轮累，该型号的齿轮累最大承受压力为 0.2M化，若想严格控制富液罐出口处的流量就需要使用齿轮累，运样就必须控制富液罐的 压力0.2MPa。第二齿轮累的流量范围在〇-l(K)L/h，我们习惯于使用齿轮累的流量范围中间 值，即20-80LA。
[0027] 贫液罐连通到大气中，因此压力为常压，不需要控制。溫度就需要通过低溫冷却液 循环累使罐体中的液体控制在5-27Γ，其他参数不需要控制。
[0028] 贫液罐出口处连接着柱塞计量累，柱塞累的流量范围在0-12化A，我们也同样控 制使用范围在20-8化A之间。
[0029] 下面结合附图中的装置介绍低溫高压水洗法脱除沼气中二氧化碳的具体操作步 骤：
[0030] 1.将沼气通入到缓冲罐(3)中，使其中压力保持在0.6-1.2M化，将缓冲罐(3)中的 沼气W200-7(K)L/h的进气量从高速一级旋转吸收床(4)气体进口进入填料中，保持吸收床 内压力为0.6-1.21?曰，吸收床(4)(5)(6)(7)和解析床(16)的转速控制在600-1400以111111，贫 液罐（13)中的水在低溫冷却液循环累（15)的冷却作用下调节到5-27Γ，同时，贫液罐（13) 中的水由柱塞计量累(9)打入四个吸收床的进液口 W20-8化A的流量注入，经过液体喷淋 管均匀洒向填料床。
[0031] 2.溶解了二氧化碳的水由吸收床(4)(5)(6)(7)底部流入平衡罐（10)，通过调节平 衡罐(10)到富液罐(12)之间的调节阀使液体平稳的从平衡罐(10)流入富液罐(12)。
[0032] 3.由于压差的作用，富液罐中的液体(5-27°C )被压入高速旋转解析床（16)中，在 鼓风机(17)的吹脱作用及高速旋转解析床(16)的加速传质作用下，水中的C〇2被解析出来， 解析后的贫液流入贫液罐(13)，供循环使用。
[0033] 4.第四级吸收床(7)排出的提纯后的沼气，经过气动调节阀排出设备外，进行含量 检测并收集。
[0034] 与现有技术相比，本发明具有W下优点：
[0035] 本发明所采用的装置体积小，操作方便，便于工业化生产。其设计特点为：
[0036] 1、水作为吸收剂，不仅环保，减小设备的腐蚀，而且有效降低操作成本。而且水的 粘度小，有利于气液在旋转床中进行传质净化，减少动力消耗。
[0037] 2、本发明使塔高明显缩短。高速多级旋转吸收床中的液体喷淋管和金属丝网填料 的旋转都明显提高了脱除C〇2的效果。对比许晶的研究，在相同的工况条件下，吸收效果相 同，高速旋转吸收床的高度是吸收塔的1/15,高速旋转解析床的高度是解析塔的1/9。由此 可W看出本装置设备高度小，体积小，更便于操作和维修，降低经济成本。
[0038] 3、吸收效果明显增强。对比孙宝昌的研究，其二氧化碳吸收率最高达到26%，而高 速一级旋转床的二氧化碳吸收率最高可达到56.4%，高速多级旋转床的二氧化碳吸收率最 高可达97.5%。可W看出本装置的吸收效果比文献报道高约4倍。
[0039] 4、此套设备中高速多级旋转吸收床共有四级，若在某些条件下达不到提纯效果或 提纯效果过高，则可W适当增加或减少高速多级旋转吸收床的级数。
[0040] 5、平衡罐除了起到储存高压条件下水的作用，同时也起到了很好的过渡作用，使 系统操作起来更加的稳定。
[0041] 6、富液罐同样起到储存水的作用，更重要的是通过压力的变化不仅使吸收了 C〇2 的水部分再生，且可W利用释放出来的压力使水进入高速旋转解析床，减少了动力消耗。
[0042] 7、高速多级旋转吸收床和解析床体积小，且显著提高了沼气的净化度和脱除率， 缩短了反应速率，降低操作成本，节约净化能耗，提高生产效率。
[0043] 8、低溫冷却液循环累有效降低水溫，提高沼气提纯效率。
[0044] 9、换热器可W升高或降低富液溫度，有效提高富液的解析效率。
[0045] 10、防爆旋满鼓风机可有效置换出水中的二氧化碳，提高解析效率。
【附图说明】
[0046] 图1为高压低溫条件下，采用高速多级旋转床压力水洗方法脱除沼气中二氧化碳 和硫化氨的装置图，其中，1为储气罐，2为沼气压缩机，3为缓冲罐，4为高速一级旋转吸收 床，5为高速二级旋转吸收床，6为高速Ξ级旋转吸收床，7为高速四级旋转吸收床，8为第一 换热器，9为柱塞计量累，10为平衡罐，11为第一齿轮累，12为富液罐，13为贫液罐，14为清水 电累，15为低溫冷却液循环累，16为高速旋转解析床，17为防爆旋满鼓风机，18为第二换热 器，19为第二齿轮累，20为防爆控制柜。
[0047] 图2为高速多级旋转吸收床和解析床的缩略图，其中，21为出气口，22为进气口，23 为出液口，24为进液口。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合附图及实施例进一步说明本发明的具体过程，但本发明的范围并不限 于W下实施例。
[0049] W下实施例中，高速多级旋转吸收床与解析床如图2所示，旋转床的设计压力为 1.35M化，容积为0.010m3，旋转床最高转速可达约2300r/min。Im高的本旋转床装置约相当 于15m高的常规吸收塔。其填料外径为300mm，内径为50mm，高度为100mm，液体由液体喷淋管 均匀分布到填料中，填料为不诱钢金属丝网。所用沼气经分析测定含量为甲烧57%，二氧化 碳40%，其余为少量氨气、氮气及硫化氨。
