一种撬装箱式沼气提纯装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种撬装箱式沼气提纯装置，包括箱体和安装在所述箱体内的沼气提纯系统；所述沼气提纯系统包括依次连接的沼气压缩机、气液分离器、沼气冷干机、精密过滤器组、沼气加热器、CO2分离膜组和沼气储罐；该实用新型通过撬装安装，占用空间小、便于移动，系统集中控制，有利于减少人力成本，且内部提纯装置无需另设防护装备，并具有保温作用，安全高效。
【专利说明】一种撬装箱式沼气提纯装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及及沼气提纯设备，具体涉及一种撬装箱式膜法沼气提纯装置。
【背景技术】
[0002] 沼气是有机物质在厌氧条件下经多种微生物协同发酵产生的可燃混合气体，主要 成分是甲烷（CH4)和二氧化碳（C02)。甲烷占50% -70%，二氧化碳占30% -50%，还有少 量硫化氢、氧和氮等气体。
[0003] 目前，沼气提纯装置多为高压水洗、化学法、变压吸附法提纯，这类装置占地面积 较大，工艺设备复杂，都是固定安装在大规模的沼气发酵点。但是，现在很多的沼气发酵点 规模较小，地点分散，对于这部分沼气的利用很有限。这部分沼气一般是简单处理后直接燃 烧或发电，造成资源的利用不充分和浪费。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种撬装箱式沼气提纯装置。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种撬装箱式沼气提纯装置，包括箱体和安装在所述箱体内的沼气提纯系统。
[0007] 所述箱体包括底板和固定于所述底板上的罩壳；所述沼气提纯系统固定安装于所 述箱体内的底板上。
[0008] 所述沼气提纯系统包括沼气压缩机、气液分离器、沼气冷干机、精密过滤器组、沼 气加热器、co2分离膜组和沼气储罐；所述沼气压缩机设有进口和出口；所述气液分离器 设有进口和气体出口；所述沼气冷干机设有进口和出口；所述精密过滤器组设有进口和出 口；所述沼气加热器设有进口和出口；所述co 2分离膜组设有进口、渗透气出口和非渗透气 出口；所述沼气储罐设有进气口和出气口；其中，所述沼气压缩机的进口与沼气源经管线 连接，并突出于所述箱体的罩壳之外；所述沼气压缩机的出口与所述气液分离器的进口经 管线连接；所述气液分离器的气体出口与所述沼气冷干机的进口经管线连接；所述沼气冷 干机的出口与所述精密过滤器组的进口经管线连接；所述精密过滤器组的出口与所述沼 气加热器的进口经管线连接；所述沼气加热器的出口与所述co 2分离膜组的进口经管线连 接；所述co2分离膜组的渗透气出口与所述沼气压缩机的进口经管线连接，或者与外部回 收处理装置经管线连接；所述co 2分离膜组的非渗透气出口与所述沼气储罐的进气口经管 线连接；所述沼气储罐的出气口突出于所述箱体的罩壳之外。
[0009] 所述沼气提纯系统还包括排污总管；所述气液分离器、沼气冷干机和精密过滤器 组上分别设有排污管口；各排污管口与所述排污总管经管线连接。经初步分离出收集到的 污水等杂质通过排污总管排放到指定的污水收集处。
[0010] 所述沼气压缩机为电机驱动式压缩机，与外置电源或外置柴油发电车连接，由所 述的外置电源或外置柴油发电车提供电源驱动。
[0011] 所述精密过滤器组包括至少3个依次串联的精密过滤器，通过精密过滤器组的过 滤作用，达到精度要求：粉尘<〇.〇1以111，残油<0.01--111。
[0012] 所述C02分离膜组的非渗透气出口与所述沼气储罐的进气口之间的连接管线上设 有不合格气回流旁路支管，所述不合格气回流旁路支管上设有控制阀门；所述不合格气回 流旁路支管与沼气源经管线连接。
[0013] 所述co2分离膜组包括依次串联的第一级co2分离膜和第二级co 2分离膜；所述第 一级co2分离膜和第二级co2分离膜上分别设有进口、渗透气出口和非渗透气出口；所述沼 气加热器的出口与第一级co 2分离膜的进口经管线连接，所述第一级co2分离膜的非渗透气 出口与所述第二级co2分离膜的进口经管线连接；所述第二级co 2分离膜的非渗透气出口与 所述沼气储罐的进气口经管线连接。
