专利名称：一种沼气节能脱碳装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种沼气节能脱碳装置。
背景技术：
随着石化资源的短缺，开发二次能源已经成为世界各国的主要发展战略。沼气不仅原料来源丰富、而且成本低、价廉，燃烧热效率较高，具有可再生性，是一种性能优良的清洁燃料，也是当前新能源开发的主要方面。沼气中通常含有55 60%左右的甲烷，40%左右的二氧化碳和其它少量杂质气体。国内沼气主要作为农村灶具燃料使用，用途不广，使用价值低，而沼气经过净化脱碳后，其甲烷含量达到95%以上可称为生物天然气，可作为车用燃料气和化工原料使用，用途更广。 目前沼气脱碳主要是溶剂吸收法，该法分离效果较好，但投资费用大，能耗高，经济性较差。CN102161925A介绍了一种利用沼气生产生物天然气的工艺，先将沼气过滤掉杂质，然后干法脱硫，再经压缩机压缩到O. 8^1. 5MPa,加压后的沼气进入吸收塔进行喷淋水洗，水温为Γ Ο ，水洗后的水回到常压解析塔放出CO2，脱碳后的沼气最后采用分子筛吸附干燥脱水。CN102329672A介绍了一种从沼气中分离生产甲烷和二氧化碳的方法，通过预处理，甲烷分离，富液闪蒸、回收二氧化碳和吸附剂再生五个步骤实现。将沼气通入吸收塔内，吸收塔内的压力控制在2 5MPa，温度控制在flO°C，沼气与塔顶喷淋下的吸附剂逆流接触，二氧化碳被吸附，所用吸附剂为聚乙二醇二甲醚等；吸附后的溶剂即富液送入高闪槽进行闪蒸，以除去甲烷、氮气等气体，高闪槽的压力为O. 8 MPa ;所产生的高闪气返回压缩机前的沼气管路，增压后再次进入吸收塔；高闪后的富液进入低闪槽，二氧化碳气体就从富液中闪蒸出来，低闪槽的压力为O. 05MPa ;闪蒸后的溶剂进入再生塔进行再生。上述脱碳工艺中能量未能有效利用，能耗较高，吸收水温较低，需要制冷设备，消耗能量。水中溶解的CO2靠闪蒸解析，残留较多，影响吸收能力，造成循环水量增大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能耗低的沼气脱碳装置。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种沼气节能脱碳装置，包括压缩机及吸收塔，压缩机与吸收塔的气体进口连通，吸收塔的液体出口通过水力透平机与一级解析塔的液体进口连通，一级解析塔的液体出口与二级解析塔的液体进口连通，二级解析塔的液体出口与吸收塔的液体进口连通；一级解析塔的气体出口与所述压缩机连通。吸收塔的气体出口与干燥器连通。所述二级解析塔的液体出口通过水泵与吸收塔的液体进口连通。所述二级解析塔的空气进口通过管道与风机相连。[0014]本实用新型中，利用水力透平机回收部分能量，常温吸收节省制冷能量，空气解析节省循环水用量，实现了节能、节水的目的；与现有技术相比，本实用新型的优点是I、不需要冷冻水，吸收塔在常温下进行，洗涤水温度为30°C以下的常温水；2、增加了水力透平机械，可以实现能量的回收利用；3、循环水中CO2解析彻底，减少循环水用量；4、脱碳过程中采用水作为吸收剂，无毒害，循环使用可节约用水。
图I是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，一种沼气节能脱碳装置，包括压缩机I及吸收塔2，压缩机I通过管道b与吸收塔2的气体进口连通，吸收塔2的气体出口通过管道c与干燥器5连通，吸收塔2的液体出口通过管道e与水力透平机3连接，水力透平机3通过管道f与一级解析塔4的液体进口连通，一级解析塔4的液体出口通过管道g与二级解析塔6的液体进口连通，二级解析塔6的液体出口管道h及管道i与吸收塔2的液体进口连通，管道h及管道i之间连接有水泵8 ;—级解析塔4的气体出口与所述压缩机I连通。二级解析塔6的空气进口通过管道η与风机7相连。本实用新型的工作原理是脱硫后的沼气通过管道a进入压缩机I进行压缩，以提高压力至I. 5^3. OMPa，然后经管道b进入吸收塔2，用常温水作为溶剂吸收沼气中的CO2，吸收塔顶所排气相为甲烷含量达到95%以上的气体，经管道c进入干燥器干燥后从管道d排出作为产品出售；吸收塔底液相通过管道e送至水力透平机3进行能量回收，然后再通过管道f送至一级解析塔4，塔内压力保持为O. 5^1. O MPa,温度为常温，从一级解析塔4的塔顶排出的一级解析气为含有二氧化碳和甲烷的气体，经管道m返回至压缩机I ;从一级解析塔4排出的液相通过管道g送至二级解析塔6，塔内压力保持为广5 KPa，温度为常温，从二级解析塔6的塔底通入空气(空气经管道j、风机7及管道η进入二级解析塔6内)，依靠减压和空气解析的共同作用，彻底释放水中的CO2气体并从管道k排出；二级解析塔6的塔底排出的液相通过管道h经水泵8及管道i送至吸收塔2，作为洗涤水重复使用。
权利要求1.一种沼气节能脱碳装置，包括压缩机及吸收塔，压缩机与吸收塔的气体进口连通，其特征在于，吸收塔的液体出口通过水力透平机与一级解析塔的液体进口连通，一级解析塔的液体出口与二级解析塔的液体进口连通，二级解析塔的液体出口与吸收塔的液体进口连通；一级解析塔的气体出口与所述压缩机连通。
2.如权利要求I所述的沼气节能脱碳装置，其特征在于，吸收塔的气体出口与干燥器连通。
3.如权利要求I或2所述的沼气节能脱碳装置，其特征在于，所述二级解析塔的液体出口通过水泵与吸收塔的液体进口连通。
4.如权利要求3所述的沼气节能脱碳装置，其特征在于，所述二级解析塔的空气进口通过管道与风机相连。
专利摘要本实用新型公开了一种沼气节能脱碳装置，包括压缩机及吸收塔，压缩机与吸收塔气体进口连通，吸收塔液体出口通过水力透平机与一级解析塔液体进口连通，一级解析塔液体出口与二级解析塔液体进口连通，二级解析塔液体出口与吸收塔液体进口连通；一级解析塔气体出口与所述压缩机连通。本实用新型利用水力透平机回收部分能量，常温吸收节省制冷能量，空气解析节省循环水用量，实现了节能、节水的目的。
文档编号C10L3/10GK202786165SQ20122046832
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者李洪亮, 陈俊英, 马晓建, 刘利平 申请人:郑州大学生化工程中心