫水后熱值可提高10%，除去C02、H2S及其它雜質(zhì)組分后，又可將熱值提高到22360? 26000KJ/m3(天然氣的熱值為37260KJ/m3)，因此它又是一種潛在的可回收利用清潔能源。 但垃圾填埋氣相對(duì)比其他來(lái)源的沼氣，N2含量較高，使用傳統(tǒng)的吸附工藝提取垃圾填埋氣 得到的CH4純度不足，影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且吸附劑多為一次性使用，增加了生產(chǎn)的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種可以提高產(chǎn)品氣純度且吸附劑可重復(fù)使用的垃圾 場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，它包括設(shè)有進(jìn) 料閥的原料氣管線、設(shè)有出料閥的產(chǎn)品氣管線、設(shè)有放空閥的放空管線、以及并聯(lián)設(shè)置的六 個(gè)吸附塔，其中每個(gè)吸附塔底部并聯(lián)設(shè)置具有進(jìn)口閥的進(jìn)氣管和具有解吸閥的解吸管，頂 部并聯(lián)設(shè)置具有出口閥的出口管、具有一次均壓閥的一次均壓管以及具有二次均壓閥的二 次均壓管，各進(jìn)氣管分別并聯(lián)連接原料氣管線，各解吸管分別并聯(lián)連接放空管線，各出口管 分別并聯(lián)連接產(chǎn)品氣管線，各吸附塔的一次均壓管相互并聯(lián)連接，各吸附塔的二次均壓管 相互并聯(lián)連接。
[0006] 設(shè)置六個(gè)并聯(lián)的吸附塔，可以充分利用部分吸附塔吸附時(shí)間，對(duì)其它的吸附塔進(jìn) 行解吸和升壓操作，同時(shí)升壓過(guò)程也可以分成多次進(jìn)行，解吸氣可以用于其他吸附塔的升 壓操作，分階段進(jìn)行，充分利用吸附劑對(duì)氣體吸附隨壓力變化而變化的特性，吸附劑在加壓 狀態(tài)下可以吸附填埋氣提中的N2、CO2，而在減壓狀態(tài)下會(huì)釋放這些組分，從而實(shí)現(xiàn)吸附劑的 再生，而甲烷作為弱吸附組分，直接通過(guò)吸附劑床層，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲烷的分離，通過(guò)多次 減壓均壓，可以使吸附劑中的N2得到充分的釋放，從而提高氣體分離的產(chǎn)品純度。
[0007] 它還包括設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥的升壓管線，各所述吸附塔的所述一次均壓管分別與升 壓管線并聯(lián)，各吸附塔的出口管分別與升壓管線并聯(lián)?？梢岳卯a(chǎn)品氣進(jìn)行升壓操作，減少 吸附塔再生的等待時(shí)間。
[0008] 它還包括與真空系統(tǒng)連接的真空解吸管線，且真空解吸管線與所述放空管線并 聯(lián)，在真空解吸管線上設(shè)有真空解吸閥。通過(guò)連接真空系統(tǒng)，降低吸附塔內(nèi)的壓力，進(jìn)一步 提商解吸的效果。
[0009] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)回收，雜質(zhì)氣體的脫除徹底，產(chǎn)品純度高，提 升垃圾填埋氣提取的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且吸附劑可以解吸再生，循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 1、原料氣管線，2、進(jìn)料閥，3、產(chǎn)品氣管線，4、出料閥，5、放空管線，6、放空閥，7、進(jìn) 氣管，8、進(jìn)口閥，9、解吸管，10、解吸閥，11、出口管，12、出口閥，13、一次均壓管，14、一次均 壓閥，15、二次均壓管，16、二次均壓閥，17、升壓管線，18、流量調(diào)節(jié)閥，19、真空解吸管線， 20、真空解吸閥，21、吸附塔，22、真空泵。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例：
