工业化沼气生产装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置，其包括沼气罐、除O2水塔、充CO2塔、料池、H2注入口和渣池。其特征是除O2水塔为高架的负压密封水塔，充CO2塔为正压密封水塔，料池为CO2气封加水封的常压密封圆池，沼气罐为进行生化反应、产生沼气的密封罐体。与现有技术相比：本实用新型的沼气罐内O2含量更低，CO2浓度更高，分解菌和甲烷菌更活跃，生长繁殖所需营养物更丰富，反应更彻底，沼气产生效率更高、质量更好，特别是H2的注入，促使部分烃类物质转变为烯类物质，在产生沼气的同时产生汽油，因而，本实用新型具有很好的推广应用价值。
【专利说明】除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置
一、【技术领域】
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[0001]本实用新型属于可再生二次能源，具体的说是一种除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置。
二、【背景技术】
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[0002]沼气——以其原料的普遍性，生产设施和技术的低门槛及环保综合利用的连带优势，受到人们的高度重视和广泛普及，围绕沼气生产和利用的新技术、新工艺层出不穷，伴随世界性能源短缺和环保要求的苛刻，沼气生产和利用的前景将更广阔和光明。
三、
【发明内容】
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[0003]本实用新型的目的是针对以上现状和形势，提供一种效率更高、效果更好，在产生高品质沼气的同时生产汽油的除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置，其包括沼气罐、除O2水塔、充CO2塔、料池、H2注入口和渣池，其特征是反应用水首先在除O2水塔内负压除O2，再进入正压的充CO2塔充CO2,以过饱和CO2溶液进入料池，浸润原料并搅拌均匀后，加注H2进入沼气罐，经充分反应后的废渣间断排入渣池:
[0006](I)所述的除O2水塔为高架的负压密封水塔，顶端中央设置排气口，顶端侧壁上设置进水口，底端设置输水管与充CO2塔连接。
[0007](2)所述的充CO2塔为正压密封水塔，顶部设置排气口，上部侧壁上设置与除O2水塔连接的输水管，底部设置连接料池的输水管。
[0008](3)所述的料池为CO2气封加水封的常压半密封圆池，上面设置可关启密封盖的装料口，中部一侧侧壁上设置与充CO2塔连接的输水管，底部另一侧侧壁上设置上行的大口径输料管与沼气罐连接，输料管上安装加压泵，并于沼气罐一侧设置H2注入口，料池内安装搅拌器。
[0009](4)所述的沼气罐为密封罐体，顶部为穹窿形，穹窿中央留置出气口，底部一侧设置与料池相接的输料管，另一侧设置出渣口通向渣池，沼气罐内部底面上设置错位布排的滞流墙。
[0010](5)所述的进水管、排气口、输水管、CO2注入口、H2注入口、出气口及出渣口等处设置截止阀。
[0011]所述的供水、给料及排渣等是定时、定量、间断进行的连续生产过程。
[0012]本实用新型的除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置与现有技术相比，具有以下显著优点和特点:
[0013]1、反应用水在负压环境的除O2水塔中滞留，使溶解于水内的小量02及其他气体被释放排除，可使沼气罐内无氧环境更彻底，厌氧的分解菌和甲烷菌活力更强，酵解速率和效率更闻。
[0014]2、低气体溶解浓度的水进入正压的充CO2塔，形成相对纯净的过饱和CO2溶液，进入常压的料池后，部分CO2被释放，因CO2气体比重大于空气比重，沉积于料池内，隔断料液与空气的接触形成气封层，阻止空气中的O2和N2再次进入反应用水形成二次污染。
[0015]3、相对纯净的CO2饱和溶液与固体原料在料池内均匀混合后，经加压泵注入沼气罐，同时注入H2，使以CO2为还原原料的甲烷菌营养更丰富，生产繁殖速度更快，数量更多，产生沼气更多，并形成良性循环，同时由于H2的注入，使部分烷烃转化为烯烃，一方面消耗了更多CO2，提高了沼气的品质，另一方面产生高品质汽油。
[0016]4、本装置需消耗0)2作为原料，为CO2捕集后处置增添了一个渠道，为降碳环保、废物利用作出贡献。
[0017]5、除O2水塔的高架设计，利用除O2水塔与充CO2塔的水位落差，通过进水口、出气口、输水管等阀门的有序关启，在不使用外部动力情况下，依靠水的重力作用在除O2水塔内形成负压空气室，在充CO2塔内形成正压气室，节能、环保，且压力易控和稳定。
[0018]6、沼气罐内部底面上设置错位布排的滞流墙，使进入的原料缓慢有序的走完酵解和产气的反应过程，避免大统罐内新旧原料混杂，无序排放造成的反应空间浪费和原料反应不全浪费，有利于流水化连续的工业化产生过程。
[0019]综上所述，本实用新型具有很好的推广应用价值。
四、【专利附图】
【附图说明】
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[0020]图1为除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置的侧平面示意图。
