本实用新型属于垃圾填埋气处理技术领域，具体涉及一种垃圾填埋气脱氧装置。
背景技术：
垃圾填埋气是填埋场的有机物厌氧降解产生的气体，净化提纯后即为生物甲烷。作为一种生物燃料，具有清洁、高效、安全和可再生四大特征，其高效制备与综合利用是极具代表性的双向清洁过程。
垃圾填埋气的主要成分为CH4(40％～75％)、CO2(15％～60％)、N2(5％～20％)、O2(0％～3％)，以及NH3、CO、有机硫、卤代烃等。填埋气进行压缩生产CNG，需将填埋气中的氧气脱至0.5％以下。
目前，填埋气脱氧工艺主要有以下几种：1、利用气源中的原有气体和氧反应；2、通入氢气与氧反应生产水；3、混合气中的氧与催化剂发生氧化反应，使催化剂活性组分转换为高价氧化物；4、膜分离法；5、变压吸附法。方法1反应温度高，需加热及冷却设备，设备投资大，能耗高；方法2需氢源，且要确定加入氢气量；方法3较难达到合格的脱氧深度；方法4成本较高；所以变压吸附成为填埋气脱氧的理想选择。
然而，现有变压吸附法处理垃圾填埋气，主要具有脱氧效率低、操作不方便、使用不灵活等问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种垃圾填埋气脱氧装置，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种垃圾填埋气脱氧装置，包括原料气缓冲罐、变压吸附系统、产品气缓冲罐、尾气缓冲罐和罗茨风机；其中，所述变压吸附系统包括n个并联的吸附单元；每个所述吸附单元为单个的吸附塔或m个吸附塔并联后组成的吸附单元；其中，m和n均为自然数；m小于n；
对于n个吸附单元，每个所述吸附单元均设置有进气口、排产品气口、放空再生口、上均压口以及下均压口；所述吸附单元的进气口通过第1输气管道连接到所述原料气缓冲罐的排气口；在所述第1输气管道安装有进气控制阀门；所述吸附单元的排产品气口通过排产品气管道连接到所述产品气缓冲罐的进气口；在所述排产品气管道安装有排产品气控制阀门；所述吸附单元的放空再生口通过放空再生输送管道连接到所述尾气缓冲罐的进气口；在所述放空再生输送管道安装有放空再生控制阀门；所述吸附单元的上均压口与下一个相邻的吸附单元的上均压口之间通过上均压管道连接；所述上均压管道安装有上均压控制阀门；所述吸附单元的下均压口与下一个相邻的吸附单元的下均压口之间通过下均压管道连接；所述下均压管道安装有下均压控制阀门；
所述产品气缓冲罐的排气口连接有产品气向外输送管道；并且，所述产品气向外输送管道还引出调节管道；所述调节管道的另一端与所述尾气缓冲罐的进气口相通，在所述调节管道安装有调节阀门；所述尾气缓冲罐的排气端经过罗茨风机后连接到锅炉燃料气系统。
优选的，还包括总控制器；所述总控制器分别与所述进气控制阀门、所述排产品气控制阀门、所述放空再生控制阀门、所述上均压控制阀门、所述下均压控制阀门以及所述调节阀门连接。
本实用新型提供的垃圾填埋气脱氧装置具有以下优点：
本实用新型提供的垃圾填埋气脱氧装置，可使填埋气中氧含量降为0.5％以下，甲烷回收率为70～90％，调节尾气中甲烷的含量，使尾气满足锅炉的使用要求，使填埋气利用率达到100％，达到填埋气综合利用的目的。此外，可根据实际工艺需求，灵活控制投入的吸附塔数量，具有使用灵活方便的优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的垃圾填埋气脱氧装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种垃圾填埋气脱氧装置，包括原料气缓冲罐、变压吸附系统、产品气缓冲罐、尾气缓冲罐和罗茨风机；其中，所述变压吸附系统包括n个并联的吸附单元；每个所述吸附单元为单个的吸附塔或m个吸附塔并联后组成的吸附单元；其中，m和n均为自然数；m小于n；
