一种沼气变压吸附塔装置的制作方法

本发明涉及一种沼气变压吸附塔装置，属于气体提纯技术领域。

背景技术：

沼气来源广泛，是一种重要的生物质能源。城镇生活垃圾、污泥、秸秆、禽畜粪便都可以经厌氧发酵而生成沼气。随着全球化石能源的不断枯竭，沼气作为一种可再生能源越来越受到各个国家的重视。

沼气中的主要成分为CH₄和CO₂，CO₂约占其中的50％，因此沼气直接燃烧的效率很低，需要对其进行提纯，去除CO₂。沼气的提纯方法有很多，主要可以分成物理和化学两类，水洗法属于物理类提纯法，水洗法提纯有处理量大、处理效果好等优势。但是在国内沼气水洗法提纯还处于起步阶段，无论从技术上还是设备上都与国外有着较大的差距。变压吸附法是提纯沼气的一种重要的方式，但是目前的变压吸附塔在进行变压操作的吸收和解吸操作时不能很好的将沼气和CO₂很好的区分开来，总是会有部分的提纯沼气混入CO₂收集管中，或者有部分的CO₂混入沼气的收集管中。即，在进行解吸工作时会将塔内残留的提纯沼气连同CO₂一起抽出，当解吸工作完成时塔内会剩余大量的CO₂气体，此时再切换到吸收工作时剩余的CO₂又会混到提纯的沼气中流出吸附塔，这样对产出的气体的品质造成了很大的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、易于操作、提纯效果好的沼气变压吸附塔装置。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种沼气变压吸附塔装置，包括沼气变压吸附塔，所述沼气变压吸附塔的出气口连接有塔帽，所述塔帽由第一空腔和第二空腔构成，所述第一空腔上设置有抽气口，所述第二空腔上设置有沼气出口，所述第一空腔与所述沼气变压吸附塔的出气口通过一个或多个第一通道连通，所述第二空腔与所述沼气变压吸附塔的出气口通过一个或多个第二通道连通，所述第一通道上安装有第一开闭装置，所述第二通道上安装有第二开闭装置。

作为一种实施方式，所述塔帽的第一空腔和第二空腔上下分布。作为另一种实施方式，所述塔帽的第一空腔和第二空腔左右分布。

为了便于实现，所述第一通道、第二通道均为连通管道。

作为优选，所述第一开闭装置、第二开闭装置均为电磁阀。

为了便于布置第一通道、第二通道以及第一开闭装置、第二开闭装置，所述塔帽下连接有连接部，所述塔帽与连接部形成第三空腔，所述第三空腔与所述沼气变压吸附塔的出气口连接。

所述沼气变压吸附塔包括塔身和进气罐，所述进气罐连接在塔身下，所述塔身上设置有进水口，所述进水口接入塔身内，所述塔身内装有填料；所述进气罐上设置有进气口，所述进气口连入塔身内。所述进气罐上设置有出水口，所述出水口连入塔身内。

本发明结构简单、易于操作，利用不同的空腔和开闭装置实现了吸附和解吸的分离，可有效防止在进行吸附和解吸的切换时，吸附塔内剩余的气体流入CH₄(即提纯后的沼气)或者CO₂收集管，提高提纯效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图。

图2为本发明另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所述，一种沼气变压吸附塔装置，包括沼气变压吸附塔16，所述沼气变压吸附塔16包括塔身17和进气罐19，所述进气罐19连接在塔身17下，所述塔身17上设置有进水口3，所述进水口3接入塔身17内，所述塔身17内装有填料2；所述进气罐19上设置有进气口18，所述进气口18连入塔身17内。所述进气罐19上设置有出水口，所述出水口1连入塔身内。

所述沼气变压吸附塔16上部为出气口，所述沼气变压吸附塔16的出气口连接有塔帽10，所述塔帽10由封闭的第一空腔11和第二空腔13构成，所述塔帽10的第一空腔11、第二空腔13上下分布，所述第一空腔11上设置有抽气口9，所述第二空腔13上设置有沼气出口12。所述第一空腔11与所述沼气变压吸附塔的出气口通过一个或多个(图1中为两个)第一连通管道8连接，即第一连通管道8的一端口在第一空腔11内，第一连通管道8的另一端口在沼气变压吸附塔的出气口处，这样沼气变压吸附塔的出气口的气体通过第一连通管道8通入第一空腔11内。所述第二空腔13与所述沼气变压吸附塔的出气口通过一个或多个(图1中为两个)第二连通管道6连接，即第二连通管道6的一端口在第二空腔13内，第二连通管道6的另一端口在沼气变压吸附塔的出气口处，这样沼气变压吸附塔的出气口的气体通过第二连通管道6通入第二空腔13内。

所述第一连通管道8上均安装有第一电磁阀15，第一电磁阀15控制第一连通管道8的开闭，从而控制气体在第一连通管道8内的流通。

所述第二连通管道6上均安装有第二电磁阀4，第二电磁阀4控制第二连通管道6的开闭，从而控制气体在第二连通管道6内的流通。

为了便于布置第一连通管道8、第二连通管道6、第一电磁阀15、第二电磁阀4，所述塔帽10下连接有连接部，所述塔帽10与连接部形成第三空腔14，所述第三空腔14与所述沼气变压吸附塔的出气口连接并连通。

如图1所示，第一空腔11、第二空腔13和第三空腔14由上隔板7、下隔板5分割塔帽10形成。

沼气变压吸附塔16在进行变压吸附工作时，水从进水口3流入塔身内，沼气从进气口18进入，待塔内水位及压力到达预定值时开始提纯工作。沼气气泡在沼气变压吸附塔的塔身17内上升的过程中CO₂不断的溶入水中，提高了沼气中CH₄的浓度，实现了沼气的提纯。此时打开第二电磁阀4，提纯后的沼气(由于沼气提纯度很高(大于96％)，因此此时沼气主要为CH₄)通过第二连通管道6从沼气出口12流出并进行收集。

当沼气变压吸附塔的塔身17内的水吸收的CO₂达到饱和时关闭第二电磁阀4，打开第一电磁阀15，通过抽气口9将沼气变压吸附塔的塔身17内抽成负压，随着沼气变压吸附塔的塔身17内的压力的降低，水中吸收的CO₂被还原出来，解吸出的C0₂气体通过第一连通管道8从抽气口9被抽出塔外。

实施例2

与实施例1不同之处在于：如图2所示，塔帽10的第一空腔11和第二空腔13左右分布，即塔帽10通过下隔板5分成上下两个部分，下部分为第三空腔14，上部分由中分隔板20分为第一空腔11和第二空腔13。第一空腔11和第二空腔13的大小和形状在此不进行限制。其余结构、原理等与实施例1相同。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。