[(K)加]实施例1
[0051]将沼气通入缓冲罐，通过气动调节阀使高速四级旋转吸收床内压力保持在0.6- 1.2M化之间，并W气量为200-70化A使气体从进气口进入吸收床，液量为20-8化A，溫度为 5-27°C，使液体进入液体喷淋管并均匀喷洒在填料上，旋转床转速为600-1400r/min，入口 二氧化碳含量为40 %，入口硫化氨含量1500ppm，气液在填料床上进行充分的接触混合，吸 收其中的二氧化碳气体。溶解了二氧化碳气体的水则由四个吸收床底部进入平衡罐，通过 调节球阀和调节阀的开度，使平衡罐中的水匀速流入富液罐，使富液罐中的压力由OMPa上 升到0.2MPa，0.2Mpa的压力使水进入高速旋转解析床，解析床内的压力减小到常压，并且W 大于5.5m3A流量的空气吹脱再生，再生后的水从解析床底部流入贫液罐，之后再进入四级 吸收床。采用气相色谱仪测得平衡罐上方气体出口中C〇2含量为1.0%-17.8%，出S含量为0。 [0化2] 本装置在压力为1.2MPa，气液比为3.3，旋转床转速为1000'/111111，溫度为5°(：的操 作条件下可W获得最好的吸收效果，甲烧出口含量为99%，出S含量为0。
[0053]表1.转速为6(K)r/min条件下，高速多级旋转床内不同溫度、气液比和压力下实验 数据
[0化4]
[0060]表4.转速为1200r/min条件下，高速多级旋转床内不同溫度、气液比和压力下实验 数据
[0061]
[0062] 表5.转速为1400r/min条件下，高速多级旋转床内不同溫度、气液比和压力下实验 数据
[0063]
【主权项】
1. 高速多级旋转床压力水洗脱除沼气中二氧化碳和硫化氢的系统，其特征在于： 储气罐连接沼气压缩机，沼气压缩机出口与缓冲罐入口相连，缓冲罐出口连接第一级 吸收床进气口，上一级吸收床出气口与下一级吸收床的进气口相连，依次类推，最后一级吸 收床顶部出气口与平衡罐上方的气动调节阀相连;吸收床采用600-1400r/min的高速旋转 吸收床，贫液罐中的液体从下方的出液口中经柱塞计量栗打入每一级吸收床的进液口，所 有吸收床的出液口都连接平衡罐的进液口。平衡罐的出液口连接富液罐的进液口，富液罐 的出液口与解析床的进液口相连，解析床的出液口与贫液罐下方的进液口相连，解析床为 600-1400r/min的高速旋转解析床，贫液罐上方的出液口与上方的进液口与低温冷却液循 环栗相连。2. 根据权利要求1所述系统，其特征在于:鼓风机气体出口与解析床气体入口相连。3. 根据权利要求1所述系统，其特征在于:在柱塞计量栗和高速旋转吸收床之间附加一 个换热器。4. 根据权利要求1所述系统，其特征在于:在富液罐和高速旋转解析床之间附加一个换 热器。5. 应用如权利要求1-4任意一项所述系统的方法，其特征在于：将沼气通入到缓冲罐 (3)中，使其中压力保持在0.6-1.2MPa，将缓冲罐(3)中的沼气从高速一级旋转吸收床气体 进口进入吸收床，保持吸收床内压力为0.6-1.2MPa，温度为5-27°C，吸收床和解析床的转速 控制在600-1400r/min，贫液罐（13)中的水在低温冷却液循环栗（15)的冷却作用下调节到 5-27 °C，同时，贫液罐（13)中的水由柱塞计量栗(9)打入吸收床的进液口；吸收床内气液体 积比换算成标况后为3.3-11.5; 溶解了二氧化碳的水由吸收床底部流入平衡罐（10)，通过调节平衡罐（10)到富液罐 (12)之间的调节阀使液体平稳的从平衡罐(10)流入富液罐（12);富液罐中的液体被压入高 速旋转解析床（16)中，水中的C02被解析出来，解析后的贫液流入贫液罐（13)，平衡罐（10) 压力为〇. 6-1.2MPa，最后一级吸收床排出的提纯后的沼气，经过气动调节阀排出设备外。
【专利摘要】本发明公开了一种高速多级旋转床压力水洗脱除沼气中二氧化碳和硫化氢的方法和系统。本方法根据沼气中各成分在不同压力不同温度等条件下在水中的溶解度不同，通过改变操作压力、温度、旋转床转速、气量、液量，用水溶解其中的二氧化碳和硫化氢，且吸收二氧化碳和硫化氢的富液同时可以得到解析并循环使用。本发明采用高速多级旋转吸收床和解析床，明显提高了二氧化碳和硫化氢的吸收效果。对比塔器设备，在相同的工况条件下，达到相同的吸收效果，高速旋转吸收床的高度是吸收塔的1/15，高速旋转解析床的高度是解析塔的1/9。对比其他旋转床，本装置的二氧化碳吸收效果高出约4倍。经过上述装置及方法处理后，沼气中的甲烷含量明显提高，最高可高达97％-99％，品质也显著提高。
【IPC分类】C10L3/10, B01D53/14
【公开号】CN105688605
【申请号】CN201610237750
【发明人】李秀金, 许碧璇, 庞云芝, 袁海荣, 张良, 朱保宁
【申请人】北京化工大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月15日