一種沼氣提純初級過濾裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及生物質能源開發(fā)利用領域，特別設及一種沼氣提純初級過濾裝置。
[0002]
【背景技術】
[0003] 沼氣是一種具有較高熱值的可燃氣體，主要成分為甲燒(C也）和二氧化碳(0)2) 和少量的氮氣(化）、氨氣化2)、氧氣(〇2)、硫化氨化2S)等氣體，其中甲燒含量在45%~60%。 與其他燃氣相比，沼氣抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料，傳統(tǒng)上大多利用沼氣進行取 暖、炊事和照明。隨著沼氣產(chǎn)量的不斷增加，沼氣的中高端利用途徑不斷擴展，沼氣凈化提 純后可用于熱電聯(lián)產(chǎn)、并入天然氣管網(wǎng)、車用燃料、化工原料W及燃料電池等。1992年瑞典 建立的Laholm沼氣廠是瑞典首例將生物甲燒并入天然氣管網(wǎng)的工廠。我國在20世紀30年代 農村就開始興建地下沼氣池，到2008年底，全國戶用沼氣池達到了3000多萬口，畜禽場、食 品加工、酒廠、城市污水處理廠等大中型沼氣工程達1600多處，年產(chǎn)沼氣總計超過140億 m 3,對比我國2008年天然氣用量700億m3,運部分能源相當可觀。目前，大量的沼氣利用還 是W低品位的熱利用為主，隨著集中式沼氣工程不斷發(fā)展，單個沼氣工程沼氣產(chǎn)量不斷增 大，發(fā)電和提純制車用燃料等能量利用率更高、能量輸出更多的技術亟需得到推廣。
[0004] 沼氣作為一種天然能源，沼氣經(jīng)過脫硫、脫水、除塵、加壓等預處理后，進入變壓吸 附裝置，通過升壓、吸附、順放、逆放和抽真空等工序后，甲燒由變壓吸附塔頂排出，并作為 產(chǎn)品氣收集，管道輸送進入燃氣管網(wǎng)或高壓槽車外運，二氧化碳和氮氣等被吸附組分，解吸 后由塔底排出。但是由于社會發(fā)展的種種原因導致二氧化碳大量排放而出現(xiàn)溫室效應，近 年來其諸如:地球上的病蟲害增加;海平面上升;氣候反常，海洋風暴增多；±地干旱，沙漠 化面積增大，甚至冬季變冷等危害體現(xiàn)的越來越明顯。另外傳統(tǒng)沼氣提純初級過濾裝置因 為其工作原理的關系，需要對氣體進行反復多次處理導致總體積很大。
[0005]

【發(fā)明內容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種沼氣提純初級過濾裝置，作為沼氣提純預 處理過程中的初級過濾裝置，包括過濾罐，所述過濾罐與沼氣集氣罐相連接，從所述沼氣集 氣罐中收取沼氣，使用時通常采用風機將沼氣集氣罐中的沼氣抽出，打入所述過濾罐中，所 述過濾罐包括罐體，所述罐體內設置有將所述罐體上下分隔的隔板，所述隔板中部留有開 口；所述隔板沿所述開口向兩側傾斜，成倒"V"字形，所述隔板上表面為中間向上凸起的弧 面，所述隔板兩側設置有導流槽。所述罐體底部設置進氣腔，所述進氣腔上側設置一級過濾 室，所述隔板上方設置二級過濾室;所述進氣腔內設置有迷宮式過濾網(wǎng)。
[0007] 所述進氣腔內設置有螺旋形的進氣管及若干過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)僅有一端與所述 進氣腔的腔壁連接，所述過濾網(wǎng)上下交錯的設置于所述進氣腔內，所述過濾網(wǎng)為網(wǎng)狀框架， 所述框架內設置改性斜發(fā)沸石吸附劑，此吸附劑主要針對氮氣進行吸附。