一種沼氣提純裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域，特別設(shè)及一種沼氣提純裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 沼氣是一種具有較高熱值的可燃?xì)怏w，主要成分為甲燒(C也）和二氧化碳(0)2) 和少量的氮?dú)?化）、氨氣化2)、氧氣(〇2)、硫化氨化2S)等氣體，其中甲燒含量在45%~60%。 與其他燃?xì)庀啾龋託饪贡阅茌^好，是一種很好的清潔燃料，傳統(tǒng)上大多利用沼氣進(jìn)行取 暖、炊事和照明。隨著沼氣產(chǎn)量的不斷增加，沼氣的中高端利用途徑不斷擴(kuò)展，沼氣凈化提 純后可用于熱電聯(lián)產(chǎn)、并入天然氣管網(wǎng)、車(chē)用燃料、化工原料W及燃料電池等。1992年瑞典 建立的Laholm沼氣廠是瑞典首例將生物甲燒并入天然氣管網(wǎng)的工廠。我國(guó)在20世紀(jì)30年代 農(nóng)村就開(kāi)始興建地下沼氣池，到2008年底，全國(guó)戶(hù)用沼氣池達(dá)到了3000多萬(wàn)口，畜禽場(chǎng)、食 品加工、酒廠、城市污水處理廠等大中型沼氣工程達(dá)1600多處，年產(chǎn)沼氣總計(jì)超過(guò)140億 m3,對(duì)比我國(guó)2008年天然氣用量700億m3,運(yùn)部分能源相當(dāng)可觀。目前，大量的沼氣利用還 是W低品位的熱利用為主，隨著集中式沼氣工程不斷發(fā)展，單個(gè)沼氣工程沼氣產(chǎn)量不斷增 大，發(fā)電和提純制車(chē)用燃料等能量利用率更高、能量輸出更多的技術(shù)亟需得到推廣。
[0004] 沼氣作為一種天然能源，沼氣經(jīng)過(guò)脫硫、脫水、除塵、加壓等預(yù)處理后，進(jìn)入變壓吸 附裝置，通過(guò)升壓、吸附、順?lè)?、逆放和抽真空等工序后，甲燒由變壓吸附塔頂排出，并作?產(chǎn)品氣收集，管道輸送進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)或高壓槽車(chē)外運(yùn)，二氧化碳和氮?dú)獾缺晃浇M分，解吸 后由塔底排出。但是由于社會(huì)發(fā)展的種種原因?qū)е露趸即罅颗欧哦霈F(xiàn)溫室效應(yīng)，近 年來(lái)其諸如:地球上的病蟲(chóng)害增加;海平面上升;氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；±地干旱，沙漠 化面積增大，甚至冬季變冷等危害體現(xiàn)的越來(lái)越明顯。另外傳統(tǒng)沼氣提純裝置因?yàn)槠涔ぷ?原理的關(guān)系，需要對(duì)氣體進(jìn)行反復(fù)多次處理導(dǎo)致總體積很大。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種沼氣提純裝置，作為沼氣提純預(yù)處理過(guò)程 中的初級(jí)過(guò)濾裝置，包括過(guò)濾罐，所述過(guò)濾罐與沼氣集氣罐相連接，從所述沼氣集氣罐中收 取沼氣，通常用風(fēng)機(jī)將沼氣集氣罐中的沼氣抽出，打入所述過(guò)濾罐中，所述過(guò)濾罐包括罐 體，所述罐體內(nèi)設(shè)置有將所述罐體上下分隔的隔板，所述隔板中部留有開(kāi)口；所述隔板沿所 述開(kāi)口向兩側(cè)傾斜，成倒?'