[0014] 所述第一级co2分离膜、第二级co2分离膜的渗透气出口与所述沼气压缩机的进口 经管线连接，或者与外部回收处理装置经管线连接。
[0015] 所述第一级co2分离膜和第二级co2分离膜分别包括并联连接的多个co 2分离膜 组件。
[0016] 所述第一级co2分离膜和第二级co2分离膜的进口、渗透气出口和非渗透气出口分 别设有调节阀门，便于气体流量的调节。
[0017] 所述沼气提纯系统还包括中央控制柜，所述中央控制柜通过PLC控制系统与所述 气液分离器、沼气冷干机、精密过滤器组、沼气加热器和co 2分离膜组控制连接。
[0018] 利用上述撬装箱式沼气提纯装置进行沼气的提纯处理，工艺路线如下：
[0019] 来自沼气源的沼气原料从沼气压缩机的进口吸入，经沼气压缩机增压后进入气液 分离器中进行气液分离，然后进入沼气冷干机中进行冷凝干燥，干燥后气体然后进入精密 过滤器组中进行过滤处理，过滤后气体进入沼气加热器中进行加热，然后进入co 2分离膜组 进行分离提纯处理，分离提纯的ch4气体进入沼气储罐暂存。
[0020] C02分离膜组分离得到的渗透气，含有高浓度C02气体，如需继续处理，可返回至沼 气压缩机继续提纯处理，或者输送至外部回收处理装置对高浓度的co 2气体进行回收处理。
[0021] 刚开机时，分离得到的CH4的纯度达不到设定值，此时的提纯气体可通过不合格气 回流旁路支管回流至沼气源处。
[0022] 本实用新型有如下优点：（1)撬装安装，减少设备的占用空间和面积，移动方便； (2)整套装置可安放在载重车上，可以方便的进入分散在各处的发酵沼气收集站点；（3) 系统简单，集中控制，可以减少人力成本；(4)装置可以从车上吊装下来放在发酵沼气点， 车子可以继续其他工作；（5)装置内所有沼气提纯系统单元均安装在箱体内部，无需单独 再设防护设备，且箱体本身还可以起到保温作用，安全高效；（6)沼气的处理量lNm 3/h? 2000Nm3/h可以提供增加或减少工作膜组来增大和减小，也可以撬装后增压系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1 一种撬装箱式沼气提纯装置结构示意图
[0024] 图2 C02分离膜组连接示意图
[0025] 图3 C02分离膜中C02分离膜组件连接示意图
[0026] 附图标记：
[0027] 1，罩壳；2,底板；3,中央控制柜；4、沼气压缩机；5,气液分离器；6,沼气冷干机； 7,精密过滤器组；8,沼气加热器；9,第一级0)2分离膜；10,第二级0)2分离膜；11，不合格气 回流旁路支管；12,沼气储罐；13, C02分离膜组件。
【具体实施方式】
[0028] 以下通过特定的具体实例说明本实用新型的技术方案。应理解，本实用新型提到 的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确 提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型 而不用于限制本实用新型的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法 步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本实用新型可实施的范围，其 相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本实用新型可实施的 范畴。
[0029] -种撬装箱式沼气提纯装置，如图1所示，包括撬装式箱体和安装在所述箱体内 的沼气提纯系统；所述撬装式箱体包括底板2和固定于所述底板2上的罩壳11 ;所述沼气 提纯系统固定安装于所述箱体内的底板2上。
