本实用新型涉及气体净化技术领域，具体的涉及一种沼气净化压缩装置。
背景技术：
沼气作为一种清洁能源，对沼气的利用符合节能减排的要求，有利于环境的保护，同时企业将生产过程中产生的沼气进行收集，供自己使用可以节约成本，对外出售，可以使企业收入增加。
但是，直接收集的沼气含有多种气体成分，如甲烷、二氧化碳、水蒸气和少量的硫化氢等，影响沼气的品质，使沼气难以直接利用；同时直接收集的沼气压力较低，也不便于直接使用。所以沼气收集后还需要进行提纯和增压。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决收集的沼气中杂质含量高，压力低难以被利用的问题，提供一种对沼气连续净化、压缩的沼气净化压缩装置。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
一种沼气净化压缩装置，其包括沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一缓冲罐、脱除硫化氢和挥发性有机物的脱硫单元、第二缓冲罐、压缩沼气的压缩单元、脱除水蒸气的脱水单元、过滤固体颗粒和油气的多级过滤单元、去除二氧化碳的第一中空纤维膜组、去除二氧化碳的第二中空纤维膜组、第三缓冲罐和升高气体压力的加压单元。
进一步的，脱硫单元包括，沿沼气流动方向通过管路依次连接的风机、脱硫塔、第一冷冻式干燥机、挥发性有机物吸附塔。风机采用两台并联的罗茨风机，脱硫塔采用两台并联的脱硫成套设备。
进一步的，压缩单元包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一压缩机和用于第一压缩机降温的的水冷却系统，第一压缩机采用螺杆压缩机。
进一步的，脱水单元包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一过滤器、第二冷冻式干燥机、第二过滤器。
进一步的，多级过滤单元包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的活性除油器、第三过滤器、第四过滤器、第五过滤器。
进一步的，第一中空纤维膜组还包括，外排废气的排放口；第二中空纤维膜组还包括，将第二中空纤维膜组排放气返回第一缓冲罐的回收气路。
进一步的，加压单元包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第二压缩机、高压储罐和加气机。
进一步的，还包括热回收单元，热回收单元包括压缩单元的沼气出口处设置的第一热交换器和第二中空纤维膜组的沼气入口处设置的第二热交换器；第一热交换器和第二热交换器之间导热连接。
进一步的，还包括由燃烧塔、燃烧器、升压风机、阻火器以及控制器组成的沼气火炬燃烧器。
进一步的，还包括将沼气净化压缩装置所有废弃液体集中收集的集中排污系统，集中排污系统包括污水管网和排液罐。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可实现对沼气的连续净化、压缩，除去沼气中的硫化氢、挥发性有机物、水蒸气、二氧化碳等杂质，并对净化后产生的天然气进行压缩。第一缓冲罐将从外部供应的沼气的压力稳定，同时调节气压和气体流速，为系统正常运行提供条件。压缩单元，提高沼气压力，满足后续工艺要求。采用高分子材料的第一中空纤维膜组和第二中空纤维膜组，低能耗，可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型沼气净化压缩装置的处理流程图；
图中：1-第一缓冲罐、2-脱硫单元、21-风机、22-脱硫塔、23-第一冷冻式干燥机、24-挥发性有机物吸附塔、3-第二缓冲罐、4-压缩单元、41-第一压缩机、42-水冷却系统、5-脱水单元、51-第一过滤器、52-第二冷冻式干燥机、53-第二过滤器、6-多级过滤单元、61-活性除油器、62-第三过滤器、63-第四过滤器、64-第五过滤器、7-第一中空纤维膜组、8-第二中空纤维膜组、9-第三缓冲罐、10-加压单元、101-第二压缩机、102-高压储罐、103-加气机。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种沼气净化压缩装置，其包括沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一缓冲罐1、脱除硫化氢和挥发性有机物的脱硫单元2、第二缓冲罐3、压缩沼气的压缩单元4、脱除水蒸气的脱水单元5、过滤固体颗粒和油气的多级过滤单元6、去除二氧化碳的第一中空纤维膜组7、去除二氧化碳的第二中空纤维膜组8、第三缓冲罐9和提高气体压力的加压单元10。