字形，所述隔板上表面為中部向上凸起的弧面，所述隔板兩側(cè) 設(shè)置有導(dǎo)流槽，所述隔板上設(shè)置減速腔，減速腔是一個(gè)供沼氣通過(guò)并在其中達(dá)到減速目的 的腔室，所述開(kāi)口與所述減速腔的進(jìn)氣通道連通。所述罐體底部設(shè)置進(jìn)氣腔，所述進(jìn)氣腔上 側(cè)設(shè)置一級(jí)過(guò)濾室，所述隔板上方設(shè)置二級(jí)過(guò)濾室;所述進(jìn)氣腔內(nèi)設(shè)置有迷宮式擋板及盤(pán) 式的進(jìn)氣管。所述二級(jí)過(guò)濾室上方設(shè)置有甩滴器與支架，所述甩滴器與支架連接，所述支架 兩端與所述罐體內(nèi)壁固定連接，所述甩滴器設(shè)置在所述罐體的中屯、位置。
[0007]所述減速腔包括減速腔進(jìn)氣管，所述減速腔進(jìn)氣管為螺旋形，穿過(guò)減速腔擋板，所 述減速腔擋板交錯(cuò)設(shè)置于所述減速腔內(nèi)，且僅有一端與所述減速腔的內(nèi)壁固定連接，所述 減速腔底部與所述隔板連接，頂部設(shè)置散氣層，所述開(kāi)口與所述減速腔進(jìn)氣管的進(jìn)氣端連 通，所述減速腔進(jìn)氣管的另一端封閉，所述減速腔進(jìn)氣管的管體上分布有排氣孔;為了聚猶 一級(jí)過(guò)濾室的氣體，所W將所述隔板設(shè)置成成倒?'字形，并通過(guò)其中部設(shè)置的開(kāi)口使氣體 流出，但是會(huì)因此結(jié)構(gòu)導(dǎo)致氣體流速加快，所W在隔板的開(kāi)口上側(cè)設(shè)置減速腔將加速的氣 體再次減速，W保證氣體的過(guò)濾效果。
[000引所述進(jìn)氣管為螺旋形且穿過(guò)所述擋板，所述擋板僅有一端與所述進(jìn)氣腔的腔壁連 接，所述擋板上下交錯(cuò)的設(shè)置于所述進(jìn)氣腔內(nèi)，所述擋板為網(wǎng)狀框架，所述框架內(nèi)設(shè)置改性 斜發(fā)沸石吸附劑，改性斜發(fā)沸石吸附劑主要對(duì)氮?dú)馄鸬轿降淖饔?。所述進(jìn)氣管穿過(guò)所述 擋板，所述進(jìn)氣腔外側(cè)設(shè)置進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口 一端與所述沼氣集氣罐連通，另一端連接Ξ 通，所述Ξ通另外兩端，一端與所述進(jìn)氣管連接，另一端直接通入所述進(jìn)氣腔內(nèi)；所述進(jìn)氣 管上分布有排氣孔，所述進(jìn)氣腔頂部設(shè)置若干通氣孔；因?yàn)檎託馐峭ㄟ^(guò)化學(xué)反應(yīng)緩慢產(chǎn)生 的，所W通常收集沼氣的集氣罐內(nèi)本身壓力非常小，因此需要借助風(fēng)機(jī)將集氣罐中的沼氣 抽出，考慮到為了提高沼氣的一級(jí)過(guò)濾的效果，通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣腔將進(jìn)入的沼氣進(jìn)行 減速，沼氣通過(guò)所述進(jìn)氣口進(jìn)入所述Ξ通之后分成兩部分，一部分進(jìn)入所述進(jìn)氣管，另一部 分則直接進(jìn)入所述進(jìn)氣腔內(nèi)，此處將進(jìn)入氣體分流也起到減速效果，進(jìn)入所述進(jìn)氣管中的 沼氣，在前進(jìn)過(guò)程中，從管體上的排氣孔排出，而因?yàn)檫M(jìn)氣管是螺旋形，所W排出的沼氣方 向是不規(guī)則的；另一方面，直接進(jìn)入的進(jìn)氣腔的沼氣，在擋板的作用下，其速度降低，同時(shí)與 進(jìn)氣管中排出的不規(guī)則流向的沼氣碰撞，速度進(jìn)一步降低，由擋板中的吸附劑進(jìn)行初步的 吸附，其中氮?dú)獾入s質(zhì)氣體先被初步吸附一部分，之后經(jīng)由所述進(jìn)氣腔頂部的通氣孔進(jìn)入 到一級(jí)過(guò)濾室中。
