本發(fā)明涉及一種利用藻類生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行有機(jī)廢物處理及燃料生產(chǎn)的系統(tǒng)裝置，具體涉及利用氣體分離回收生物質(zhì)氣中二氧化碳用以藻類生產(chǎn)并與有機(jī)廢物處理及燃料生產(chǎn)聯(lián)合的系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)世界能源報(bào)告，全世界對(duì)能源的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)世界能源需求將維持近1.2％的增長(zhǎng)率。一方面，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，工業(yè)廢水大量排放，水體污染日趨嚴(yán)重。富含的硝酸鹽、磷等物質(zhì)的大量富集，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。為了緩解水體污染，降低工業(yè)廢水排放對(duì)環(huán)境的影響，需要對(duì)水體進(jìn)行凈化。藻類是能進(jìn)行光合作用且在水中以浮游方式生活的自養(yǎng)型微生物，在其生長(zhǎng)過(guò)程中可以消耗污水中的有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水體的作用。然而，藻類的生長(zhǎng)同凈化過(guò)程中需要大量的高純度二氧化碳作為原料，使得廢水中有機(jī)廢物處理的成本很高。除此之外，完成水體凈化后的成熟藻類往往作為工業(yè)初級(jí)原料或飼料，并未得到高效利用，導(dǎo)致整個(gè)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性不佳。

世界能源需求的增長(zhǎng)另一方面加大了燃料的生產(chǎn)和供應(yīng)壓力。然而，為了實(shí)現(xiàn)巴黎協(xié)定設(shè)定的在2050年之前全球氣溫升溫嚴(yán)格控制在2℃之內(nèi)的目標(biāo)，世界能源結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行優(yōu)化。世界能源結(jié)構(gòu)將實(shí)現(xiàn)從化石能源為主、清潔能源為輔，向以清潔能源為主、化石能源為輔的根本性轉(zhuǎn)變。清潔能源中，生物質(zhì)能源具有低成本儲(chǔ)存等特點(diǎn)，更具穩(wěn)定持續(xù)供能的優(yōu)勢(shì)。生物質(zhì)能源的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)讓其成為解決世界能源危機(jī)的理想途徑之一。然而，在生物質(zhì)氣燃料生產(chǎn)的過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生額外的二氧化碳排放到大氣中，這樣會(huì)加劇溫室效應(yīng)。此外，生產(chǎn)出的生物質(zhì)天然氣往往純度不高，其中夾雜了高濃度的二氧化碳?xì)怏w等雜質(zhì)。

利用氣體分離技術(shù)對(duì)生物質(zhì)氣燃料生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳進(jìn)行捕集，不僅可以使得生物質(zhì)氣燃料的純度得到提升，還能夠獲得二氧化碳。二氧化碳作為原料在藻類生產(chǎn)中進(jìn)行循環(huán)利用，既能降低二氧化碳的排放，也能有效地降低利用藻類生長(zhǎng)進(jìn)行有機(jī)廢物處理的成本。而在完成有機(jī)廢物處理后的藻類，可以作為生物質(zhì)原料進(jìn)行生物質(zhì)氣燃料的生產(chǎn)，不僅能夠完成可再生能源的供應(yīng)，還能最大限度地降低藻類生產(chǎn)過(guò)程中大流量的有機(jī)廢物處理的成本，提高了廢水處理及燃料生產(chǎn)聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：為了實(shí)現(xiàn)高效利用藻類同時(shí)進(jìn)行有機(jī)廢物處理及生物質(zhì)燃料生產(chǎn)，減少二氧化碳排放并提純生物質(zhì)氣燃料，提供五種利用氣體分離技術(shù)回收生物質(zhì)氣過(guò)程中二氧化碳用以藻類生長(zhǎng)并與有機(jī)廢物處理及燃料生產(chǎn)聯(lián)合的系統(tǒng)裝置及方法。

