[发明专利]一种沼气压力水洗提纯净化系统

说明书

本发明公开了一种沼气压力水洗提纯净化系统，包括双膜气柜、脱硫塔、缓冲罐、多级吸收塔和干燥塔，双膜气柜的出气口与脱硫塔的进气口连通，脱硫塔的出气口与缓冲罐的进气口连通，缓冲罐的出气口与多级吸收塔的底部连通，多级吸收塔的顶部通过减压阀与干燥塔的进气口连通，干燥塔的出气口设有三向阀，三向阀的两个出口择一地与进口连通，两个出口分别与脱硫塔的进气口和出气管道连通；在干燥塔与三向阀之间还设有沼气在线测试仪。该系统通过增加脱硫塔对沼气进行干法脱硫处理，避免沼气中的硫化氢对设备造成腐蚀；以及在脱硫塔与干燥塔之间设置沼气在线测试仪和三向阀，这样对不达标的沼气再次进行提纯净化，以解决沼气一次性清洗不达标的问题。

技术领域

本发明涉及城市餐厨垃圾发酵沼气提纯净化处理技术领域，特别是一种沼气压力水洗提纯净化系统。

背景技术

沼气是有机固体废弃物经厌氧发酵后产生的可燃性气体，其主要成分为甲烷(CH₄)、二氧化碳(CO₂)和硫化氢(H₂S)等气体。经调查餐厨垃圾产生沼气中甲烷含量相差不大，均在60-70％，二氧化碳的含量为25-40％，硫化氢的含量在700-900ppm。由于二氧化碳和硫化氢的存在，使得沼气的能源品质低，资源化利用过程中易产生二次污染，直接限制了沼气的作为高品质燃料的利用。因此，对沼气进行提纯净化处理，提升甲烷含量，降低二氧化碳和硫化氢所占比例，将有助于提升其应用前景。

国内外对于沼气的提纯领域做出了有效的探索，但仍然存在着较多问题，如提纯精度低，甲烷损失率高和运行成本高等问题，结合我国沼气行业的实际情况。基于各沼气处理系统运行的参数、能耗、环境等方面的因素，水洗法相对变压吸附法等能耗较低，受到广泛关注。如中国专利CN104073311A中，直接对含二氧化碳和硫化氢的沼气进行水洗，提升沼气中甲烷的所占比例，水洗产生的吸收液经解析塔解析除去二氧化碳，解析后的吸收液继续回用。

然而，上述方法中由于硫化氢的存在易对设备造成严重的腐蚀，同时，沼气的一次清洗具有不达标的风险，因此，为避免沼气处理后不达标、硫化氢等酸性气体对吸收塔和管道的腐蚀、洗涤液回收处理难、水洗带来水资源浪费严重的问题，寻找一种净化提纯过程效率高、处理后的沼气中甲烷含量高、环保的提纯净化系统成为了目前人们急需解决的问题。

发明内容

本发明就是针对现有的净化装置中由于硫化氢的存在易对设备造成严重的腐蚀；同时，沼气的一次清洗具有不达标的问题，而提出一种沼气压力水洗提纯净化系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种沼气压力水洗提纯净化系统，包括双膜气柜、脱硫塔、缓冲罐、多级吸收塔和干燥塔，所述双膜气柜的出气口与所述脱硫塔的进气口连通，所述脱硫塔的出气口与所述缓冲罐的进气口连通，所述缓冲罐的出气口与所述多级吸收塔的底部连通，所述多级吸收塔的顶部通过减压阀与所述干燥塔的进气口连通，所述干燥塔的出气口设有三向阀，三向阀的两个出口择一地与进口连通，两个所述出口分别与所述脱硫塔的进气口连通和出气管道连通；在所述干燥塔与所述三向阀之间还设有沼气在线测试仪。

本发明提供的沼气压力水洗提纯净化系统通过在双膜气柜与缓冲罐之间设置脱硫塔，该脱硫塔内填充有脱硫材料Fe₂O₃，这样当沼气经双膜气柜后进入脱硫塔进行干法脱硫处理，脱硫后的沼气从脱硫塔底部流入缓冲罐内，从而避免了沼气中硫化氢对设备造成腐蚀；另外，在干燥塔与脱硫塔之间还设有沼气在线测试仪和三向阀，这样经多级吸收塔脱碳后的沼气通过管路上的减压阀减压后进入干燥塔，经干燥后的沼气由沼气在线测试仪测定甲烷浓度，若达到国标(GB18047-200)的标准，则通过出气管道进行收集储存；若不满足标准，则通过三向阀改变干燥后的沼气流向，使得沼气回流到脱硫塔，重复操作进行沼气提纯净化，直到干燥后的沼气达到国标的标准为止。因此，本发明的沼气压力水洗提纯净化系统解决了现有净化系统中由于硫化氢的存在造成对设备腐蚀，以及沼气一次性清洗不达标的问题。