[发明专利]沼气高品质化系统

说明书

本发明涉及一种沼气高品质化系统，其特征在于，包括：前处理装置，用于对沼气中的二氧化硫进行处理；吸收用膜接触器，从吸收剂罐接收吸收剂的供应并使其与从上述前处理装置流入的沼气发生反应，从而排出吸收二氧化碳之后的吸收剂并将纯净的甲烷排出到甲烷储藏槽中；以及，剥离用膜接触器，从上述吸收用膜接触器接收吸收二氧化碳之后的吸收剂的供应并从吸收剂分离出二氧化碳并排出到二氧化碳储藏槽中的同时将分离二氧化碳之后的吸收剂排出到上述吸收剂罐中。

技术领域

本发明涉及一种可以通过一个系统实现对沼气的水分去除、脱硫、二氧化碳分离、获取纯净甲烷以及吸收剂再生等的沼气高品质化系统。

背景技术

如畜产粪尿以及餐饮废水等有机性废弃物可以通过在消化池中的厌氧消化过程生成由大约65％的甲烷、35％的二氧化碳以及少量的硫化氢等杂质构成的沼气。

如上所述的沼气在目前主要作为发电或低级燃料使用，但是因为一般的沼气如上所述，包含较高含量的二氧化碳而具有电力生产效率低且热量调节困难的问题，从而在作为替代燃料使用时会受到诸多限制。

因此，最近正在积极开发可以通过将沼气分离成甲烷以及二氧化碳而生产出高纯度甲烷来替代一般产业用天然气的生物压缩天然气(CNG)生产装置(系统)。

作为从沼气分离出甲烷以及二氧化碳的方法，可以使用如利用气体溶解度差异对甲烷以及二氧化碳进行分离的水洗法、利用气态物质的吸附特性差异进行分离的变压吸附(PSA)法以及通过利用气体分子的极性差异的膜接触器进行分离的膜分离法等。

作为现有技术的实例，在大韩民国注册专利第1862769号中公开了一种沼气提纯装置，其特征在于，包括：外壳；中空纤维分离膜，设置于上述外壳内；吸收模块，由构成上述中空纤维分离膜的中空纤维分离膜外侧以及上述外壳内侧定义的吸收剂填充空间；吸收剂供应部，用于向上述吸收模块的吸收剂填充空间供应吸收剂；沼气供应部，用于向上述吸收模块的中空纤维分离膜的中空纤维内部供应沼气；以及，分离膜模块，安装在上述吸收模块的后端，仅供应包含在通过吸收模块的中空纤维内部的过程中没有溶解到上述吸收剂中的甲烷的沼气，且包含用于去除水分的气体分离膜；其中，供应到上述吸收模块的吸收剂填充空间中的吸收剂将从吸收模块排出，上述沼气提纯装置，还包括：减压泵，通过与分离膜模块连接而用于将上述分离膜模块内部的压力调节至20Torr至70Torr。

但是，上述技术只公开了与用于实现沼气高品质化的膜接触器相关的技术，但是对于包含于沼气中的水分、二氧化硫等仍然需要单独的工程进行处理。

发明内容

本发明旨在解决如上所述的现有问题，其目的在于提供一种可以在一个系统实现对沼气的水分去除、脱硫、二氧化碳分离、获取纯净甲烷以及吸收剂再生等的沼气高品质化系统。

为了达成如上所述的目的，适用本发明的沼气高品质化系统(以下称之为“本发明的系统”)，其特征在于，包括：前处理装置，用于对沼气中的二氧化硫进行处理；吸收用膜接触器，从吸收剂罐接收吸收剂的供应并使其与从上述前处理装置流入的沼气发生反应，从而排出吸收二氧化碳之后的吸收剂并将纯净的甲烷排出到甲烷储藏槽中；以及，剥离用膜接触器，从上述吸收用膜接触器接收吸收二氧化碳之后的吸收剂的供应并从吸收剂分离出二氧化碳并排出到二氧化碳储藏槽中的同时将分离二氧化碳之后的吸收剂排出到上述吸收剂罐中。

作为一实例，其特征在于：上述前处理装置，包括：水分去除装置，用于对沼气中的水分进行第1次去除；气体脱硫装置，用于对从水分去除装置流入的沼气中的二氧化硫进行处理；以及，除湿器，用于对从气体脱硫装置流入的沼气中的水分进行第2次去除。

作为一实例，其特征在于：在吸收用膜接触器的后端，包括：剥离罐，用于在从吸收用膜接触器接收吸收二氧化碳之后的吸收剂的供应并进行储藏的同时将气化的二氧化碳排出到上述二氧化碳储藏槽中，并将所储藏的吸收二氧化碳之后的吸收剂排出到剥离用膜接触器中。