生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置包括：藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器、閥門、生物質(zhì)原料分離器、發(fā)酵罐、二氧化碳捕集系統(tǒng)及生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐等。其技術(shù)連接方案是：藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器的出口與生物質(zhì)原料分離器的進(jìn)口相連，中間設(shè)置閥門控制連接的開(kāi)合；生物質(zhì)原料分離器的其中一個(gè)出口與發(fā)酵罐進(jìn)口連接，中間設(shè)置閥門控制開(kāi)合，另一個(gè)出口與藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器進(jìn)口相連，中間設(shè)置閥門控制連接開(kāi)合；發(fā)酵罐的一個(gè)出口與二氧化碳捕集系統(tǒng)進(jìn)口連接，中間設(shè)置閥門控制連接開(kāi)合，另一個(gè)出口與藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器進(jìn)口連接，中間設(shè)置閥門控制連接開(kāi)合。二氧化碳捕集系統(tǒng)其中一個(gè)出口與藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器的進(jìn)口連接，另一個(gè)出口與生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐連接。

生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的工作原理是：利用所提供的二氧化碳、光照、以及含有機(jī)廢物的待處理水體，篩選的初期藻類在藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中進(jìn)行培育生長(zhǎng)，長(zhǎng)成成熟藻類的同時(shí)實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物處理的功能。此時(shí)藻類含量較低(濃度約0.1％)，隨后藻類成品作為生物質(zhì)原料通過(guò)管道進(jìn)入生物質(zhì)原料分離器，多余的水分將濾出并通過(guò)管道進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中循環(huán)處理，分離所得的高濃度生物質(zhì)原料成品(濃度約6.6％的藻類)將進(jìn)入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生生物質(zhì)氣，其主要成分為二氧化碳和甲烷。發(fā)酵所得生物質(zhì)氣通過(guò)管道進(jìn)入二氧化碳捕集系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，二氧化碳?xì)怏w被捕獲、提純后返回藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器循環(huán)利用，用以另一批藻類生產(chǎn)及有機(jī)廢物處理。分離提純的生物質(zhì)氣燃料將被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)罐中，用于直接利用或運(yùn)輸。

在生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，二氧化碳分離捕集過(guò)程可采用多種技術(shù)方案，包括吸附法二氧化碳捕集裝置、化學(xué)吸收法二氧化碳捕集裝置、低溫冷凝法二氧化碳捕集裝置、膜分離法二氧化碳捕集裝置、物理吸收法二氧化碳捕集裝置。因此，利用氣體分離技術(shù)捕集回收生物質(zhì)氣中二氧化碳用以培育藻類生產(chǎn)并與有機(jī)廢物水處理及燃料生產(chǎn)聯(lián)合的系統(tǒng)裝置具體可以分為五種方法及系統(tǒng)裝置，具體如下。

利用吸附法二氧化碳捕集裝置分離生物質(zhì)氣中二氧化碳生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的技術(shù)方案是：由發(fā)酵罐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣被壓縮、冷卻后進(jìn)入吸附塔，生物氣中的二氧化碳在吸附塔中被吸附劑吸附，高純度的生物質(zhì)天然氣則進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐存儲(chǔ)。吸附有二氧化碳的吸附劑通過(guò)真空閥降壓、換熱器升溫，釋放吸附的二氧化碳，高濃度的二氧化碳進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中循環(huán)使用，完成解吸的吸附劑重新進(jìn)入吸附塔中循環(huán)使用。

利用化學(xué)吸收法二氧化碳捕集裝置分離生物質(zhì)氣中二氧化碳生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的技術(shù)方案是：由發(fā)酵罐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣從底部進(jìn)入化學(xué)吸收塔，與從塔頂噴射的貧化學(xué)吸收溶液接觸并反應(yīng)。生物質(zhì)氣中的二氧化碳被貧化學(xué)吸收液吸收，升溫加壓后進(jìn)入解析塔。生物質(zhì)氣中的甲烷則從吸收塔塔頂排出，進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐存儲(chǔ)。進(jìn)入化學(xué)解析塔中含有二氧化碳的富化學(xué)吸收液在升溫后解析出吸收的二氧化碳，高濃度二氧化碳從解析塔塔頂排出，經(jīng)冷卻后回收進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中循環(huán)使用。解析完成的貧化學(xué)吸收液經(jīng)降溫后重新進(jìn)入化學(xué)吸收塔循環(huán)使用。

利用低溫冷凝法二氧化碳捕集裝置分離生物質(zhì)氣中二氧化碳生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的技術(shù)方案是：由發(fā)酵罐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣經(jīng)壓縮加壓及冷凝過(guò)程后，進(jìn)入分離器和脫水塔去除水分。干燥的生物質(zhì)氣經(jīng)進(jìn)一步加壓、冷凝后進(jìn)入蒸餾塔和冷凝器進(jìn)行低溫冷凝。二氧化碳在低溫中凝結(jié)為液體，從蒸餾塔的底部排出，經(jīng)升溫后進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中循環(huán)使用。未凝結(jié)為液體的生物質(zhì)天然氣從蒸餾塔頂排出進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)。