[0009] 所述一級(jí)過(guò)濾室設(shè)置有一級(jí)過(guò)濾液池，所述一級(jí)過(guò)濾液池設(shè)置于所述進(jìn)氣腔上 偵U，所述一級(jí)過(guò)濾液池底部設(shè)置散氣頭，所述散氣頭與所述進(jìn)氣腔頂部的所述通氣孔通過(guò) 氣管連接;所述散氣頭為圓柱形，其上分布有細(xì)密的小孔，選用塑料、樹(shù)脂、玻璃等耐堿材料 制成。起到將進(jìn)入的沼氣分散成細(xì)小氣泡的作用，提高氣體過(guò)濾效果的作用。
[0010] 所述二級(jí)過(guò)濾室設(shè)置有與所述罐體內(nèi)側(cè)壁連接的二級(jí)過(guò)濾液池，所述二級(jí)過(guò)濾液 池底部設(shè)置超聲波換能器;所述二級(jí)過(guò)濾液池邊緣略高于所述散氣層。所述散氣層與所述 散氣頭采用同樣的材料制作，其上密布小孔，起到分散和減緩氣體流速的效果。
[0011] 優(yōu)選為，所述二級(jí)過(guò)濾液池邊緣高于所述散氣層上表面。
[0012] 所述一級(jí)過(guò)濾液池中使用的過(guò)濾液為氨氧化鋼溶液，所述二級(jí)過(guò)濾液池中使用的 過(guò)濾液為氨氧化巧溶液。當(dāng)沼氣進(jìn)入所述一級(jí)過(guò)濾液池中的時(shí)候，其中的硫化氨與二氧化 碳與過(guò)濾液反應(yīng)被吸收。
[0013] 所述二級(jí)過(guò)濾液池為環(huán)形，所述超聲波換能器設(shè)置四個(gè)，平均分布在所述二級(jí)過(guò) 濾液池底部。經(jīng)由一級(jí)過(guò)濾液池向上的氣體在到達(dá)所述隔板時(shí)，則沿所述隔板的方向聚猶 至其中部的開(kāi)口處。從開(kāi)口處進(jìn)入所述隔板的上部空間。所述超聲波換能器將所述二級(jí)過(guò) 濾液池中的氨氧化巧溶液霧化，霧化的氨氧化巧溶液便會(huì)溢出所述二級(jí)過(guò)濾液池，與從所 述隔板開(kāi)口中出來(lái)的沼氣進(jìn)行反應(yīng)，因?yàn)槭庆F化的氨氧化巧，而且環(huán)形結(jié)構(gòu)可W保證霧化 的氨氧化巧溶液從環(huán)形中屯、開(kāi)口處集中落下，沼氣又是由開(kāi)口聚猶再經(jīng)過(guò)減速腔減速后排 出，因此可w起到很好的對(duì)二氧化碳吸收效果。
[0014] 所述二級(jí)過(guò)濾液池上方的所述罐體側(cè)壁設(shè)置有可W觀察到所述二級(jí)過(guò)濾液池的 觀察窗。通過(guò)觀察窗可W觀察到二級(jí)過(guò)濾液池的液體狀況，因?yàn)樘妓崆蔀榘咨恋?，碳酸?巧與氨氧化巧溶液無(wú)色，所W在氨氧化巧溶液使用初期二級(jí)過(guò)濾液池中的液體是無(wú)色的， 當(dāng)使用一段時(shí)間之后會(huì)有白色沉淀，當(dāng)白色沉淀逐漸減少至沒(méi)有時(shí)，說(shuō)明內(nèi)部的過(guò)濾液基 本已經(jīng)變?yōu)樘妓岚鼻扇芤?，可W當(dāng)做副產(chǎn)品取出，然后添加新的氨氧化巧作為過(guò)濾液使用。
[0015] 所述甩滴器包括由電機(jī)及齒輪組成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述甩滴器的 主桿，所述主桿的中屯