变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜的制作方法

本发明涉及一种高纯度甲烷的制备系统，特别涉及一种用变压吸附法制备甲烷时用的沼气供气气柜。

背景技术：

从沼气中提纯制取甲烷，采用的方法有变压吸附法、水洗法、膜法分离法等方法，其中变压吸附法是通过改变分子筛的吸附压力，对沼气进行解析分离，最终得到甲烷，在变压吸附法的分子筛吸附塔的入口通入沼气，沼气在分子筛吸附塔中完成解析分离，解析工艺要求沼气的入气流量要恒定，并且进入分子筛吸附塔的沼气压力也要恒定，这样才能解析分离出纯度高的甲烷；现有的变压吸附法制备甲烷工艺，是在分子筛吸附塔上连接容量固定的沼气气柜，在沼气气柜中贮存有一定气量和温度的沼气，在解析生产过程中，通过计量流出沼气气柜的沼气气量，向沼气气柜中动态补充同等气量的沼气，使进入分子筛吸附塔的沼气压力恒定和沼气入气量恒定，由于沼气气柜上沼气出口处的流量和压力的变化，反馈到沼气气柜入气口上的执行机构，会有一定的延时和滞后，经常会出现沼气进气量调整过量或欠量的现象，直接导致到了进入分子筛吸附塔中的沼气流量和压力出现波动，影响到甲烷的解析纯度；另外，沼气气柜的控制系统运行时间较长后，由于控制系统误差的累计，特别是控制器件偶然发生故障后，会在短时间内使沼气气柜补充的沼气量过大，导致气柜过压而发生爆裂。

技术实现要素：

本发明提供了一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，解决了现有工艺中沼气气柜补充气量过大容易导致气柜过压而发生爆裂的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：将传统的沼气气柜的内囊设置成可伸缩的风箱式结构，用圆环形钢丝圈支撑栅栏作为内囊的骨架，通过内囊的升降来吸收沼气容量的突变，防止补充沼气过量，使内囊发生爆裂；将传统的沼气气柜的外囊，改变为钢质圆柱形筒仓，使其起到整体支撑沼气气柜的作用，使气柜整体的抗风性、牢固性、户外环境适应性等有所提高，提高了沼气气柜的安全性能。

一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，包括钢质圆柱形筒仓，在钢质圆柱形筒仓的顶端设置有圆锥状仓顶帽，在钢质圆柱形筒仓中设置有密闭的风箱式内囊，在密闭的风箱式内囊内，沿上下竖直方向，间隔地设置有环形气囊支撑环，在环形气囊支撑环支撑处的风箱式内囊的外侧壁上设置有气囊升降导向环，在风箱式内囊与钢质圆柱形筒仓之间的地面上等间隔弧度地设置有气囊升降导向柱，气囊升降导向环套接在气囊升降导向柱上，在密闭的风箱式内囊的顶端面上设置有气囊顶部升降牵引绳组，在圆锥状仓顶帽的中心顶尖上设置有顶端定滑轮，在钢质圆柱形筒仓的顶端外侧面上设置有转向定滑轮，气囊顶部升降牵引绳组的上端与平衡牵引绳的一端连接在一起，平衡牵引绳的另一端依次通过顶端定滑轮和转向定滑轮后与平衡吊块连接在一起，在风箱式内囊上分别设置有沼气输入管路和沼气输出管路。