利用膜分離法二氧化碳捕集裝置分離生物質(zhì)氣中二氧化碳生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的技術(shù)方案是：由發(fā)酵罐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣經(jīng)壓縮、冷凝后，干燥的生物質(zhì)氣進(jìn)入一級(jí)膜分離裝置，選擇性膜系統(tǒng)能夠?qū)⒍趸己图淄榉蛛x，高濃度二氧化碳?xì)怏w經(jīng)壓縮降溫后進(jìn)入二級(jí)膜分離裝置，進(jìn)行進(jìn)一步分離，最終得到高純度二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器中循環(huán)使用。兩級(jí)膜系統(tǒng)中分離的生物質(zhì)天然氣則進(jìn)入存儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)。

利用物理吸收法二氧化碳捕集裝置分離生物質(zhì)氣中二氧化碳生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置的技術(shù)方案是：由發(fā)酵罐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣經(jīng)加壓后進(jìn)入物理吸收塔中，與塔頂噴射的貧物理吸收液接觸并反應(yīng)，生物質(zhì)氣中的二氧化碳被貧物理吸收液吸收從塔底排出。未被吸收的生物質(zhì)天然氣從塔頂排出進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐存儲(chǔ)。塔底排出的含二氧化碳的富物理吸收液混合物進(jìn)入一級(jí)中壓閃蒸罐，閃蒸產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)加壓冷卻后進(jìn)入物理吸收塔中再次與貧物理吸收液反應(yīng)。一級(jí)中壓閃蒸罐的富物理吸收液繼而進(jìn)入二級(jí)低溫閃蒸罐，閃蒸所得高濃度二氧化碳?xì)怏w從罐頂排出進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器，解析出二氧化碳的貧物理吸收液進(jìn)入物理吸收塔循環(huán)使用。

本發(fā)明的特點(diǎn)以及產(chǎn)生的有益效果是：

(1)將藻類進(jìn)行有機(jī)廢物處理與生物質(zhì)燃料生產(chǎn)創(chuàng)造性地集成，聯(lián)合系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)利用藻類進(jìn)行水體有機(jī)廢物處理及強(qiáng)化生物質(zhì)天熱氣燃料生產(chǎn)的功能，提高藻類利用價(jià)值，顯著提高聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

(2)利用碳分離捕集技術(shù)(包括吸附法，化學(xué)吸收法，低溫冷凝法，膜分離法和物理吸收法等五種)對(duì)生物質(zhì)氣中的二氧化碳進(jìn)行分離、捕集并循環(huán)利用。降低了二氧化碳排放，提高了生物質(zhì)天然氣燃料的純度。

(3)由碳分離捕集裝置捕集的二氧化碳循環(huán)使用作為藻類生長(zhǎng)進(jìn)行有機(jī)廢物處理及燃料生產(chǎn)的原料，提高藻類生產(chǎn)效率，顯著降低有機(jī)廢物處理系統(tǒng)及生物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的成本。

附圖說(shuō)明

所示附圖為本發(fā)明的系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖1是本發(fā)明生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的吸附法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的化學(xué)吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的低溫冷凝法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的膜分離法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例5的物理吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料聯(lián)合系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中部件及流體說(shuō)明：

101：藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器

102、104、105、107、108：開(kāi)合閥門

103：生物質(zhì)原料分離器

106：發(fā)酵罐

109：碳捕集系統(tǒng)裝置

110：生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐

201、401、405、501、506、603：壓縮機(jī)

202、204、207、402、406、411、502、507、604、607：換熱器

203：吸附塔

205、209、403、503、512：分離器

206：真空閥

208：解吸塔

301：化學(xué)吸收塔

302、306、308、606：溶液泵

303：貧富液換熱器

304：化學(xué)解析塔

305、410：冷凝器

307、408：再沸器

404：脫水塔

407：蒸餾塔

409：膨脹閥

411：二氧化碳泵

504、508：膜分離器

505、509：真空泵

510：混合器

511：膨脹機(jī)

