本發(fā)明涉及沼氣發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種新型的沼氣分離凈化設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，沼氣發(fā)電機(jī)組逐步應(yīng)用于各個(gè)企業(yè)中，而沼氣作為沼氣發(fā)電機(jī)組的能量來源，為了提高沼氣發(fā)電機(jī)組的燃燒效率，對(duì)沼氣的含量也較為嚴(yán)格，通常需要將沼氣凈化。沼氣的成分一般有甲烷、氧氣、氮?dú)?、水和硫化氫等其它氣體組成，沼氣的凈化主要保留其可燃或助燃成分甲烷、氧氣、和氫氣，對(duì)沼氣中的硫化氫和其它雜質(zhì)進(jìn)行去除，從而提高沼氣發(fā)電機(jī)組的燃燒效率。傳統(tǒng)的沼氣凈化方式多為干式脫硫法，具體是將沼氣通過氧化鐵使它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使硫化氫和水份去除，但是，傳統(tǒng)的凈化設(shè)備多為單級(jí)凈化及空腔式除水，該種設(shè)備的脫硫效率和脫水效率低，經(jīng)過低效脫硫和脫水后的沼氣直接進(jìn)入沼氣發(fā)電機(jī)組進(jìn)行燃燒，容易造成沼氣發(fā)電機(jī)組故障，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，制作簡(jiǎn)單，集高效脫硫、脫水和調(diào)節(jié)供氣速率功能于一體的新型沼氣分離凈化設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種新型的沼氣分離凈化設(shè)備，包括內(nèi)部設(shè)有堿性溶液以同時(shí)吸收硫化氫和水份的一級(jí)吸收罐和與該一級(jí)吸收罐相連通并且內(nèi)部設(shè)有干式吸收物以同時(shí)吸收硫化氫和水份的二級(jí)吸收罐；還包括與所述二級(jí)吸收罐相連通并可調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣流量的羅茨風(fēng)機(jī)和通過導(dǎo)線與該羅茨風(fēng)機(jī)相連的電氣控制箱，所述的一級(jí)吸收罐、二級(jí)吸收罐、羅茨風(fēng)機(jī)以及電氣控制箱依次相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣流量和自動(dòng)控制超硫報(bào)警提示的控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述的一級(jí)吸收罐和二級(jí)吸收罐均為封閉的圓柱形罐體，所述的堿性溶液為高濃度的強(qiáng)氧化鈣溶液，所述的干式吸收物為填充在所述二級(jí)吸收罐內(nèi)腔的活性炭。

進(jìn)一步地，所述的一級(jí)吸收罐上位于所述堿性溶液液面上方的兩側(cè)分別設(shè)有沼氣進(jìn)氣口和沼氣出氣口，并且，在所述一級(jí)吸收罐內(nèi)還設(shè)有與所述沼氣進(jìn)氣口相連通并沿所述一級(jí)吸收罐底部延伸的沼氣連接管。

進(jìn)一步地，所述一級(jí)吸收罐的內(nèi)腔底部設(shè)有與所述沼氣連接管相連通并且末端封閉的沼氣分流管，所述的沼氣分流管外圍設(shè)有多個(gè)直徑遠(yuǎn)小于所述沼氣分流管直徑的排氣孔。

進(jìn)一步地，所述的沼氣分流管為水平螺旋布置的結(jié)構(gòu)，在所述沼氣分流管的下方設(shè)有固定安裝該沼氣分流管的框架式支架。

進(jìn)一步地，所述的一級(jí)吸收罐頂部可拆卸的設(shè)有將該一級(jí)吸收罐密封的密封法蘭，相應(yīng)的，所述的一級(jí)吸收罐底部設(shè)有用于更換排放所述堿性溶液的排液閥。

進(jìn)一步地，所述的二級(jí)吸收罐下方設(shè)有插接于該二級(jí)吸收罐內(nèi)腔的沼氣進(jìn)氣管，上方設(shè)有向外延伸的沼氣出氣管。

