[发明专利]沼气净化系统及沼气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气能源利用领域，特别是涉及一种沼气净化系统及沼气净化方法。

背景技术

沼气是有机质在厌氧条件下经微生物发酵产生的一种可燃性气体，其主要组分为甲烷。一般的，沼气由50%~80%甲烷(CH₄)、20%~40%二氧化碳(CO₂)、0%~5%氮气(N₂)、小于1%的氢气(H₂)、小于0.4%的氧气(O₂)与0.1%~3%硫化氢(H₂S)等气体组成。

沼气中的甲烷成分热值高、污染少，因此沼气是一种清洁能源。我国在二十世纪二十年代开始推广应用，目前已经取得可喜成绩。但是传统的沼气源，比如沼气池，产生的沼气中甲烷的含量较低，限制了沼气的使用。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高沼气中甲烷含量的沼气净化系统及沼气净化方法。

一种沼气净化系统，包括：

一级入口分离器，用于脱除沼气源产生的沼气中的颗粒状固体物质和水分形成第一净化沼气；

一级压缩机，与所述一级入口分离器连通，用于压缩所述第一净化沼气形成第一压缩沼气；

二级压缩机，与所述一级压缩机连通，用于压缩所述第一压缩沼气形成第二压缩沼气；

二级入口分离器，与所述二级压缩机连通，用于脱除所述第二压缩沼气中的颗粒状固体物质及水分形成第二净化沼气；及

提纯装置，与所述二级入口分离器连通，用于脱除所述第二净化沼气中的二氧化碳和水分得到提纯后的沼气。

在其中一个实施例中，所述提纯装置为变压吸附装置或胺液吸附装置。

在其中一个实施例中，还包括一级缓冲罐，所述一级缓冲罐与所述一级压缩机及所述第二压缩机连通，用于缓冲所述第一压缩沼气的压力。

在其中一个实施例中，还包括二级缓冲罐，所述二级缓冲罐与所述提纯装置连通，用于缓冲所述提纯后的沼气的压力。

在其中一个实施例中，还包括：

三级压缩机，与所述提纯装置连通，用于压缩所述提纯后的沼气形成高压沼气；

沼气储存装置，与所述三级压缩机连通，用于灌装所述高压沼气。

在其中一个实施例中，还包括与所述一级压缩机及所述二级压缩机连通的脱氧塔，所述脱氧塔用于脱除所述第一压缩沼气中的氧气。

一种沼气净化方法，包括以下步骤：

脱除沼气中的颗粒状固体物质和水分形成第一净化沼气；

压缩所述第一净化沼气形成第一压缩沼气；

压缩所述第一压缩沼气形成第二压缩沼气；

脱除所述第二压缩沼气中的颗粒状固体物质和水分形成第二净化沼气；及

脱除所述第二净化沼气中的二氧化碳和水分得到提纯后的沼气。

在其中一个实施例中，所述第一压缩沼气的气压为0.1Mpa~0.8Mpa；所述第二压缩沼气的气压为2.5Mpa~8Mpa。

在其中一个实施例中，压缩所述第一压缩沼气形成第二压缩沼气前先将所述第一压缩沼气进行缓冲处理。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

压缩所述提纯后的沼气形成高压沼气；

灌装所述高压沼气。

在其中一个实施例中，压缩所述提纯后的沼气形成高压沼气前先将所述提纯后的沼气进行缓冲处理。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：压缩所述第一压缩沼气形成第二压缩沼气前先脱除所述第一压缩沼气中的氧气及氮气中的至少一种。

上述沼气净化系统及沼气净化方法，通过一级入口分离器，脱除沼气中的颗粒状固体物质和部分水分形成第一净化沼气，通过一级压缩机能够将第一净化沼气压缩至0.1Mpa~0.8Mpa形成第一压缩沼气，再通过二级压缩机能够将第一压缩沼气压缩至2.5Mpa~8Mpa形成第二压缩沼气，通过二级入口分离器和提纯装置脱除第二压缩沼气中的颗粒状固体物质、水分和二氧化碳等杂质后得到提纯后的沼气，从而可以有效提高沼气中甲烷含量，该沼气净化系统能够将沼气中甲烷含量提高至95%（体积百分数）以上，可以作为天然气汽车的燃料，相比于传统的沼气装置，有效的扩宽了沼气的使用范围。

附图说明

图1为一实施方式的沼气净化系统的结构示意图；

图2为一实施方式的沼气净化方法的流程图。

具体实施方式