一種沼氣凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沼氣凈化裝置，用于對基于有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行凈化，其中，所述沼氣凈化裝置包括筒體、增壓泵以及噴射器，所述筒體為大致呈圓筒狀的氣密罐體并且盛裝有弱酸或弱堿溶液，所述筒體在下部側(cè)面設(shè)有沼氣入口，所述增壓泵位于筒體外部并通過管線連接至所述沼氣入口，用以將待凈化的沼氣泵入所述沼氣入口；所述噴射器位于所述筒體的內(nèi)部、為中空結(jié)構(gòu)，所述噴射器的內(nèi)部空間與所述沼氣入口流體連通，所述噴射器的包圍所述內(nèi)部空間的壁上設(shè)有多個(gè)噴射孔，所述筒體在上部設(shè)有沼氣出口，用以輸出經(jīng)過凈化的沼氣。本發(fā)明專利可實(shí)現(xiàn)快速凈化，具有效率高、成本低、安全便捷等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種沼氣凈化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)廢棄物厭氧處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于對基于有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行凈化的沼氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在基于有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣時(shí)，厭氧消化裝置剛產(chǎn)出的沼氣是含飽和水蒸氣的混合氣體，除含有氣體燃料CH4和惰性氣體0)2外，還含有一定比例的H2S、H2O以及少量的NH3、H2、N2、02、⑶和齒化烴。沼氣的凈化是指沼氣中CH4之外其他氣體的去除。對于用于燃燒的沼氣主要是去除不利于燃燒的C02、H20、NH3、鹵化烴和有氣味的H2S。目前，沼氣凈化的機(jī)理有三大類，即化學(xué)吸收、物理提純和生物脫除，其均存在缺點(diǎn)，如單一的化學(xué)吸附效率不高，效果不佳;而物理提純能耗和設(shè)備投資成本較高，運(yùn)行費(fèi)用高、投資大;生物脫除還處于實(shí)驗(yàn)室階段，在一定的條件下利用微生物生長繁殖需要沼氣中某些雜質(zhì)氣體作為營養(yǎng)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對沼氣的凈化，運(yùn)行效率慢。
[0003]因此，實(shí)有必要涉及一種沼氣凈化裝置，對基于有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行高效的凈化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種沼氣凈化裝置，改善現(xiàn)有的對有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行凈化的裝置處理效率低、處理效果不佳的狀況。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種沼氣凈化裝置，用于對基于有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行凈化，其中，所述沼氣凈化裝置包括筒體、增壓栗以及噴射器，所述筒體為大致呈圓筒狀的氣密罐體并且盛裝有弱酸或弱堿溶液，所述筒體在下部側(cè)面設(shè)有沼氣入口，所述增壓栗位于筒體外部并通過管線連接至所述沼氣入口，用以將待凈化的沼氣栗入所述沼氣入口；所述噴射器位于所述筒體的內(nèi)部、為中空結(jié)構(gòu)，所述噴射器的內(nèi)部空間與所述沼氣入口流體連通，所述噴射器的包圍所述內(nèi)部空間的壁上設(shè)有多個(gè)噴射孔，所述筒體在上部設(shè)有沼氣出口，用以輸出經(jīng)過凈化的沼氣。
[0006]優(yōu)選地，所述噴射器為環(huán)形、螺旋形或棒形，大體在水平方向上延伸，并且所述噴射孔均浸沒在所述弱酸或弱堿溶液中。
[0007]優(yōu)選地，所述噴射孔的孔徑為l-5mm。
[0008]優(yōu)選地，所述增壓栗產(chǎn)生的壓力在0.1-10個(gè)大氣壓的范圍內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述多個(gè)噴射孔中兩個(gè)相鄰噴射孔邊緣之間的距離為2-10mm。
[0010]優(yōu)選地，所述筒體的底部設(shè)置有雜質(zhì)排出口。
[0011]優(yōu)選地，所述沼氣凈化裝置，包括至少兩個(gè)彼此串聯(lián)的筒體和噴射器，并且各個(gè)筒體中盛裝有不同的弱酸或弱堿溶液。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]通過本發(fā)明的沼氣凈化裝置，能夠使待凈化的沼氣與弱酸或弱堿溶液充分接觸，從而能夠?qū)Σ煌镄缘挠袡C(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵所生產(chǎn)的沼氣進(jìn)行有效的凈化處理，凈化效率高，凈化后的沼氣純凈且燃燒熱值高；而且，盛裝不同雜質(zhì)吸收溶液的筒體串聯(lián)組合后，能夠更加有效地針對沼氣中的不同雜質(zhì)進(jìn)行有效的凈化。
