[实用新型]分离沼气中甲烷和二氧化碳的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉环保和再生能源利用的领域。特别涉及一种从垃圾填埋、有机废物厌氧消化（处理）等过程中产生的沼气中分离甲烷和二氧化碳的装置。 

背景技术

垃圾填埋、有机废物厌氧消化过程中可以产生大量的沼气。沼气的主要成分为甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂），而且不同底物产生的沼气中的甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）的含量略有不同。如城市生活垃圾填埋场产生的沼气中甲烷（CH₄）约占50%～60%，二氧化碳（CO₂）约占32%～40%；高浓度有机废水产生的沼气中甲烷（CH₄）含量较高，约占60%～78%，二氧化碳（CO₂）约占18%～35%。由于沼气是一种低热值的气体，大都被直接排放，也有的被收集后，利用火炬形式燃烧排放，有的收集起来供自己烧水做饭，少量的进行发电，但是发电量不稳，一般不予入网。由此可见，天然的沼气使用范围极其有限，且效率低。二氧化碳（CO₂）是一种重要的化工原料，从能源利用的角度出发，能够将二氧化碳（CO₂）从沼气中分离出来，具有一举两得的效果。 

    因此，有效的分离沼气中的甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂），使其成为可持续利用的二次能源，是值得关注、重视和探讨研究的问题。 

发明内容

本实用新型针对上述背景，提供了一种从沼气中分离甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）的装置。 

本实用新型具有能耗低、处理效率高、方便拆卸清洗及运行稳定的特点。 

本实用新型主要由脱碳系统、闪蒸系统和吸附剂再生系统组成。 

更进一步所述，脱碳系统包括脱碳塔、单向阀、三通、增压机、换热器、1号球阀、沼气流量计、脱碳塔安全阀和1号压力表。 

更进一步所述，脱碳塔的底部焊接有脱碳塔进气口，下部的一侧焊接有脱碳塔出液口，在不同高度焊接有填料进出口，顶部一侧焊接有脱碳塔安全阀，另一侧焊接有高闪气出口，顶部的中心位置焊接有短管II，内部设有布气板和喷头。 

    更进一步所述，脱碳塔中的布气板为3层，但不限于3层，可以是4层、5层等。布气板表面均匀的布满1.5mm的小孔，布气板上装有高度为30cm、直径为10—15mm的多孔径陶粒。填料进出口用带外丝的管盖密封连接。支撑管通过焊接方式将布气板固定在脱碳塔内。 

更进一步所述，闪蒸系统由高闪槽和低闪槽组成。 

更进一步所述，高闪槽包括高闪槽进液口、溢流板、高闪槽出气口、高闪槽出液口、高闪槽安全阀、2号压力表和稳压阀。 

更进一步所述，低闪槽包括2号减压阀、3号压力表、二氧化碳稳压阀、低闪槽安全阀和5号球阀。 

 更进一步所述，吸附剂再生系统包括再生塔、风机、吸附剂罐、吸附剂流量计、预处理装置、冷却器和高压泵。 

更进一步所述，脱碳塔、高闪槽和低闪槽的材质为不锈钢，通过焊接方式进行密封。 

附图说明

图1为本实用新型的主视示意图。 

图2为图1中的脱碳塔剖面图。 

图3为图1中的高闪槽剖面图。 

图中： 

1、单向阀，2、三通，3、增压机，4、换热器，5、1号球阀，6、沼气流量计，7、脱碳塔，7.1、脱碳塔进气口，7.2、脱碳塔出液口，7.3、垫片，7.4、布气板，7.5、填料进出口，7.6、支撑管，7.7、喷头，7.8、高闪气出口，7.9、短管I，7.10、短管II，8、脱碳塔安全阀，9、1号压力表，10、2号球阀，11、甲烷储气瓶，12、3号球阀，13、1号减压阀，14、高闪槽，14.1、高闪槽进液口，14.2、溢流板，14.3、高闪槽出气口，14.4高闪槽出液口，15、高闪槽安全阀，16、2号压力表，17、稳压阀，18、4号球阀，19、2号减压阀，20、3号压力表，21、低闪槽，22、二氧化碳稳压阀，23、低闪槽安全阀3，24、5号球阀，25、再生塔，26、风机，27、6号球阀，28、空气流量计，29、预处理装置，30、吸附剂罐，31、冷却器、32、高压泵，33、7号球阀，34、吸附剂流量计，35、快速接头，36、解析气出口。

具体实施方式