601：物理吸收塔

602、605：閃蒸罐

1：待凈化污水

2：含低濃度微藻的凈化水體

3：上層清液

4：含高濃度微藻的凈化水體

5：沼液

6：發(fā)酵生物質(zhì)氣

7、22：二氧化碳

8、27、29、31：生物質(zhì)天然氣

9、12：貧吸附劑

10：富吸附劑與甲烷混合物

11：富吸附劑

13：富化學(xué)吸收液

14、15：貧化學(xué)吸收液

16：二氧化碳與水混合物

17、18、25、30：水

19、24：無(wú)游離態(tài)水的生物質(zhì)氣

20：脫水生物質(zhì)氣

21、26、33：高濃度二氧化碳的生物質(zhì)氣

23：高濃度甲烷的生物質(zhì)氣

28：二氧化碳與水混合物

32、34：富物理吸收液

35、36、37：貧物理吸收液

具體實(shí)施方式

為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合圖示的實(shí)施方式，詳述如下。

生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置，如圖1所示，其組成結(jié)構(gòu)是：在藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中，藻類借助進(jìn)入的二氧化碳(7)及待凈化的廢水(1)中的有機(jī)物，在光合作用下生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物處理及生物質(zhì)原料培育的功能。含低濃度微藻的凈化水體(2)通過(guò)閥門(102)進(jìn)入生物質(zhì)原料分離器(103)，上層清液(3)返回藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中循環(huán)使用，含高濃度微藻的凈化水體(4)通過(guò)閥門(105)進(jìn)入發(fā)酵罐(106)進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)生物質(zhì)氣。發(fā)酵過(guò)程中的沼液(5)返回藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中循環(huán)使用。發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)通過(guò)閥門進(jìn)入碳捕集系統(tǒng)裝置(109)。

根據(jù)氣體分離技術(shù)的不同，圖1中的碳捕集系統(tǒng)裝置(109)可以采用多種不同的捕集方式，包括吸附法、化學(xué)吸收法、低溫冷凝法、膜分離法、物理吸收法等五種。相應(yīng)的，本發(fā)明可分解為五種實(shí)施例，如圖2至圖6所示，包括吸附法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置(實(shí)施例1)、化學(xué)吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置(實(shí)施例2)、低溫冷凝法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置(實(shí)施例3)、膜分離法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置(實(shí)施例4)、物理吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置(實(shí)施例5)。具體如下：

實(shí)施例1

在吸附法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，如圖1、圖2所示，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)(201)及換熱器(202)，升壓后的發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)進(jìn)入吸附塔(209)，在吸附塔(203)中，與一同進(jìn)入的貧吸附劑(9)接觸。發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)中的二氧化碳被貧吸附劑(9)吸收。經(jīng)過(guò)換熱器(204)，富吸附劑與甲烷混合物(10)進(jìn)入分離器(205)。其中生物質(zhì)天然氣(8)從分離器頂部排出，進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐(110)儲(chǔ)存。富吸附劑(11)經(jīng)過(guò)真空閥(206)及換熱器(207)進(jìn)入解吸塔(208)。富吸附劑(11)在解吸塔(208)中進(jìn)行解吸過(guò)程，之后進(jìn)入分離器(209)進(jìn)行分離，分離所得貧吸附劑(12)返回吸附塔(203)循環(huán)使用。解吸所得的二氧化碳(7)返回藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中循環(huán)使用。

實(shí)施例2

在化學(xué)吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，如圖1、圖3所示，在化學(xué)吸收塔(301)中，從塔底進(jìn)入的發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)與塔頂進(jìn)入的貧化學(xué)吸收液(14)接觸并反應(yīng)。發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)中的二氧化碳被貧化學(xué)吸收液(14)吸收，生成富化學(xué)吸收液(13)從塔底流出。發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)中的甲烷未被吸收，從塔頂排出，進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐(110)儲(chǔ)存。富化學(xué)吸收液(13)經(jīng)過(guò)溶液泵(302)加壓、貧富液換熱器(303)升溫后，從頂部進(jìn)入化學(xué)解析塔(304)并發(fā)生解析反應(yīng)。二氧化碳從富化學(xué)吸收液(13)中析出，從塔頂排出，經(jīng)過(guò)冷凝器(305)脫水后進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中循環(huán)使用。冷凝器(305)中的水(17)通過(guò)溶液泵(306)返回化學(xué)解析塔(304)。解析塔中的貧化學(xué)吸收液(15)經(jīng)過(guò)再沸器(307)進(jìn)入貧富液換熱器(303)降溫后，經(jīng)溶液泵(308)加壓后返回化學(xué)吸收塔(301)。