[0021]图2为除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置的沼气罐内部底面的滞留墙布排示意图。
[0022]图中:1沼气罐、2除O2水塔、3充CO2塔、4料池、5渣池、6进水口、7排气口、8负压气室、9输水管、1CO2注入口、11正压气室、12装料口、13密封盖、14输料管、15加压泵、16H2注入口、17滞流墙、18气室、19、出气口、20出渣口、21截止阀、22液平面。
五、【具体实施方式】
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[0023]下面结合说明书对本实用新型的除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置作进一步详细说明:
[0024]如图1所示，本实用新型的除O2加CO2充H2I业化沼气生产装置由沼气罐1、除O2水塔2、充CO2塔3、料池4、H2注入口 16和渣池5组成。除O2水塔2为高架的密封水塔，其内部常态液平面20应高于充CO2塔3及沼气罐I的液平面20的1m以上，顶端中央设置排气口 7，顶端侧壁上设置进水口 6，底部设置与充CO2塔3相通的输水管9。充CO2塔3为密封水塔，顶部设置排气口 7，上部设置与除O2水塔2相通的输水管9，下部设置CO2注入口 10，底部设置与料池4相通的输水管9。料池4为气封加密封盖13的半开放圆形容池，底面应低于沼气池I的底面，顶部一侧设置装有密封盖13的装料口 12，底部一侧设置与充CO2塔3相连的输水管9，另一侧设置大口径上行的输料管14与沼气罐相通，输料管14前段安装加压泵15，后段侧壁上设置H2注入口 16。沼气罐I为大型密封罐体，顶部设计为穹窿形，中央处设置出气口 19，底部一侧为输料管14入口，另一侧为出渣口 20，如图2所示，沼气罐I内部底面上设置与输料管14相对的，错位布排的滞流墙17，滞流墙7间距前大后小，前高后低。渣池5为开放的防渗大坑，承接出渣口 18泄出的残渣废液。在排气口 7、进水口 6、输水管9、CO2注入口 10、出气口 19、出渣口 20等处设置截止阀21，除出渣口 20的截止阀21可通过管路迂廻安装于同一地点。
[0025]投产时，开放除O2水塔与充CO2塔3的排气口及之间的输水管9，关闭CO2注入口10及充CO2塔3与料池4间的输水管9，通过进水口 6向除O2水塔2与充CO2塔3内注水至满，依次关闭充CO2塔3、除O2水塔的排气口 7及进水口 6截止阀21，开放充CO2塔3与料池4间输水管9，开放CO2注入口 10向充CO2塔3内输注定量CO2后关闭。通过料池4向沼气罐I输注富含甲烷菌的河沼污泥、人畜粪或其他运行沼气设施的渣水，必要时再输注针对原料性质的特定分解菌至沼气罐I容积的三分之一至五分之一后关闭输料管14，向料池4内充填酵解原料。依次开放CO2注入口 10，充CO2塔3与料池4间输水管9，充CO2塔3与除O2水塔2间输水管9和进水口 6，至料池4内水:料比为4: 1，反向关闭以上截止阀21，搅拌料池4内原料均匀后，启动加压泵15注入沼气罐1，重复多次至沼气罐I内原料达穹窿部下方止，待沼气罐I内气室18有压力时，开放出气口 19弃放至纯净沼气排出，投入正常生产。
[0026]投产后由于各截止阀21的关启顺序不同及水的重力作用和落差，在除O2水塔2顶部会形成负压气室8，在充CO2塔3顶部会形成正压气室11，经甲烷菌酵解产生甲烷气体，在沼气罐I穹窿部会出现正压气室18，并通过液平面22控制好塔，罐内气室容量。
[0027]待沼气罐I正常产气，各生产程序正常后，向沼气罐I填料时同时开启H2注入口，向沼气罐I内输注H2。对排出沼气和瓢取沼气罐I内液平面22表面液体分馏获得优质沼气和汽油。
[0028]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【权利要求】
1.一种除O2加CO2充H2工业化沼气生产装置，其包括沼气罐、除O2水塔、充CO2塔、料池、H2注入口和渣池，其特征是: (1)所述的除O2水塔为高架的负压密封水塔，顶端中央设置排气口，顶端侧壁上设置进水口，底端设置输水管与充CO2塔连接； (2)所述的充CO2塔为正压密封水塔，顶部设置排气口，上部侧壁上设置与除O2水塔连接的输水管，底部设置连接料池的输水管； (3)所述的料池为CO2气封加水封的常压半密封圆池，上面设置可关启密封盖的装料口，中部一侧侧壁上设置与充CO2塔连接的输水管，底部另一侧侧壁上设置上行的大口径输料管与沼气罐连接，输料管上安装加压泵，并于沼气罐一侧设置H2注入口，料池内安装搅拌器； (4)所述的沼气罐为密封罐体，顶部为穹窿形，穹窿中央留置出气口，底部一侧设置与料池相接的输料管，另一侧设置出渣口通向渣池，沼气罐内部底面上设置错位布排的滞流m ; (5)所述的进水管、排气口、输水管、CO2注入口、H2注入口、出气口及出渣口等处设置截止阀。
【文档编号】C12M1/02GK204058448SQ201420360143
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张峰, 贾雲, 罗永林, 董兰田 申请人:张峰