[发明专利]用于从沼气中提取高纯度甲烷的方法和实施该方法的设备

权利要求书

1.一种用于从沼气中提取高纯度甲烷的方法，其中包括，

a）压缩来自发酵原料的沼气；

b）借助于至少一个选择性透过膜将经过压缩的沼气分成至少两个气流，所述至少两个气流之一包含提高的甲烷份额，而另一气流包含降低的甲烷份额；

其中

c）在所述膜上产生压力差；

d）输送包含充足的甲烷份额的气流作为产物气体以便进一步的应用；

其特征在于，

e）在所述产物气体中持续地测量甲烷气体份额；

f）当所述产物气体中甲烷份额低于预设值时，通过在膜的低压侧上产生真空或提高现存的真空来提高膜上的压力差。

2.一种用于从沼气中提取高纯度甲烷的设备，包括：

a）压缩机（9），在所述压缩机中压缩来自发酵原料的沼气；

b）至少一个膜单元（4、5、6），其具有：

ba）用于待分离的气体混合物的入口；

bb）选择性透过膜，在工作时其一侧承受较高的压力，而其另一侧承受较低的压力；

bc）在膜单元（4、5、6）的高压侧上的滞留物出口，通过所述滞留物出口能获得包含提高的甲烷份额的气流；

bd）在所述膜单元（4、5、6）的低压侧上的渗透物出口，通过所述渗透物出口能获得包含降低的甲烷份额的气流；

c）第一出口管路（3），通过该第一出口管路能输送由高纯度甲烷组成的产物气流以便进一步的应用；

d）第二出口管路（22），通过该第二出口管路能将仅还具有低甲烷份额的废气流排出到周围环境；

其特征在于，

e）在所述第一出口管路（3）中设置有第一质量传感器（17），该第一质量传感器产生代表产物气流中的甲烷份额的信号；

f）设置有真空泵（15），该真空泵在抽吸侧与膜单元（5）的低压侧相连和在压力侧直接地或间接地与所述压缩机（9）的入口相连；

g）设置有第一控制装置（26），能向所述第一控制装置输送所述第一质量传感器（17）的信号，而所述第一控制装置的输出信号调节所述真空泵（15）的抽吸功率，使得不低于产物气体中甲烷份额的预设值。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，设置有至少两个膜单元（4、5），其中，

第一膜单元（4）的入口与所述压缩机（9）的出口相连；

所述第一膜单元（4）的滞留物出口与第二膜单元（5）的入口相连；

所述真空泵（15）与所述第二膜单元（5）的渗透物出口相连；

所述第二膜单元（5）的滞留物出口与用于产物气体的第一出口管路（3）相连。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一膜单元（4）的渗透物出口与第三膜单元（6）的入口相连，第三膜单元（6）的滞留物出口通过可控制的调节阀（20）直接地或间接地与所述压缩机（9）的入口相连，第三膜单元（6）的渗透物出口与用于废气的第二出口管路（22）相连；

其中，

在用于废气的第二出口管路（22）中设置有第二质量传感器（23），所述第二质量传感器产生代表废气中甲烷份额的信号；

设置有第二控制装置（27），能向所述第二控制装置输送所述第二质量传感器（23）的信号，而所述第二控制单元的输出信号控制所述调节阀（20），使得不超过废气中甲烷份额的预设值。