實(shí)施例3

在低溫冷凝法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，如圖1、圖4所示，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)(401)加壓、換熱器(402)冷卻，發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)進(jìn)入分離器(403)除水。水(18)通過(guò)底部排出，無(wú)游離態(tài)水的生物質(zhì)氣(19)進(jìn)入脫水塔(404)進(jìn)行進(jìn)一步脫水。脫水生物質(zhì)氣(20)經(jīng)壓縮機(jī)(405)進(jìn)一步加壓、換熱器(406)降溫后進(jìn)入蒸餾塔(407)。高濃度甲烷的生物質(zhì)氣(23)從塔頂進(jìn)入冷凝器(410)，經(jīng)過(guò)低溫冷凝過(guò)程將混合氣體中的二氧化碳冷凝成液態(tài)，進(jìn)入蒸餾塔(407)中。未被冷凝的生物質(zhì)天然氣(8)進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐(110)中儲(chǔ)存。冷凝進(jìn)入蒸餾塔(407)中的高濃度二氧化碳的生物質(zhì)氣(21)經(jīng)再沸器(408)后從塔底排出。一部分二氧化碳(22)經(jīng)膨脹閥(409)后降溫降壓，進(jìn)入冷凝器(410)，與高濃度甲烷的生物質(zhì)氣(23)換熱。然后經(jīng)過(guò)換熱器(411)、壓縮機(jī)(405)及換熱器(406)后重新進(jìn)入蒸餾塔(407)。另一部分的二氧化碳(7)通過(guò)二氧化碳泵(411)進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)循環(huán)使用。

實(shí)施例4

在膜分離法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，如圖1、圖5所示，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)(501)加壓后，發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)經(jīng)過(guò)換熱器(502)冷卻后再分離器(503)中除去游離態(tài)的水(25)。無(wú)游離態(tài)水的生物質(zhì)氣(24)進(jìn)入一級(jí)膜分離器(504)進(jìn)行氣體分離。高濃度二氧化碳的生物質(zhì)氣(26)經(jīng)真空泵(505)、壓縮機(jī)(506)、換熱器(507)加壓冷卻后進(jìn)入二級(jí)膜分離器(508)。分離的二氧化碳與水混合物(28)經(jīng)真空泵(509)后進(jìn)入分離器(512)除去游離態(tài)的水(30)。在一級(jí)膜分離器(504)和二級(jí)膜分離器(508)中分離的生物質(zhì)天然氣(27)、(29)在混合器(510)混合后，經(jīng)過(guò)換熱器(502)升溫并在膨脹機(jī)(511)膨脹后，進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐(110)中儲(chǔ)存。在分離器(512)中分離的游離態(tài)的水(30)排出后，二氧化碳(7)返回藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)中循環(huán)使用。

實(shí)施例5

在物理吸收法生物質(zhì)氣二氧化碳分離生產(chǎn)藻類及燃料的聯(lián)合系統(tǒng)裝置中，如圖1、圖6所示，發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)進(jìn)入物理吸收塔(601)中，與其中的貧物理吸收液(37)接觸。發(fā)酵生物質(zhì)氣(6)中的二氧化碳被吸收，生成富物理吸收液(32)從塔底排出。未被吸收的生物質(zhì)天然氣(8)從塔頂排出，進(jìn)入生物質(zhì)氣燃料存儲(chǔ)罐(110)儲(chǔ)存。從塔底排出的富物理吸收液(32)進(jìn)入中壓閃蒸罐(602)中，高濃度二氧化碳的生物質(zhì)氣(33)經(jīng)壓縮機(jī)(603)壓縮、換熱器(604)冷卻后返回物理吸收塔(601)進(jìn)行進(jìn)一步提純。富物理吸收液(34)從中壓閃蒸罐(602)底部排出進(jìn)入低壓閃蒸罐(605)。閃蒸所得二氧化碳(7)從罐頂排出，進(jìn)入藻類生長(zhǎng)及有機(jī)廢物處理器(101)循環(huán)使用。貧物理吸收液(35)從低壓閃蒸罐排出，經(jīng)溶液泵(606)加壓后，與補(bǔ)充的貧物理吸收液混合，再經(jīng)換熱器(607)后返回物理吸收塔(601)。