[实用新型]集成式沼气提纯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及沼气回收和提纯技术，具体是指一种集成设计的沼气提纯系统。

背景技术

沼气（biogas）是指有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经各种微生物发酵及分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的混合可燃气体。沼气的成分复杂，根据产生的原因不同组成也会发生变化，主要成分为CH₄、CO₂、H₂、H₂O及H₂S等，直接排放会产生较强的温室效应，且容易引发爆炸事故。且沼气中的微量有机物会造成严重的环境污染。沼气同时也是一种可以回收利用的能源。在各种组分中，甲烷含量约占50%～70%，热值约为4700～6600kCal/Nm³,即每立方米沼气中所含能量大约相当于0.6升汽油，因此它是一种利用价值较高的清洁燃料。

目前沼气的主要利用途径分为发电、汽车燃料和民用燃料。但国内厌氧发酵产生沼气量都比较小，稳定性较差，不适用大型固定式化工厂设备。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，针对现有小规模厌氧发酵装置产生沼气量小，产气不稳定的特点，提供一种可以移动、占地面积小、操作方便、成本低、可频繁启停的可集成式沼气提纯系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种集成式沼气提纯系统，包括用于沼气回收和提纯的沼气提纯装置和箱体，所述沼气提纯装置内置于箱体；所述沼气提纯装置包括脱硫单元、压缩单元、脱水单元、变压吸附脱碳单元和储存单元的处理设备，通过工艺流程的控制装置集中控制。

进一步地，所述沼气提纯装置由气水分离器、脱硫单元、压缩单元、过滤器、脱水单元、脱碳单元、缓冲罐、CNG增压机、加气柱和储存单元组成，所述气水分离器顶部与所述脱硫单元底部连通；所述脱硫单元的出口与所述压缩单元入口相通；所述压缩单元与所述脱水系统底部连通，其中间设置所述过滤器；所述脱水单元出口与脱碳单元底部连通；所述脱碳单元与所述CNG增压机连通，中间设置所述缓冲罐；所述增压机出口与所述加气柱和所述储存单元连通，通过阀门切换实现对外充装和储存。

作为优选，所述沼气提纯装置还包括封闭式循环冷却单元。

进一步地，所述封闭式循环冷却单元包括冷却塔、循环泵、真空泵和储水罐，以保持循环冷却水的闭路循环，所述冷却塔出口与所述循环泵入口连通，所述循环泵出口分别与所述真空泵和所述压缩机单元的冷却水入口连通；所述压缩机单元和所述真空泵的冷却水出口分别与所述冷却塔入口连通；所述循环泵和所述真空泵还分别与储水罐相通。

进一步地，所述沼气提纯装置包括气水分离器、压缩单元、过滤器、脱硫单元、脱水单元、脱碳单元、缓冲罐、CNG增压机、加气柱、储存单元和封闭式循环冷却单元；所述气水分离器顶部与所述压缩单元底部连通；所述压缩单元与所述脱硫单元连通，中间设置所述过滤器；所述脱硫单元与所述脱水单元底部连通，所述脱水单元出口与所述脱碳单元底部连通；所述脱碳单元与所述CNG增压机连通，中间设置所述缓冲罐，所述CNG增压机出口与所述加气柱和所述储存单元连通，通过阀门切换实现对外充装和储存；所述封闭式循环冷却单元包括冷却塔和循环泵；所述循环泵出口与所述CNG增压机冷却水入口和所述压缩单元冷却水入口连通；所述CNG增压机冷却水出口和所述压缩单元冷却水出口与所述冷却塔入口连通。

具体地，所述控制装置集中安装于所述箱体的一侧；所述控制装置的测量和控制信号通过PLC集中控制；所述控制装置包括设置于所述箱体上的触摸屏。优选地，所述控制装置还设有用于与外界进行通讯及传输系统运行数据的以太网模块。

进一步地，可选择采用1个或2个所述箱体。

进一步地，可选择使用封闭式或开放式箱体。

进一步地，所述脱碳单元的变压吸附脱碳采用多个子塔立式串联，进行一次吸附脱碳。所谓子塔，即降低了高度的吸附塔。采用多个串联的子塔可以代替单塔完成一次吸附脱碳，在相同沼气处理量的情况下，可以大大地降低提纯装置中单个吸附塔的高度，优选采用2个或3个子塔立式串联。

本实用新型具有如下优点和效果：

1、本实用新型将沼气提纯设备集成在移动式设备内，工艺技术可靠，流程简单，结构紧凑、体积小，占地面积小，且随时可以移动。