進(jìn)一步地，所述的二級(jí)吸收罐內(nèi)腔位于所述沼氣進(jìn)氣管的上方設(shè)有支撐所述干式吸收物的網(wǎng)狀支撐架，在該支撐架上設(shè)有向外延伸的用于更換所述干式吸收物的換料管。

進(jìn)一步地，所述的二級(jí)吸收罐頂部可拆卸的設(shè)有將該二級(jí)吸收罐密封的端蓋法蘭，相應(yīng)的，所述的二級(jí)吸收罐底部設(shè)有用于將吸收下來的水份排出罐體外的排水閥。

進(jìn)一步地，所述的一級(jí)吸收罐和二級(jí)吸收罐底部均設(shè)有支撐腳。

有益效果

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，通過增設(shè)羅茨風(fēng)機(jī)和電氣控制箱，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)沼氣含硫量實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)含硫量超標(biāo)時(shí)自動(dòng)提醒用戶，操作十分簡(jiǎn)便，并且，還可自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，使得發(fā)電機(jī)組工作更具可靠性和安全性，大幅降低了發(fā)電機(jī)組的故障率；

2、本發(fā)明制作簡(jiǎn)單，通過在一級(jí)吸收罐內(nèi)設(shè)置高濃度的氫氧化鈣溶液與沼氣發(fā)生反應(yīng)以及吸收水蒸氣，采用濕式法將沼氣中的硫化氫和水蒸氣去除，大大提高了硫化氫和水份吸收效果，解決了傳統(tǒng)干式脫硫和脫水效率低的問題；

3、本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，在經(jīng)過一級(jí)脫硫脫水后，還增設(shè)有一內(nèi)部設(shè)置有微顆粒活性炭的二級(jí)吸收罐對(duì)沼氣的硫化氫和水蒸氣進(jìn)行二次吸收，解決了傳統(tǒng)單級(jí)凈化及空腔式除水效率低的問題，大大提高了沼氣的分離凈化效率；

4、本發(fā)明的一級(jí)吸收罐和二級(jí)吸收罐均采用氣體逆向流動(dòng)的原理，使沼氣均從吸收罐底部進(jìn)入，然后從頂部出去，從而延長(zhǎng)沼氣與吸收罐內(nèi)堿性溶液和干式吸收物的接觸時(shí)間，從而使沼氣分離凈化的效果更佳；

5、本發(fā)明中，在一級(jí)吸收罐底部設(shè)有水平螺旋布置的沼氣分流管，增加了沼氣分流管與堿性溶液的接觸面積，從而提高了凈化效率，并且在沼氣分流管上設(shè)有無數(shù)個(gè)排氣孔，沼氣被分割成無數(shù)個(gè)單元，使得每個(gè)微小的單元與溶液充分接觸，減小了沼氣氣泡體積，從而減緩了沼氣上升的速度，延長(zhǎng)了沼氣與堿性溶液的接觸時(shí)間，大大提高硫化氫吸收率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中一級(jí)吸收罐的局部剖面結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3為本發(fā)明中二級(jí)吸收罐的局部剖面結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖4為本發(fā)明中支架與沼氣分流管相連的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

其中：1-堿性溶液、2-一級(jí)吸收罐、3-干式吸收物、4-二級(jí)吸收罐、5-羅茨風(fēng)機(jī)、6-電氣控制箱、7-沼氣進(jìn)氣口、8-沼氣出氣口、9-沼氣連接管、10-沼氣分流管、11-排氣孔、12-支架、13-密封法蘭、14-排液閥、15-沼氣進(jìn)氣管、16-沼氣出氣管、17-支撐架、18-換料管、19-端蓋法蘭、20-排水閥、21-支撐腳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