对于n个吸附单元，每个所述吸附单元均设置有进气口、排产品气口、放空再生口、上均压口以及下均压口；所述吸附单元的进气口通过第1输气管道连接到所述原料气缓冲罐的排气口；在所述第1输气管道安装有进气控制阀门；所述吸附单元的排产品气口通过排产品气管道连接到所述产品气缓冲罐的进气口；在所述排产品气管道安装有排产品气控制阀门；所述吸附单元的放空再生口通过放空再生输送管道连接到所述尾气缓冲罐的进气口；在所述放空再生输送管道安装有放空再生控制阀门；所述吸附单元的上均压口与下一个相邻的吸附单元的上均压口之间通过上均压管道连接；所述上均压管道安装有上均压控制阀门；所述吸附单元的下均压口与下一个相邻的吸附单元的下均压口之间通过下均压管道连接；所述下均压管道安装有下均压控制阀门；
所述产品气缓冲罐的排气口连接有产品气向外输送管道；并且，所述产品气向外输送管道还引出调节管道；所述调节管道的另一端与所述尾气缓冲罐的进气口相通，在所述调节管道安装有调节阀门；所述尾气缓冲罐的排气端经过罗茨风机后连接到锅炉燃料气系统。
还包括总控制器；所述总控制器分别与所述进气控制阀门、所述排产品气控制阀门、所述放空再生控制阀门、所述上均压控制阀门、所述下均压控制阀门以及所述调节阀门连接。
本实用新型中，变压吸附系统包括n个并联的吸附单元，并且，每个吸附单元为单个的吸附塔或若干个吸附塔并联后组成的吸附单元。在附图1中，共包括2个并联的吸附单元，每个吸附单元都是单个的吸附塔，即：吸附塔A和吸附塔B。为方便描述，以图1中设置吸附塔A和吸附塔B为例，介绍垃圾填埋气脱氧装置的结构和工作原理：
在图1中，吸附塔A设置有进气口、排产品气口、放空再生口、上均压口以及下均压口；吸附塔A的进气控制阀门用标记1表示；排产品气控制阀门用标记2表示；放空再生控制阀门用标记3表示；吸附塔B的进气控制阀门用标记4表示；排产品气控制阀门用标记5表示；放空再生控制阀门用标记6表示；吸附塔A和吸附塔B的上均压口通过上均压管道连接，在上均压管道安装有上均压控制阀门，在图1中用标记7表示；吸附塔A和吸附塔B的下均压口通过下均压管道连接，在下均压管道安装有下均压控制阀门，在图1中用标记8表示；在图1中，数字标记9代表调节阀门。
本实用新型提供的垃圾填埋气脱氧装置，用于解决填埋气中氧含量超标，提高垃圾填埋气的品位与综合利用率。本实用新型是垃圾填埋气净化的一个处理单元，其上游处理单元包括脱硫、脱碳、脱水等系统，下游为压缩单元，最终产品为车用压缩天然气。
参考图1，从垃圾填埋气中脱氧的工艺为：
1)填埋气进入原料气缓冲罐，气体压力为0.5～1.6MPa(G)，温度为15～45℃，氧含量为2～3％；
可见，原料气缓冲罐储存的垃圾填埋气为已脱除大量的二氧化碳、硫化氢及水等杂质的气体。
2)高压吸附：
仅打开吸附塔A的进气控制阀门1以及吸附塔A的排产品气控制阀门2，其他阀门均关闭，进行高压吸附，填埋气进入吸附塔A后氧气被吸附在碳分子筛内，得到的产品气持续输送到产品气缓冲罐后外输，控制吸附时间为45～90s；其中，得到的产品气中，氧含量可达到0.5％以下。
3)均压：
当达到吸附时间后，吸附塔A吸附饱和，关闭吸附塔A的进气控制阀门1以及吸附塔A的排产品气控制阀门2，仅打开上均压控制阀门7和下均压控制阀门8，使吸附塔A和吸附塔B上下联通进行均压，均压时间为1～3s；
4)常压再生：
均压完成后，打开吸附塔A的放空再生控制阀门3，将尾气排到尾气缓冲罐，并打开调节阀门9，引入产品气调节尾气中甲烷含量以满足锅炉使用要求，然后使用罗茨风机增压后输送到锅炉燃料气系统；
5)在吸附塔A常压再生的同时，打开吸附塔B的进气控制阀门和排产品气控制阀门进行高压吸附，此过程与吸附塔A的高压吸附相同；吸附塔B吸附饱和后，吸附塔B与吸附塔A上下相连进行均压，完成吸附塔B再生及尾气增压，最终完成一个变压吸附循环。
本实用新型中，变压吸附系统可采用2～8个吸附塔，单塔并联或者两塔组成一个单元再并联构成变压吸附系统，以实现填埋气的净化提纯。
本实用新型提供的垃圾填埋气脱氧装置，可使填埋气中氧含量降为0.5％以下，甲烷回收率为70～90％，调节尾气中甲烷的含量，使尾气满足锅炉的使用要求，使填埋气利用率达到100％，达到填埋气综合利用的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。