[0030] 所述沼气提纯系统包括沼气压缩机4、气液分离器5、沼气冷干机6、精密过滤器组 7、沼气加热器8、C0 2分离膜组和沼气储罐12 ;所述沼气压缩机4设有进口和出口；所述气 液分离器5设有进口和气体出口；所述沼气冷干机6设有进口和出口；所述精密过滤器组7 设有进口和出口；所述沼气加热器8设有进口和出口；所述C0 2分离膜组设有进口、渗透气 出口和非渗透气出口；所述沼气储罐12设有进气口和出气口；其中，所述沼气压缩机4的 进口与沼气源经管线连接，并突出于所述箱体的罩壳1之外；所述沼气压缩机4的出口与所 述气液分离器5的进口经管线连接；所述气液分离器5的气体出口与所述沼气冷干机6的 进口经管线连接；所述沼气冷干机6的出口与所述精密过滤器组7的进口经管线连接；所 述精密过滤器组7的出口与所述沼气加热器8的进口经管线连接；所述沼气加热器8的出 口与所述C0 2分离膜组的进口经管线连接；所述C02分离膜组的渗透气出口与所述沼气压缩 机4的进口经管线连接，或者与外部回收处理装置经管线连接；所述C0 2分离膜组的非渗透 气出口与所述沼气储罐12的进气口经管线连接；所述沼气储罐12的出气口突出于所述箱 体的罩壳1之外。
[0031] 所述沼气提纯系统还包括排污总管；所述气液分离器5、沼气冷干机6和精密过滤 器组7上分别设有排污管口；各排污管口与所述排污总管经管线连接。经初步分离出收集 到的污水等杂质通过排污总管排放到指定的污水收集处。
[0032] 所述沼气压缩机4为电机驱动式压缩机，与外置电源或外置柴油发电车连接，由 所述的外置电源或外置柴油发电车提供电源驱动。
[0033] 所述精密过滤器组7包括至少3个依次串联的精密过滤器，通过精密过滤器组7 的过滤作用，达到精度要求：粉尘<0.01以111，残油<0.01口口111。
[0034] 所述C02分离膜组的非渗透气出口与所述沼气储罐12的进气口之间的连接管线 上设有不合格气回流旁路支管11，所述不合格气回流旁路支管11上设有控制阀门；所述不 合格气回流旁路支管11与沼气源经管线连接。
[0035] 如图2所示，所述C02分离膜组包括依次串联的第一级C02分离膜9和第二级C0 2 分离膜10 ;所述第一级C02分离膜9和第二级C02分离膜10上分别设有进口、渗透气出口 和非渗透气出口；所述沼气加热器8的出口与第一级C02分离膜9的进口经管线连接，所述 第一级C02分离膜9的非渗透气出口与所述第二级C02分离膜10的进口经管线连接；所述 第二级C0 2分离膜10的非渗透气出口与所述沼气储罐12的进气口经管线连接。
[0036] 所述第一级C02分离膜9、第二级C02分离膜10的渗透气出口与所述沼气压缩机4 的进口经管线连接，或者与外部回收处理装置经管线连接。
[0037] 所述第一级C02分离膜9和第二级C02分离膜10分别包括并联连接的多个C0 2分 离膜组件13,见图3。
[0038] 所述第一级C02分离膜9和第二级C02分离膜10的进口、渗透气出口和非渗透气 出口分别设有调节阀门，便于气体流量的调节。
[0039] 所述沼气提纯系统还包括中央控制柜3,所述中央控制柜3通过PLC控制系统与所 述气液分离器5、沼气冷干机6、精密过滤器组7、沼气加热器8和C0 2分离膜组控制连接。
[0040] 实施例1 :沼气处理量500Nm3/h
[0041] 利用上述撬装箱式沼气提纯装置进行沼气的提纯处理，工艺路线如下：
[0042] 来自沼气源的沼气从沼气压缩机4的进口吸入，经沼气压缩机4增压至1.3MPa 后，进入气液分离器5中进行气液分离，分离的气体进入沼气冷干机6中进行冷凝干 燥，干燥后气体然后进入精密过滤器组7(4级串联）中进行过滤处理，过滤后气体粉尘 彡0. 01 μ m，残油彡0. Olppm进入沼气加热器8中加热至35?，然后进入C02分离膜组（第 一级C02分离膜9 :由2个C02分离膜组件并联构成；第二级C02分离膜10 :由3个C02分离 膜组件3并联构成）进行分离提纯处理，分离提纯的CH4气体（纯度96. 7v%，CH4回收率 97. 2% )进入沼气储罐12暂存。
[0043] C02分离膜组分离得到的渗透气，含有高浓度C02气体，如需继续处理，可输送至外 部回收处理装置对高浓度的co 2气体进行回收处理。
[0044] 刚开机时，分离得到的CH4的纯度达不到设定值，此时的提纯气体可通过不合格气 回流旁路支管11回流至沼气源处。
【权利要求】
1. 一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，包括箱体和安装在所述箱体内的沼气提 纯系统；所述箱体包括底板（2)和固定于所述底板（2)上的罩壳（1);所述沼气提纯系统固 定安装于所述箱体内的底板（2)上。