參閱圖1-4，本發(fā)明的一種新型的沼氣分離凈化設(shè)備，目的是將沼氣中的硫化氫和水份去除，并實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣流量和對(duì)硫化氫含量監(jiān)控，該設(shè)備包括內(nèi)部設(shè)有堿性溶液1以同時(shí)吸收硫化氫和水份的一級(jí)吸收罐2和與該一級(jí)吸收罐2相連通并且內(nèi)部設(shè)有干式吸收物3以同時(shí)吸收硫化氫和水份的二級(jí)吸收罐4，即一級(jí)吸收罐2采用濕式法將沼氣中的硫化氫和水蒸氣去除，大大提高了硫化氫和水份吸收效果，解決了傳統(tǒng)干式脫硫和脫水效率低的問題，二級(jí)吸收罐4采用干式法對(duì)沼氣的硫化氫和水蒸氣進(jìn)行二次吸收，解決了傳統(tǒng)單級(jí)凈化及空腔式除水效率低的問題，大大提高了沼氣的分離凈化效率；本發(fā)明的分離凈化設(shè)備還包括與二級(jí)吸收罐4相連通并可調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣流量的羅茨風(fēng)機(jī)5和通過導(dǎo)線與該羅茨風(fēng)機(jī)5相連的電氣控制箱6，上述的一級(jí)吸收罐2、二級(jí)吸收罐4、羅茨風(fēng)機(jī)5以及電氣控制箱6依次相連構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)沼氣進(jìn)氣流量和自動(dòng)控制超硫報(bào)警提示的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)沼氣含硫量實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)含硫量超標(biāo)時(shí)自動(dòng)提醒用戶，操作十分簡(jiǎn)便，并且，還可自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，使得發(fā)電機(jī)組工作更具可靠性和安全性，大幅降低了發(fā)電機(jī)組的故障率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，通過采用濕式和干式的兩級(jí)吸收罐對(duì)沼氣的硫化氫和水份進(jìn)行雙重去除，提高了脫硫和脫水效率，并通過增設(shè)羅茨風(fēng)機(jī)5和電氣控制箱6，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)沼氣含硫量和進(jìn)氣流量的控制，有效保護(hù)了發(fā)電機(jī)組不受損傷，延長(zhǎng)了發(fā)電機(jī)組的使用壽命，降低了用戶經(jīng)濟(jì)成本。

在上述的實(shí)施例中，一級(jí)吸收罐2和二級(jí)吸收罐4均為封閉的圓柱形罐體，其中，堿性溶液1為高濃度的強(qiáng)氧化鈣溶液，強(qiáng)堿性的氫氧化鈣與硫化氫反應(yīng)，加快對(duì)硫化氫的吸收，并且，沼氣中的水蒸汽也快速溶解在氫氧化鈣溶液中，實(shí)現(xiàn)一級(jí)吸收硫化氫和水份；干式吸收物3為填充在二級(jí)吸收罐4內(nèi)腔的活性炭，特制的活性炭再次與凈化后的沼氣反應(yīng)，并且吸收凈化后殘余的水份，從而實(shí)現(xiàn)二級(jí)分離凈化，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明，沼氣經(jīng)過本發(fā)明的一級(jí)吸收罐2和二級(jí)吸收罐4的雙重吸收后，沼氣中硫化氫含量在18mg/m³～20mg/m³的范圍內(nèi)，水含量在0.5％～0.7％的范圍內(nèi)，滿足沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒要求和環(huán)保要求。

