双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，包括沼气罐、气体分析仪、第一中空纤维膜组件、第二中空纤维膜组件、压力表组、热电偶、净化沼气气罐和气体预处理装置；所述压力表组包括第一压力表、第二压力表和第三压力表；所述沼气罐分别和气体分析仪、气体预处理装置连接；所述气体预处理装置和热电偶连接；所述热电偶和第一中空纤维膜组件连接；所述第一压力表安装在热电偶和第一中空纤维膜组件之间；所述第一中空纤维膜组件和第二中空纤维膜组件通过气路连接；本实用新型通过多级空纤维膜组件，将沼气罐内沼气在中空纤维膜组件中进行压差分离，通过气体在聚酰亚胺中空纤维膜渗透性快慢将甲烷和二氧化碳分离。
【专利说明】
双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置
技术领域
[0001]本实用新型属于沼气中分离二氧化碳技术领域，涉及一种双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置。
【背景技术】
[0002]据美国能源信息管理局2010年预测，到2035年，天然气在能源利用中的比例将大幅增加;如何保证天然气的可持续和稳定供应已成为各国高度关注的焦点。
[0003]随着产业沼气的快速发展，基于沼气获得的生物天然气可在一定程度上缓解天然气的短缺;同时，生物天然气是可再生能源，可实现C02的近零排放;厌氧发酵所产生的沼气要应用于工业生产，如作为车载燃料，其CH4体积分数应高于95% ;因此，必须对沼气进行提纯净化，尤其是大幅降低C02的浓度;沼气中C02的脱除技术主要有高压水洗、变压吸附、物理吸收、化学吸收、膜分离和低温液化等技术。
[0004]其中，膜分离技术具有占地小、易线性放大、操作柔性好和运行成本较低等优势，但其性能受制于膜对C02的选择性，且CH4损失大，而化学吸收法技术具有C02脱除效率高、CH4损失低和操作简单等优点，但投资高、能耗大，因此结合2种技术而形成的膜C02吸收法技术将会融合2种技术的优点，有助于解决上述2种技术存在的缺点；目前膜吸收法技术在烟气C02脱除与天然气C02分离等领域研究较多，但在沼气提纯方面研究较少。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置。
[0006]本实用新型的双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，包括沼气罐、气体分析仪、第一中空纤维膜组件、第二中空纤维膜组件、压力表组、热电偶、净化沼气气罐和气体预处理装置;所述压力表组包括第一压力表、第二压力表和第三压力表;所述沼气罐分别和气体分析仪、气体预处理装置连接;所述气体预处理装置和热电偶连接;所述热电偶和第一中空纤维膜组件连接;所述第一压力表安装在热电偶和第一中空纤维膜组件之间；所述第一中空纤维膜组件和第二中空纤维膜组件通过气路连接;所述第二中空纤维膜组件出气口和气体分析仪以及气体预处理装置连接。
[0007]进一步的，所述第一中空纤维膜组件和第二中空纤维膜组件气路之间连接第二压力表。
[0008]进一步的，所述第二中空纤维膜组件出气口通过气路和净化沼气气罐连接，第二中空纤维膜组件和净化沼气气罐之间安装有第三压力表。
[0009]本实用新型有益效果:本实用新型通过多级空纤维膜组件，将沼气罐内沼气在中空纤维膜组件中进行压差分离，通过气体在聚酰亚胺中空纤维膜渗透性快慢将甲烷和二氧化碳分离。
【附图说明】
[0010]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011 ]图1为本实用新型的装置连接示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示的双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，包括沼气罐1、气体分析仪
2、第一中空纤维膜组件3、第二中空纤维膜组件4、压力表组、热电偶8、净化沼气气罐9和气体预处理装置10;所述压力表组包括第一压力表5、第二压力表6和第三压力表7;所述沼气罐I分别和气体分析仪2、气体预处理装置10连接;所述气体预处理装置10和热电偶8连接；所述热电偶8和第一中空纤维膜组件3连接;所述第一压力表5安装在热电偶8和第一中空纤维膜组件3之间;所述第一中空纤维膜组件3和第二中空纤维膜组件4通过气路连接;所述第二中空纤维膜组件4出气口和气体分析仪2以及气体预处理装置10连接，可以检测入口和出口的沼气成分，如果出口的沼气不达标返回重新进行处理。
[0013]其中所述第一中空纤维膜组件3和第二中空纤维膜组件4气路之间连接第二压力表6;所述第二中空纤维膜组件4出气口通过气路和净化沼气气罐9连接，第二中空纤维膜组件4和净化沼气气罐9之间安装有第三压力表7。
[0014]沼气罐I内沼气，在热电偶8设定温度的状态下，经过第一中空纤维膜组件3和第二中空纤维膜组件4实现C02的分离，通过气体在聚酰亚胺中空纤维膜渗透性快慢将甲烷和二氧化碳分离，利用热电偶8进行更好的温度控制来达到更好的分离效果，实现更高效益。
[0015]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，其特征在于:包括沼气罐(I)、气体分析仪(2)、第一中空纤维膜组件(3)、第二中空纤维膜组件(4)、压力表组、热电偶(8)、净化沼气气罐(9)和气体预处理装置(10);所述压力表组包括第一压力表(5)、第二压力表(6)和第三压力表(7);所述沼气罐(I)分别和气体分析仪(2)、气体预处理装置(10)连接;所述气体预处理装置(10)和热电偶(8)连接;所述热电偶(8)和第一中空纤维膜组件(3)连接;所述第一压力表(5)安装在热电偶(8)和第一中空纤维膜组件(3)之间;所述第一中空纤维膜组件(3)和第二中空纤维膜组件(4)通过气路连接;所述第二中空纤维膜组件(4)出气口和气体分析仪(2)以及气体预处理装置(10)连接。2.根据权利要求1所述的双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，其特征在于:所述第一中空纤维膜组件(3)和第二中空纤维膜组件(4)气路之间连接第二压力表(6)。3.根据权利要求1所述的双级膜压差分离沼气中的二氧化碳装置，其特征在于:所述第二中空纤维膜组件(4)出气口通过气路和净化沼气气罐(9)连接，第二中空纤维膜组件(4)和净化沼气气罐(9)之间安装有第三压力表(7)。
【文档编号】C10L3/10GK205420306SQ201620230976
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】邢帆, 赵明, 王晓, 刘昊明
【申请人】青岛汇君环境能源工程有限公司