所述進氣管穿過 所述過濾網(wǎng)，所述進氣腔外側設置進氣口，所述進氣口 一端與所述沼氣集氣罐連通，另一端 連接=通，所述=通另外兩端，一端與所述進氣管連接，另一端直接通入所述進氣腔內；所 述進氣管上分布有排氣孔，所述進氣腔頂部設置若干通氣孔；因為沼氣是通過化學反應緩 慢產(chǎn)生的，所W通常收集沼氣的集氣罐內本身壓力非常小，因此需要借助風機將集氣罐中 的沼氣抽出，考慮到為了提高沼氣的初級過濾的效果，通過特殊結構的進氣腔將進入的沼 氣進行減速，沼氣通過所述進氣口進入所述=通之后分成兩部分，一部分進入所述進氣管， 另一部分則直接進入所述進氣腔內，此處將進入氣體分流也起到減速效果，進入所述進氣 管中的沼氣，在前進過程中，從管體上的排氣孔排出，而因為進氣管是螺旋形，所W排出的 沼氣方向是不規(guī)則的；另一方面，直接進入的進氣腔的沼氣，在過濾網(wǎng)的作用下，其速度降 低，同時與進氣管中排出的不規(guī)則流向的沼氣碰撞，速度進一步降低，由過濾網(wǎng)中的吸附劑 進行初步的吸附，其中氮氣等雜質氣體被初步吸附一部分，之后經(jīng)由所述進氣腔頂部的通 氣孔進入到一級過濾室中。
[0008] 所述一級過濾室設置有一級過濾液池，所述一級過濾液池設置于所述進氣腔上 偵U，所述一級過濾液池底部設置散氣頭，所述散氣頭與所述進氣腔頂部的所述通氣孔通過 氣管連接;所述散氣頭為圓柱形，其上分布有細密的小孔，選用塑料、樹脂、玻璃等耐堿材料 制成?？蒞起到將進入的沼氣分散成細小氣泡的作用，提高氣體過濾效果的作用。
[0009] 所述二級過濾室設置有與所述罐體內側壁連接的二級過濾液池，所述二級過濾液 池底部設置超聲波換能器； 所述一級過濾液池中使用的過濾液為氨氧化鋼溶液，所述二級過濾液池中使用的過濾 液為氨氧化巧溶液。當沼氣進入所述一級過濾液池中的時候，其中的硫化氨與二氧化碳等 與過濾液反應，W此達到一級過濾的目的。
[0010] 所述二級過濾液池為環(huán)形，所述超聲波換能器設置四個，平均分布在所述二級過 濾液池底部。經(jīng)由一級過濾液池向上的氣體在到達所述隔板時，則沿所述隔板的方向聚猶 至其中部的開口處。從開口處進入所述隔板的上部空間。所述超聲波換能器將所述二級過 濾液池中的氨氧化巧溶液霧化，霧化的氨氧化巧溶液便會溢出所述二級過濾液池，與從所 述開口中出來的沼氣進行反應，因為是霧化的氨氧化巧，而且環(huán)形結構可W保證霧化的氨 氧化巧溶液從環(huán)形中屯、開口處集中落下，同時沼氣又是經(jīng)由開口聚猶后排出，因此可W起 到很好的對二氧化碳吸收效果。
[0011] 所述一級過濾液池與設置于所述罐體外側的一級加液池底部相互連通，所述二級 過濾液池與設置于所述罐體外側的二級加液池底部連通，所述一二級加液池設置有頂蓋。 通過所述罐體外側的一二級加液池，可W觀察到一二級過濾液池中的溶液量為多少，并且 可W方便從運里向一二級過濾液池中添加或者抽出需要的溶液。頂蓋防止灰塵雜物等落入 一二級加液池中，造成堵塞管道、影響溶液等預想不到的損壞。
[0012] 所述隔板與所述罐體的連接處下方設置接液盒。經(jīng)由所述隔板進入二級過濾室的 沼氣，與霧化的氨氧化巧反應之后變?yōu)樘妓崆?，因為碳酸巧較重，所W會落至所述隔板的上 表面，而碳酸巧會繼續(xù)與二氧化碳反應變?yōu)樘妓岚鼻?。此外所述隔板W開口為中屯、，向所述 罐體的側壁成倒"V"字形傾斜，所述隔板上表面為中部凸起的弧面，當碳酸巧或者碳酸氨巧 積累到一定量之后會沿所述隔板的上表面進入導流槽并流下，最后進入所述接液盒中。
[0013] 所述二級過濾液池上側設置有水累，所述水累連接引流管，所述引流管進水端設 置于所述接液盒底部，出水端置于所述二級過濾液池上方。所述接液盒中存有從所述隔板 上收集的碳酸巧與碳酸氨巧，碳酸巧沉積在底部，所述引流管的進水端設置在所述接液盒 底部，可W將碳酸巧溶液通過所述水累抽回到所述二級過濾液池中，因為碳酸巧可與二氧 化碳繼續(xù)反應變?yōu)樘妓岚鼻?，所W經(jīng)由所述超聲波換能器霧化可繼續(xù)作為二氧化碳的過濾 液使用。如此可W使氨氧化巧溶液充分利用。最后回收碳酸氨巧溶液作為副產(chǎn)品。