2. 如权利要求1所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述沼气提纯系统 包括沼气压缩机（4)、气液分离器（5)、沼气冷干机（6)、精密过滤器组（7)、沼气加热器（8)、 C02分离膜组和沼气储罐（12);所述沼气压缩机（4)设有进口和出口；所述气液分离器（5) 设有进口和气体出口；所述沼气冷干机（6)设有进口和出口；所述精密过滤器组（7)设有 进口和出口；所述沼气加热器（8)设有进口和出口；所述0) 2分离膜组设有进口和提纯气出 口；所述沼气储罐（12)设有进气口和出气口；其中，所述沼气压缩机（4)的进口与沼气源 经管线连接，并突出于所述箱体的罩壳（1)之外；所述沼气压缩机（4)的出口与所述气液分 离器（5)的进口经管线连接；所述气液分离器（5)的气体出口与所述沼气冷干机（6)的进 口经管线连接；所述沼气冷干机（6)的出口与所述精密过滤器组（7)的进口经管线连接； 所述精密过滤器组（7)的出口与所述沼气加热器（8)的进口经管线连接；所述沼气加热器 (8)的出口与所述C02分离膜组的进口经管线连接；所述C02分离膜组的提纯气出口与所述 沼气储罐（12)的进气口经管线连接；所述沼气储罐（12)的出气口突出于所述箱体的罩壳 ⑴之外。
3. 如权利要求2所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述沼气提纯系统 还包括排污总管；所述气液分离器（5)、沼气冷干机（6)和精密过滤器组（7)上分别设有排 污管口；各排污管口与所述排污总管经管线连接。
4. 如权利要求2所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述沼气压缩机（4) 为电机驱动式压缩机，与外置电源或外置柴油发电车连接。
5. 如权利要求2所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述C02分离膜组 的非渗透气出口与所述沼气储罐（12)的进气口之间的连接管线上设有不合格气回流旁路 支管（11)，所述不合格气回流旁路支管（11)上设有控制阀门；所述不合格气回流旁路支管 (11)与沼气源经管线连接。
6. 如权利要求2所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述C02分离膜组包 括依次串联的第一级C0 2分离膜（9)和第二级C02分离膜（10);所述第一级C02分离膜（9) 和第二级C0 2分离膜（10)上分别设有进口、渗透气出口和非渗透气出口；所述沼气加热器 (8)的出口与第一级C02分离膜（9)的进口经管线连接，所述第一级C0 2分离膜（9)的非渗 透气出口与所述第二级C02分离膜（10)的进口经管线连接；所述第二级C0 2分离膜（10)的 非渗透气出口与所述沼气储罐（12)的进气口经管线连接。
7. 如权利要求6所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述第一级C02分离 膜（9)的渗透气出口和第二级C02分离膜（10)的渗透气出口均与所述沼气压缩机（4)的 进口经管线连接，或者与外部回收处理装置经管线连接。
8. 如权利要求6所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述第一级C02分离 膜（9)和第二级C0 2分离膜（10)的进口、渗透气出口和非渗透气出口分别设有调节阀门。
9. 如权利要求3所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述精密过滤器组 (7)包括至少3个依次串联的精密过滤器。
10. 如权利要求3所述的一种撬装箱式沼气提纯装置，其特征在于，所述沼气提纯系统 还包括中央控制柜（3)，所述中央控制柜（3)通过PLC控制系统与所述气液分离器（5)、沼 气冷干机（6)、精密过滤器组（7)、沼气加热器（8)和C02分离膜组控制连接。
【文档编号】C10L3/10GK203890312SQ201420264652
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】周磊砢, 石锦绣 申请人:上海精腾新能源科技有限公司