在沼气输入管路上设置有电控调节阀，在沼气输出管路上设置有沼气压力表，电控调节阀与沼气压力表电连接在一起。

本发明结构简单，当过量的沼气进入到风箱式内囊中后，风箱式内囊通过膨胀吸收过量的沼气胀大，避免气压突升出现爆裂，当气囊出现欠气时，可通过平衡吊块使气囊收缩，保持风箱式内囊内沼气的压力保持在一定值范围。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，包括钢质圆柱形筒仓1，在钢质圆柱形筒仓1的顶端设置有圆锥状仓顶帽2，在钢质圆柱形筒仓1中设置有密闭的风箱式内囊3，在密闭的风箱式内囊3内，沿上下竖直方向，间隔地设置有环形气囊支撑环6，在环形气囊支撑环6支撑处的风箱式内囊3的外侧壁上设置有气囊升降导向环5，在风箱式内囊3与钢质圆柱形筒仓1之间的地面上等间隔弧度地设置有气囊升降导向柱4，气囊升降导向环5套接在气囊升降导向柱4上，在密闭的风箱式内囊3的顶端面上设置有气囊顶部升降牵引绳组9，在圆锥状仓顶帽2的中心顶尖上设置有顶端定滑轮10，在钢质圆柱形筒仓1的顶端外侧面上设置有转向定滑轮12，气囊顶部升降牵引绳组9的上端与平衡牵引绳11的一端连接在一起，平衡牵引绳11的另一端依次通过顶端定滑轮10和转向定滑轮12后与平衡吊块13连接在一起，在风箱式内囊3上分别设置有沼气输入管路7和沼气输出管路8。

在沼气输入管路7上设置有电控调节阀15，在沼气输出管路8上设置有沼气压力表14，电控调节阀15与沼气压力表14电连接在一起。

当沼气通入沼气气柜后，风箱式内囊3可随柜内气量增加而缓慢升高，同时，环形气囊支撑环6顺着气囊升降导向柱4升起，风箱式内囊3升起时，有气囊顶部升降牵引绳组9的牵引及气囊升降导向柱4的引导，保证了风箱式内囊3不会偏离上升轨迹，风箱式内囊3存储的沼气为恒压沼气，压力可采用调整平衡吊块13的重量进行调整，在沼气输出管路8内安装有压力变送器，对风箱式内囊3的压力进行实时监控，在压力异常时控制系统发出警报提示。

技术特征：

1.一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，包括钢质圆柱形筒仓（1），在钢质圆柱形筒仓（1）的顶端设置有圆锥状仓顶帽（2），其特征在于，在钢质圆柱形筒仓（1）中设置有密闭的风箱式内囊（3），在密闭的风箱式内囊（3）内，沿上下竖直方向，间隔地设置有环形气囊支撑环（6），在环形气囊支撑环（6）支撑处的风箱式内囊（3）的外侧壁上设置有气囊升降导向环（5），在风箱式内囊（3）与钢质圆柱形筒仓（1）之间的地面上等间隔弧度地设置有气囊升降导向柱（4），气囊升降导向环（5）套接在气囊升降导向柱（4）上，在密闭的风箱式内囊（3）的顶端面上设置有气囊顶部升降牵引绳组（9），在圆锥状仓顶帽（2）的中心顶尖上设置有顶端定滑轮（10），在钢质圆柱形筒仓（1）的顶端外侧面上设置有转向定滑轮（12），气囊顶部升降牵引绳组（9）的上端与平衡牵引绳（11）的一端连接在一起，平衡牵引绳（11）的另一端依次通过顶端定滑轮（10）和转向定滑轮（12）后与平衡吊块（13）连接在一起，在风箱式内囊（3）上分别设置有沼气输入管路（7）和沼气输出管路（8）。

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，其特征在于，在沼气输入管路（7）上设置有电控调节阀（15），在沼气输出管路（8）上设置有沼气压力表（14），电控调节阀（15）与沼气压力表（14）电连接在一起。

技术总结
本发明公开了一种变压吸附法制备甲烷用的防过压沼气气柜，解决了现有工艺中沼气气柜补充气量过大容易导致气柜过压而发生爆裂的技术问题。将传统的沼气气柜的内囊设置成可伸缩的风箱式结构，用圆环形钢丝圈支撑栅栏作为内囊的骨架，通过内囊的升降来吸收沼气容量的突变，防止补充沼气过量，使内囊发生爆裂；将传统的沼气气柜的外囊，改变为钢质圆柱形筒仓，使其起到整体支撑沼气气柜的作用，使气柜整体的抗风性、牢固性、户外环境适应性等有所提高，提高了沼气气柜的安全性能。

技术研发人员：乔楠;席瑞鑫;王利平;王刚;郝学威;赵屾;朗曼;柏永青;李晓华;曹彦林;武春林
受保护的技术使用者：山西汾西重工有限责任公司;山西汾西机电有限公司
技术研发日：2019.09.20
技术公布日：2019.12.13