一种高浓度沼气的安全生产系统的制作方法

本发明涉及沼气生产领域，特别是涉及一种高浓度沼气的安全生产系统。

背景技术：

沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55％～70％、二氧化碳含量为28％～44％、硫化氢平均含量为0.034％。而沼气中的甲烷含量为55％～70％意味着，沼气在燃烧后会产生较大的废气，同时燃烧比不高，造成了空气污染，为此提高沼气中的甲烷含量对环境保护和能量转化有着重要的作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高浓度沼气的安全生产系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高浓度沼气的安全生产系统，包括沼气池、集气罐、过滤装置和提纯罐，所述沼气池包括发酵池体、与发酵池体连通的原料储备池和排渣池，所述发酵池体上连接有集气罐，所述集气罐一侧连接有过滤装置，过滤装置后侧连接有提纯罐，所述提纯罐与供气管路接通。

所述发酵池体内设有供热管架、排气机构和螺旋搅笼，所述供热管架可伸缩的安装在发酵池体内，所述供热管架上方安装有可拆卸的支架，所述支架上安装有排气机构和螺旋搅笼，所述排气机构包括竖直且可转动安装在支架上的转轴和均匀安装在转轴侧壁上的搅动短节，所述螺旋搅笼水平且可转动地安装在支架中部，所述支架上分别设有带动转轴与螺旋搅笼转动的防水电机。

所述发酵池体顶部安装有盖板，所述盖板与发酵池体密封连接，盖板中部加工有集气罩，所述集气罩通过排气管与集气罐连通，所述排气管内设有防止沼气回流的第一止回阀。

所述集气罐包括竖直设置的罐体、风琴套管、推杆和储液托盘，所述罐体下部的罐体内安装有风琴套管，风琴套管底部与罐体内壁密封连接，风琴套管顶部安装有推板，罐体顶部安装有与推板连接的推杆，且推杆与推板之间通过拉簧连接，风琴套管下方的罐体上安装有与发酵池体连通的排气管和与过滤装置连通的过度管，所述过度管内安装有第二止回阀，所述罐体底部设有储液托盘。

所述过滤装置包括干式脱硫塔和湿式脱硫塔，所述过度管上设有与干式脱硫塔和湿式脱硫塔并联的三通管道，所述三通管道的两个出口处均设有电磁阀，电磁阀通过控制器启动，所述过度管内设有流量传感器，流量传感器与控制器连接。

所述干式脱硫塔与湿式脱硫塔的出口分别设有第三止回阀和第四止回阀，且干式脱硫塔和湿式脱硫塔均与提纯罐连通。

所述提纯罐的入口处设有压缩沼气的空压机，提纯罐内设有多层分离膜。

所述发酵池体上部设有沼气浓度传感器和压力传感器，所述沼气浓度传感器和压力传感器均与控制器连接。

本发明提供的高浓度沼气的安全生产系统具的有益效果是：

(1)通过设置发酵池体，并在发酵池体内设置供热管架和排气机构，同时配合集气罐，可将沼气发酵过程产生的沼气快速排出，使得沼气中的甲烷含量快速增加，从而便于后期对沼气进行提纯，从而便于获取高浓度沼气；

(2)通过在集气罐内设置推杆和风琴套管，使集气罐快速容纳发酵池体内施放的高压沼气，以防止沼气压力过大造成沼气池爆炸，提高了沼气生产过程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的沼气池的内部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的集气罐的内部结构示意图。

附图标记：1、沼气池；11、发酵池体；111、供热管架；112、排气机构；113、转轴；114、搅动短节；115、螺旋搅笼；116、支架；117、防水电机；12、原料储备池；13、排渣池；14、盖板；141、集气罩；142、第一止回阀；2、集气罐；21、罐体；22、风琴套管；23、推杆；24、储液托盘；25、拉簧；26、过度管；27、三通管道；28、电磁阀；29、第二止回阀；3、过滤装置；31、干式脱硫塔；32、湿式脱硫塔；4、提纯罐；41、空压机；42、分离膜；5、控制器；51、流量传感器；52、沼气浓度传感器；53、压力传感器。

