[实用新型]沼气脱湿装置

说明书

本实用新型公开了沼气脱湿装置，包括用于盛装制冷液体工质(2)的密闭容器(1)、设置在所述密闭容器(1)内并沉浸在所述制冷液体工质(2)内的除湿管段(3)、连接至所述除湿管段(3)一端的沼气进气管(4)、及连接至所述除湿管段(3)另一端的沼气出气管(5)，所述密闭容器(1)内部分盛装制冷液体工质(2)，所述密闭容器(1)的外部设有制冷装置(8)，所述除湿管段(3)的两端延伸至所述密闭容器(1)外并与所述密闭容器(1)的外壁密封连接，所述沼气出气管(5)连接有冷凝水排放管(6)。本实用新型提供的沼气脱湿装置，用去脱除沼气内的水蒸气，结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及沼气净化技术领域，特别涉及一种出水热量再利用的厌氧反应装置。

背景技术

沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等，为农村进行照明和取暖提供了应用前景。发展沼气利用事业，既有可以提供能源，又有利于保护生态环境。发展农村沼气，可为农民提供高品位清洁能源，又能够保护和恢复森林植被，减少环境污染，促进生态环境的改善。

沼气的主要成分是甲烷。沼气由50％～80％甲烷、20％～40％二氧化碳、0％～5％氮气、小于1％的氢气、小于0.4％的氧气与0.1％～3％硫化氢等气体组成。沼气含有少量硫化氢而略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6～20.8％(按体积计)的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。

从沼气发生装置如沼气站产生的沼气含水分较多，并且含有一定量的硫化氢H₂S，对沼气输送管道有一定的腐蚀作用；对沼气输送管道中的冷凝水进行清理有可能发生危险事故；更尤为难以解决的是，在北方由于气温较低，管道中的冷凝水会凝固，造成沼气输送管道可能会堵塞。供应给用户的沼气如果水分较多的话利用率也会大大降低，所以有必要对在沼气输送到用户之前对沼气进行净化处理。

沼气的净化包括沼气中二氧化碳、水、H₂S以及氧氮、硅氧烷等气体的去除。其中对沼气中水的去除包括以下几种方法：

不同的温度下沼气中饱和水蒸汽的含量不同，在35℃时水的含量接近5％，在输入天然气网前沼气中的水必须去除。沼气发酵可分为三个温度范围，46～60℃称高温发酵，25～45℃称中温发酵，25℃以下称低温发酵。广大农村的家用沼气池，多采用低温发酵，其池温的变化直接受地温影响。试验表明，当池温在10℃以下时，沼气发酵不能较好的进行。

针对不同的净化工艺，在各个阶段有不同的方法。在压缩之前需除去冷凝水，这样，在洗涤去除CO₂和H₂S工艺中就不需要再对气体进行干燥，在吸收净化工艺之前也常常需要对气体进行干燥。最常用的为冷凝法，即在热交换系统中通过冷却器冷却气体而除去冷凝水。这种方法由于是在热交换器的表层冷却，通常比露点低0.5℃～1℃，为了取得更低的露点，经常在冷凝之前先压缩气体，然后再释放到需要的压力来解决。所以该项技术在现有技术得到应用的比较少。

吸附干燥法是指通过硅胶，氧化铝或氧化镁等干燥剂来吸收气体中的水分，待干燥的气体通过吸附床中的干燥剂被干燥。通常使用两套装置，当一个工作的时候，另外一个可以再生。干燥剂的再生可以通过两种途径，一种是可以用一部分(3％～8％)的高压干燥气体再生干燥剂，这部分气体可以重新回流至压缩机人口。另外一种是在常压下，用空气和真空泵来再生干燥剂，此法会把空气混人沼气中，一般不会用。而且该方法带来额外的成本。

水可以被乙二醇，三乙二醇和吸水性的盐吸收，有许多种盐都有不同的吸水性，通常在干燥吸附塔中填充上小颗粒盐，待干燥气体从底部通人，被水溶解了的饱和盐溶液积累在吸收塔的底部，通过阀门排出，然后换上新盐颗粒，盐一般不用再生。在一般工业应用干燥器中，不同的盐露点通常在10℃～15℃之间。现有技术中这种除湿效果不佳而很少采用。

为了克服沼气中所含水分带来的弊端，沼气脱湿后再输送就非常有必要。目前，专门针对出厂前的沼气进行集中脱湿的技术很少。