本实用新型可实现对沼气的连续净化、压缩，除去沼气中的硫化氢、挥发性有机物、水蒸气、二氧化碳等杂质，并对净化后产生的天然气进行压缩。第一缓冲罐1将从外部供应的沼气的压力稳定，同时调节气压和气体流速，为系统正常运行提供条件。压缩单元4，提高沼气压力，满足后续工艺要求。采用高分子材料的第一中空纤维膜组7和第二中空纤维膜组8，低能耗，可靠性高。
进一步的，脱硫单元2包括，沿沼气流动方向通过管路依次连接的风机21、脱硫塔22、第一冷冻式干燥机23、挥发性有机物吸附塔24。风机21采用两台并联的罗茨风机，脱硫塔22采用两台并联的脱硫成套设备，脱硫成套设备体积相较传统脱硫设备体积小，模块化组装，根据气量变化随时增加或减少模块化脱硫设备台数。脱硫单元2脱去沼气中的硫化氢、挥发性有机物等。
进一步的，压缩单元4包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一压缩机41和用于第一压缩机41降温的的水冷却系统42，第一压缩机41采用选用工艺气喷油螺杆压缩机。压缩单元4将沼气压缩到适合第一中空纤维膜组7和第二中空纤维膜组8工作的工艺压力；为适应沼气量波动和最大限度保证压缩气品质。水冷却系统压缩机采用原装进口工艺气压缩机头，国内成撬，所有元气件集成在一个集装箱中，考虑沼气中含有酸性物质管路、连接件、阀门、容器均采用不锈钢材料制造，所需润滑油可抗二氧化碳稀释。
进一步的，脱水单元5包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第一过滤器51、第二冷冻式干燥机52、第二过滤器53。采用冷冻式干燥机可大大降低沼气露点，经过处理的气体的带压露点为3℃-10℃。该设备的压力损失小，甲烷损失率极低。
进一步的，多级过滤单元6包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的活性除油器61、第三过滤器62、第四过滤器63、第五过滤器64。多级过滤系统采用高效过滤器，将固体颗粒物降至微量极小。采用可将3ppm/m3油雾颗粒脱附到0.01μm以下的活性除油器61，充分满足入膜的气体要求。
进一步的，第一中空纤维膜组7还包括，外排废气的排放口。第二中空纤维膜组8还包括，将第二中空纤维膜组8排放气返回第一缓冲罐1的回收气路。
中空纤维膜的工作原理是通过不同气体在高分子材料中空纤维膜内的渗透速率不同，将不同气体分子进行分离。其中，渗透速率快的气体称为“快气”，渗透速率慢的气体称为“慢气”。“快气”因其渗透得快，大部分被富集在进气口一端而有很小一部分穿透至排气口一端；“慢气”因其渗透得慢，所以大部分穿透膜组至排气口一端而有很小一部分被富集在进气口一端。沼气中的水、硫化氢、二氧化碳和氧气均为“快气”，而氮气、甲烷则为“慢气”。所以，膜组的这种选择性渗透吸附特性，决定了膜法沼气提纯不仅可以脱去大量二氧化碳，同时可以除去部分硫化氢和氧气杂质。
膜分离系统是整个设备的核心系统。二氧化碳通过两组中空纤维膜组后，达到设计输出要求。系统的外排气在第一中空纤维膜组7中被排放，成为排放气。沼气经过第二中空纤维膜组8后，第二中空纤维膜组8的排放气通过回收气路返回第一缓冲罐1，完成闭式循环。在本装置中采用二氧化碳专用膜。
在第二中空纤维膜组8出口处，配有多通道在线检测仪，可同时监控CH4、CO2、O2、H2S含量，保证系统时刻满足燃气标准要求
在沼气经过第二中空纤维膜组8的净化后，主要成分已经转变为天然气，天然气沿管路进入后续的压缩步骤。
进一步的，加压单元10包括：沿沼气流动方向通过管路依次连接的第二压缩机101、高压储罐102和加气机103。第二压缩机101将沼气加压到一定压力后，送入高压储罐102存储，在此之后还可以设有加气柱用于取用高压天然气，并进行计量。
进一步的，还包括热回收单元，热回收单元包括压缩单元4的沼气出口处设置有第一热交换器，第二中空纤维膜组8的沼气入口处设置有第二热交换器；第一热交换器和第二热交换器之间导热连接。
压缩单元4出口处的气体温度高（90℃左右），通过第一热交换器吸收高温气体的热量，再将热量传递给第二热交换器，进而传递给第二中空纤维膜组8的入口的沼气，使得第二中空纤维膜组8保持一定的工作温度同时，使压缩单元4出口处的高温气体初步降温，而后再通过水冷却系统42进一步降温除水。
进一步的，还包括由燃烧塔、燃烧器、升压风机、阻火器以及控制器等组成的沼气火炬燃烧器。保障在用气发生故障或在一些紧急情况下（如设备维修等），过量的沼气由该气体燃烧器进行安全的燃烧处理。
进一步的，还包括将沼气净化压缩装置所有废弃液体集中收集的集中排污系统，集中排污系统包括污水管网和排液罐。污水管网连接沼气净化压缩装置的各个排污设备，将污水汇集到排液罐中，进行自动排污。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。