具体实施方式

实施例

如图1～图3所示，本实施例提供的高浓度沼气的安全生产系统包括沼气池1、集气罐2、过滤装置3和提纯罐4，所述沼气池1包括发酵池体11、与发酵池体11连通的原料储备池12和排渣池13，所述发酵池体11内设有供热管架111、排气机构112和螺旋搅笼115，所述供热管架111可伸缩的安装在发酵池体11内，所述供热管架111上方安装有可拆卸的支架116，所述支架116上安装有排气机构112和使废料移动的螺旋搅笼115，所述排气机构112包括竖直且可转动安装在支架116上的转轴113和均匀安装在转轴113侧壁上的搅动短节114，使用时转轴113带动搅动短节114转动，用于加快沼气原料中囤积的沼气，所述螺旋搅笼115水平且可转动地安装在支架116中部，螺旋搅笼115转动时可带动发酵池体11内的废料朝向排渣池13移动，以便于新料进入沼气池1内，所述支架116上分别设有带动转轴113与螺旋搅笼115转动的防水电机117。所述发酵池体11上部设有沼气浓度传感器52和压力传感器53，所述发酵池体11顶部安装有盖板14，所述盖板14与发酵池体11密封连接，盖板14中部加工有集气罩141，所述集气罩141通过排气管与集气罐2连通，所述排气管内设有防止沼气回流的第一止回阀142。所述发酵池体11上连接有集气罐2，所述集气罐2一侧连接有过滤装置3。

如图3所示，所述集气罐2包括竖直设置的罐体21、风琴套管22、推杆23和储液托盘24，所述罐体21下部的罐体21内安装有风琴套管22，风琴套管22底部与罐体21内壁密封连接，风琴套管22顶部安装有推板，罐体21顶部安装有与推板连接的推杆23，且推杆23与推板之间通过拉簧25连接，风琴套管22下方的罐体21上安装有与发酵池体11连通的排气管和与过滤装置3连通的过度管26，所述过度管26内安装有第二止回阀29，所述罐体21底部设有储液托盘24。所述过滤装置3包括干式脱硫塔31和湿式脱硫塔32，所述过度管26上设有与干式脱硫塔31和湿式脱硫塔32并联的三通管道27，所述三通管道27的两个出口处均设有电磁阀28，电磁阀28通过控制器5启动，所述过度管26内设有流量传感器51，流量传感器51与控制器5连接，控制器5根据流量传感器51反馈的速度，控制三通管道27对应的出口打开，所述沼气浓度传感器52和压力传感器53均与控制器5连接。所述干式脱硫塔31与湿式脱硫塔32的出口分别设有第三止回阀和第四止回阀，且干式脱硫塔31和湿式脱硫塔32均与提纯罐4连通。

过滤装置3后侧连接有提纯罐4，所述提纯罐4与供气管路接通。所述提纯罐4的入口处设有压缩沼气的空压机41，提纯罐4内设有多层分离膜42。

本发明的使用方法是：

使用时将产出原料的送入原料储备池12，使原料流入发酵池体11，然后将供热管架111放入发酵池体11内，利用供热管架111对沼气原料进行升温，使原料可以在一个适合的温度进行发酵，发酵时排气机构112间歇启动，用于使加热的原料充满发酵池体11，以加快沼气的发酵进度，随后沼气发酵时的少量沼气充满发酵池体11上部的空间，此时推杆23根据压力传感器53反馈的压力情况控制往复移动的速度，当推杆23带动风琴套管22上移时，此时发酵池体11上部的沼气被吸入集气罐2内，然后推杆23带动风琴套管22下移，将集气罐2内的沼气压送至干式过滤装置3的干式脱硫塔31内，过滤后通过提纯罐4内的分离膜42滤出高浓度的沼气；当沼气到达发酵周期后，此时沼气的发酵量暴增，此时通过防水电机117带动排气机构112在沼气中快速转动，使沼气中含有的沼气快速与沼渣分离，以加快沼气的产量，当压力传感器53检测到压力值增加后，推杆23加速工作，为了防止沼气增加造成沼气池1发生泄露或爆炸，此时为了保证沼气脱硫效率，三通管道27打开湿式脱硫塔32的通道，通过湿式脱硫塔32进行脱硫，沼气脱硫后在空压机41的作用下，使沼气快速提出后进入供气管路，以加快高浓度沼气的产出。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本发明。