[0014] 所述罐體上表面連接太陽能充電板，所述太陽能充電板連接蓄電池，與所述水累 電連接。
[0015] 經(jīng)過改進的初級過濾裝置有很好的過濾效果，可W簡化后續(xù)提純過程所需使用的 設備，使整體裝置簡化，體積減小，運輸方便，可W實現(xiàn)城鄉(xiāng)間用集裝箱運輸整體裝置至各 個沼氣采集點去收集并提純沼氣。
[0016] 本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本發(fā)明設計合理，結構簡單，通過設 置單獨的進氣腔，使進入的氣體分為兩股，借助螺旋進氣管上設置的排氣孔使其中一股氣 體排出并且變?yōu)椴灰?guī)則的流向，與另一股氣體相互碰撞干擾達到減速的效果，過濾網(wǎng)中設 置天然斜發(fā)沸石作為吸附劑，起到對沼氣初步提純過濾的效果。通過散氣頭將沼氣分散，提 高吸收過濾的效果。倒"V"字形結構與開口可W聚猶沼氣至二級過濾室的中部，霧化后的過 濾液通過環(huán)形中屯、開口落下可W與沼氣充分接觸，接水槽、水累、引流管結合使因為反應變 成的碳酸巧再次用作吸收二氧化碳，而最終成為碳酸氨巧副產(chǎn)品，避免了傳統(tǒng)沼氣提純方 法需要將二氧化碳排出的問題。此外經(jīng)過改進的初級過濾裝置有很好的過濾效果，可W簡 化后續(xù)吸附過程所需使用的設備，從而使整體設置簡化，體積減小，運輸方便，實現(xiàn)城鄉(xiāng)間 用集裝箱運輸至各個沼氣采集點去收集并提純沼氣。
[0017]
【附圖說明】
[001引圖1為本發(fā)明結構示意圖。
[0019] 其中，附圖標記為：1、罐體;2、隔板;3、開口；4、進氣腔；5、進氣管；6、過濾網(wǎng)；7、通 氣孔;8、一級過濾液池;9、散氣頭；10、二級過濾液池；11、超聲波換能器；12、一級加液池； 13、二級加液池;14、接液盒;15、水累;16、引流管；17、太陽能充電板。
[0020]
【具體實施方式】
[0021] 針對傳統(tǒng)沼氣提純都是將二氧化碳排放至大氣中，W及整體裝置較大的問題，本 發(fā)明提供一種沼氣提純初級過濾裝置。
[0022] 實施例一： 參見圖1本發(fā)明提供了一種沼氣提純初級過濾裝置，作為沼氣提純預處理過程中的初 級過濾裝置，包括過濾罐，過濾罐與沼氣集氣罐相連接，從沼氣集氣罐中收取沼氣，使用時 通常采用風機將沼氣集氣罐中的沼氣抽出，打入過濾罐中，過濾罐包括罐體1，罐體1內設置 有將罐體1上下分隔的隔板2,隔板2中部留有開口 3;隔板2沿開口 3向兩側傾斜，成倒"V"字 形，隔板2上表面為中間向上凸起的弧面，隔板2兩側設置有導流槽。罐體1底部設置進氣腔 4，進氣腔4上側設置一級過濾室，隔板2上方設置二級過濾室;進氣腔4內設置有迷宮式過濾 網(wǎng)6。
[0023] 進氣腔4內設置有螺旋形的進氣管5及若干過濾網(wǎng)6,過濾網(wǎng)6僅有一端與進氣腔4 的腔壁連接，過濾網(wǎng)6上下交錯的設置于進氣腔4內，過濾網(wǎng)6為網(wǎng)狀框架，框架內設置改性 斜發(fā)沸石吸附劑，改性斜發(fā)沸石吸附劑主要對氮氣進行吸附。進氣管5穿過過濾網(wǎng)6,進氣腔 4外側設置進氣口，進氣口一端與沼氣集氣罐連通，另一端連接=通，=通另外兩端，一端與 進氣管5連接，另一端直接通入進氣腔4內；進氣管5上分布有排氣孔，進氣腔4頂部設置若干 通氣孔7;因為沼氣是通過化學反應緩慢產(chǎn)生的，所W通常收集沼氣的集氣罐內本身壓力非 常小，因此需要借助風機將集氣罐中的沼氣抽出，考慮到為了提高沼氣的初級過濾的效果， 通過特殊結構的進氣腔將進入的沼氣進行減速，沼氣通過進氣口進入=通之后分成兩部 分，一部分進入進氣管5，另一部分則直接進入進氣腔4內，此處將進入氣體分流也起到減速 效果，進入進氣管5中的沼氣，在前進過程中，從管體上的排氣孔排出，而因為進氣管5是螺 旋形，所