在一級(jí)吸收罐2上位于堿性溶液1液面上方的兩側(cè)分別設(shè)有沼氣進(jìn)氣口7和沼氣出氣口8，其中，沼氣進(jìn)氣口7通過進(jìn)氣法蘭與沼氣池的出氣管密封相連，沼氣出氣口8通過出氣法蘭與二級(jí)吸收罐4的管道密封相連，提高密封性的同時(shí)，還便于拆裝維護(hù)，并且，在一級(jí)吸收罐2內(nèi)還設(shè)有與沼氣進(jìn)氣口7相連通并沿一級(jí)吸收罐2底部延伸的沼氣連接管9，該沼氣連接管9為一根自上而下軸向布置的管體，將沼氣從一級(jí)吸收罐2的上部引到下部，從而使沼氣沿一級(jí)吸收罐2底部逆流而上，延長(zhǎng)了沼氣與堿性溶液1的接觸時(shí)間，提高了凈化效率；在一級(jí)吸收罐2的內(nèi)腔底部設(shè)有與沼氣連接管9相連通并且末端封閉的沼氣分流管10，沼氣分流管10外圍設(shè)有多個(gè)直徑遠(yuǎn)小于沼氣分流管10直徑的排氣孔11，沼氣分流管10為水平螺旋布置的結(jié)構(gòu)，在沼氣分流管10的下方還設(shè)有固定安裝該沼氣分流管10的框架式支架12，其中，螺旋布置的沼氣分流管10，增加了沼氣分流10與堿性溶液1的接觸面積，排氣孔11將沼氣分割成無數(shù)個(gè)單元，使得每個(gè)微小的單元與堿性溶液1充分接觸，減小了沼氣氣泡體積，從而減緩了沼氣上升的速度，延長(zhǎng)了沼氣與堿性溶液1的接觸時(shí)間，大大提高硫化氫吸收率。

在一級(jí)吸收罐2的頂部可拆卸的設(shè)有將該一級(jí)吸收罐2密封的密封法蘭13，相應(yīng)的，在一級(jí)吸收罐2的底部設(shè)有用于更換排放堿性溶液1的排液閥14，當(dāng)一級(jí)吸收罐2內(nèi)堿性溶液1需要更換時(shí)，通過排液閥14即可將廢棄的溶液排除掉，然后通過拆裝密封法蘭13，即可增加新的堿性溶液1，以確保一級(jí)吸收罐2內(nèi)有足夠的堿性溶液1與硫化氫反應(yīng)，拆裝方便，便于用戶操作。

本實(shí)施例中，在二級(jí)吸收罐4的下方設(shè)有插接于該二級(jí)吸收罐4內(nèi)腔的沼氣進(jìn)氣管15，上方設(shè)有向外延伸的沼氣出氣管16，其中，沼氣進(jìn)氣管15通過法蘭與一級(jí)吸收罐2的出氣接管密封相連，沼氣出氣管16通過法蘭與羅茨風(fēng)機(jī)5的沼氣接管密封相連，提高密封性的同時(shí)，還便于拆裝維護(hù)，沼氣由二級(jí)吸收罐4的下部引入，然后從上部引出，從而使沼氣沿二級(jí)吸收罐4底部逆流而上，延長(zhǎng)了沼氣與干式吸收物3的接觸時(shí)間，提高了凈化效率。

在二級(jí)吸收罐4的內(nèi)腔位于沼氣進(jìn)氣管15的上方設(shè)有支撐干式吸收物3的網(wǎng)狀支撐架17，網(wǎng)狀的支撐架17便于沼氣的流通以及水份流通，在該支撐架17上設(shè)有向外延伸的用于更換干式吸收物3的換料管18，當(dāng)干式吸收物3使用完之后，可從該換料管18取出廢氣的干式吸收物3，同時(shí)，在二級(jí)吸收罐4的頂部可拆卸的設(shè)有將該二級(jí)吸收罐4密封的端蓋法蘭19，可通過拆裝該端蓋法蘭19，適當(dāng)添加新的干式吸收物3，拆裝更換方便，相應(yīng)的，在二級(jí)吸收罐4的底部設(shè)有用于將吸收下來的水份排出罐體外的排水閥20，干式吸收物3吸收下來的水份通過網(wǎng)狀的支撐架17流向二級(jí)吸收罐4的底部，然后通過排水閥20，即可將廢水排出，避免廢水?dāng)D壓。

在一級(jí)吸收罐2和二級(jí)吸收罐4的底部均設(shè)有支撐腳21，優(yōu)選的，支撐腳21為多個(gè)均勻分布在一級(jí)吸收罐2和二級(jí)吸收罐4底部的支腳，便于安裝，提高了一級(jí)吸收罐2和二級(jí)吸收罐4的剛性強(qiáng)度。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。