[0013] 參閱圖1，為一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，它包括設(shè)有進(jìn)料閥2的原料氣管線 1、設(shè)有出料閥4的產(chǎn)品氣管線3、設(shè)有放空閥6的放空管線5、設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥18的升壓管 線17、以及并聯(lián)設(shè)置的六個(gè)吸附塔21 (編號(hào)分別為A、B、C、D、E、F)，其中每個(gè)吸附塔21 (編 號(hào)分別為A、B、C、D、E、F)底部并聯(lián)設(shè)置具有進(jìn)口閥8 (對(duì)應(yīng)編號(hào)分別為AU Bl、Cl、Dl、El、 Fl)的進(jìn)氣管7和具有解吸閥10 (對(duì)應(yīng)編號(hào)分別為A3、B3、C3、D3、E3、F3)的解吸管9,頂 部并聯(lián)設(shè)置具有出口閥12(對(duì)應(yīng)編號(hào)分別為A2、B2、C2、D2、E2、F2)的出口管11、具有一次 均壓閥14(對(duì)應(yīng)編號(hào)分別為A5、B5、C5、D5、E5、F5)的一次均壓管13以及具有二次均壓閥 16 (對(duì)應(yīng)編號(hào)分別為A4、B4、C4、D4、E4、F4)的二次均壓管15,各進(jìn)氣管7分別并聯(lián)連接原 料氣管線1，各解吸管9分別并聯(lián)連接放空管線5，各出口管11分別并聯(lián)連接產(chǎn)品氣管線3， 各吸附塔21的一次均壓管13相互并聯(lián)，升壓管線17分別連接產(chǎn)品氣管線3和各吸附塔21 的一次均壓管13,各吸附塔21的二次均壓管15相互并聯(lián)連接。與放空管線5并聯(lián)設(shè)有設(shè) 置真空解吸閥20的真空解吸管線19,真空解吸管線19與真空泵22入口連接，可提供真空。
[0014] 設(shè)置六個(gè)并聯(lián)的吸附塔21，可以充分利用部分吸附塔21吸附時(shí)間，對(duì)其它的吸附 塔21進(jìn)行解吸和升壓操作，同時(shí)升壓過(guò)程也可以分成多次進(jìn)行，解吸氣可以用于其他吸附 塔的升壓操作，分階段進(jìn)行，充分利用吸附劑對(duì)氣體吸附隨壓力變化而變化的特性，吸附劑 在加壓狀態(tài)下可以吸附填埋氣提中的N2、CO2，而在減壓狀態(tài)下會(huì)釋放這些組分，從而實(shí)現(xiàn)吸 附劑的再生，而甲烷作為弱吸附組分，直接通過(guò)吸附劑床層，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲烷的分離，通 過(guò)多次減壓均壓，可以使吸附劑中的N2得到充分的釋放，從而提高氣體分離的產(chǎn)品純度。
[0015] 以下以吸附塔A塔的工藝過(guò)程為例，簡(jiǎn)述本裝置的工作過(guò)程：
[0016] 1?吸附（A)
[0017] 原料氣通過(guò)進(jìn)料閥2和進(jìn)口閥Al進(jìn)入A塔，A塔在工作壓力下吸附流入原料氣中 的雜質(zhì)組分，未被吸附的產(chǎn)品組分CH4，通過(guò)出口閥A2流出，作為產(chǎn)品從本系統(tǒng)中輸出。當(dāng) 被吸附雜質(zhì)的吸附前沿（產(chǎn)品中允許的最低雜質(zhì)濃度）移動(dòng)到吸附器一定位置時(shí)，關(guān)閉進(jìn) 口閥AU出口閥A2閥，停止原料氣進(jìn)入和產(chǎn)品輸出。此時(shí)吸附器中吸附前沿至出口端之間 還留有一段未吸附雜質(zhì)的吸附劑。
[0018] 2?-次均壓（ID)
[0019] 開啟閥一次均壓閥A5和吸附塔D塔的一次均壓閥D5,使A塔與剛開始一次升壓步 驟的D塔出口端相連，實(shí)行第一次壓力平衡，均壓后A、D塔壓力基本相等，回收了 A塔死空 間體積。
[0020] 3?二次均壓（2D)
[0021] 開啟二次均壓閥A4和吸附塔E塔的二次均壓閥E4,使A塔與剛開始二次升壓步驟 的E塔出口端相連，實(shí)行第二次壓力平衡，直至A、E兩塔壓力基本相等，又一次回收了 A塔 死空間的體積。
[0022] 4?隔離（IS)
[0023] 與A塔相連的閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。塔內(nèi)壓力保持不變
[0024] 5?三次均壓（3D)
[0025] 開啟二次均壓閥A4和吸附塔F塔的二次均壓閥F4,使A塔與剛結(jié)束真空解吸的F 塔出口端相連，實(shí)行第三次壓力平衡，直至A、F兩塔壓力基本相等，又一次回收了 A塔死空 間的體積。同時(shí)F塔完成三次升壓。
[0026] 6.逆向放壓（D)，簡(jiǎn)稱逆放
[0027] 開啟解吸閥A3和放空閥6，使A塔內(nèi)剩余的氣體從塔的入口端排出放空，A塔進(jìn)行 解吸（脫附）。
[0028] 7?真空解吸（V)
[0029] A塔逆放后，常壓下殘存于分子篩內(nèi)的雜質(zhì)組分不易排出。此時(shí)通過(guò)開啟解吸閥 A3和真空解吸閥20,使A塔內(nèi)殘存的氣體由真空泵22從塔的入口端抽出放空，對(duì)A塔進(jìn)行 真空解吸。
[0030] 8?三次升壓（3R)
[0031] 開啟二次均壓閥A4和吸附塔B塔的二次均壓閥B4,利用B塔降壓平衡后的氣體， 對(duì)A塔進(jìn)行壓力平衡，直至兩塔壓力相等此時(shí)回收了 B塔死空間的體積，同時(shí)完成對(duì)B塔的 三次均壓。
[0032] 9?二次升壓（2R)
[0033] -次升壓結(jié)束后，開啟二次均壓閥A4和吸附塔C塔的二次均壓閥C4,利用C塔降 壓平衡后的氣體，對(duì)A塔進(jìn)行壓力平衡，直至兩塔壓力相等，此時(shí)既回收了 C塔死空間的體 積，同時(shí)完成對(duì)A塔的二次均壓。
[0034] 10?隔離（IS)
[0035] 與A塔相連的閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。塔內(nèi)壓力保持不變。
[0036] 11?一次升壓（IR)
[0037] 二次升壓結(jié)束后，開啟一次均壓閥A5和吸附塔D塔的一次均壓閥D5,利用D塔降 壓平衡后的氣體，對(duì)A塔進(jìn)行壓力平衡，直至兩塔壓力相等，此時(shí)既回收了 D塔死空間的體 積，同時(shí)又完成對(duì)D塔的一次均壓。
[0038] 12?最終升壓（FR)
[0039] A塔的最終升壓是利用產(chǎn)品氣來(lái)進(jìn)行的。開啟一次均壓閥A5,使其與流量調(diào)節(jié)閥 18連通，E塔和F塔分別通過(guò)出口閥E2和F2輸出產(chǎn)品氣，同時(shí)向A塔實(shí)行最終充壓，在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)最終升壓使A塔壓力基本接近吸附壓力。通過(guò)這一步驟后，再生過(guò)程全部結(jié)束，緊 接著便進(jìn)行下一次循環(huán)。
[0040] 其它5個(gè)塔的操作步驟與A塔相同，只不過(guò)在時(shí)間上是相互錯(cuò)開的。
[0041] 同一時(shí)間內(nèi)各塔依據(jù)吸附時(shí)序執(zhí)行著不同步驟。
[0042] 各塔的操作時(shí)序表如下
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，其特征在于：它包括設(shè)有進(jìn)料閥的原料氣管線、 設(shè)有出料閥的產(chǎn)品氣管線、設(shè)有放空閥的放空管線、以及并聯(lián)設(shè)置的六個(gè)吸附塔，其中每個(gè) 吸附塔底部并聯(lián)設(shè)置具有進(jìn)口閥的進(jìn)氣管和具有解吸閥的解吸管，頂部并聯(lián)設(shè)置具有出口 閥的出口管、具有一次均壓閥的一次均壓管以及具有二次均壓閥的二次均壓管，各進(jìn)氣管 分別并聯(lián)連接原料氣管線，各解吸管分別并聯(lián)連接放空管線，各出口管分別并聯(lián)連接產(chǎn)品 氣管線，各吸附塔的一次均壓管相互并聯(lián)連接，各吸附塔的二次均壓管相互并聯(lián)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，其特征在于：它還包括設(shè) 有流量調(diào)節(jié)閥的升壓管線，各所述吸附塔的所述一次均壓管分別與升壓管線并聯(lián)，各吸附 塔的出口管分別與升壓管線并聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種垃圾場(chǎng)填埋氣吸附提純裝置，其特征在于：它還包 括與真空系統(tǒng)連接的真空解吸管線，且真空解吸管線與所述放空管線并聯(lián)，在真空解吸管 線上設(shè)有真空解吸閥。
【文檔編號(hào)】B01D53/02GK204134445SQ201420560454
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】胡彥成, 朱英達(dá), 廖涵, 鄧財(cái)亮, 陳冠安, 馮苗苗 申請(qǐng)人:廣州邦太自動(dòng)化科技有限公司