【附圖說明】
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沼氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖8為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9為根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記列表:
[0024]1-沼氣出口；2-溫度控制表;3-人孔;4-筒體；5-沼氣入口 ；6-排污口 ；7_噴射器；16-儲氣罐;17-氣體增壓栗。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
[0026]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沼氣凈化裝置100。如圖所示，沼氣凈化裝置100包括筒體4、增壓栗17以及噴射器7，其中，筒體4為大致呈圓筒狀的氣密罐體，在筒體4下部的側(cè)面設(shè)有沼氣入口 5;增壓栗17位于筒體4外部并通過管線連接至沼氣入口 5，用以將待凈化的沼氣經(jīng)由沼氣入口 5栗入沼氣凈化裝置100;噴射器7位于筒體4的內(nèi)部、為中空結(jié)構(gòu)，且噴射器7的中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間與沼氣入口 5流體連通，噴射器7的包圍內(nèi)部空間的壁上設(shè)有多個(gè)噴射孔;在筒體4的上部設(shè)有沼氣出口 1，用以輸出經(jīng)過凈化的沼氣;為了吸收沼氣中包含的雜質(zhì)，筒體4中通常盛裝有弱酸或弱堿溶液，噴射器7整體上浸沒于該弱酸或弱堿溶液中，或者至少噴射器7的多個(gè)噴射孔浸沒于該弱酸或弱堿溶液中。
[0027]應(yīng)該理解，筒體4并不局限于圓筒狀，還可以采用方形或其它合適形狀的筒體。筒體4可以采用306鋼材，并且其內(nèi)部可以采用耐酸或耐堿的樹脂涂層。而且，可以在筒體4的沼氣入口 5和沼氣出口 I等與其它器件連接的部位采用耐酸堿腐蝕的墊片以保證筒體4的氣密性。
[0028]有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可被事先收集到儲氣罐16中，進(jìn)行凈化時(shí)，儲氣罐16中的氣體經(jīng)增壓栗17加壓后，通過沼氣入口 5進(jìn)入噴射器7，再經(jīng)過噴射孔進(jìn)入筒體4內(nèi)部的含弱酸或弱堿的溶液中，在化學(xué)反應(yīng)和溶液溶解的作用下，使沼氣中的雜質(zhì)被脫除，之后被凈化的沼氣從凈化裝置100上部的沼氣出口 I進(jìn)入后續(xù)的處理裝置。
[0029]圖3-圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的沼氣凈化裝置的噴射器7的具體結(jié)構(gòu)。其中，虛線4所示為筒體，圖中示出了圓形(圖3-圖7)和方形(圖8-圖9)兩種筒體形式。
[0030]如圖所示，噴射器7可以為環(huán)狀、螺旋狀、棒狀等多種形態(tài)。環(huán)形噴射器隨著筒體4截面積的增加，可以相應(yīng)地增加噴射器的噴射環(huán)的道數(shù)。在圓形筒體中可以采用螺旋噴射器，筒體較小時(shí)采用如圖6所示是普通螺旋線噴射器，而筒體較大時(shí)采用如圖7所示的費(fèi)馬螺旋線噴射器。在方形筒體(寬長比通常在1:1至1: 1.5之間)中，可以采用圖8和圖9所示的平行列管式噴射器。
[0031]噴射器7上的噴射孔根據(jù)需要可以朝向任意方向(上部、下部、周邊)，噴射孔的數(shù)量可根據(jù)裝置的大小確定，一般相鄰噴射孔的邊緣之間的距離為2-10mm，以便氣泡能夠與筒體4中的溶液更加充分地作用。
[0032]噴射器7本身的橫截面可為圓柱狀、橢圓形、長方形、三角形或其它多邊形等，其上的噴射孔的孔徑一般在l_5mm的范圍內(nèi)。當(dāng)然，容易理解，噴射孔也完全可以采取其他的開孔形狀。
[0033]噴射器7可以采用耐酸堿腐蝕的材料制成，例如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、陶瓷、聚乙烯等。
[0034]噴射器7優(yōu)選安裝在筒體4的下部，以便沼氣能夠與筒體4中的溶液發(fā)生更加充分的作用。例如，噴射器7可以在筒體4的側(cè)面與底部連接部上方5cm左右的位置。
[0035]沼氣在增壓栗17的加壓的作用下，進(jìn)入沼氣凈化裝置100，在噴射器7上多個(gè)噴射孔的作用下，形成細(xì)小的氣泡，進(jìn)而獲得與筒體4中盛裝的溶液形成比較大的接觸面積，有利于溶液對沼氣中雜質(zhì)進(jìn)行充分的吸收。增壓栗17產(chǎn)生的壓力在0.1-10個(gè)大氣壓范圍內(nèi)，可將待凈化的沼氣中的雜質(zhì)去除，壓力太大，會導(dǎo)致氣體流速過快，部分雜質(zhì)被帶走，導(dǎo)致凈化不完全。
[0036]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的沼氣凈化裝置200。沼氣凈化裝置200包括兩組筒體4與噴射器7，其中第一筒體(位于圖2右側(cè))的沼氣出口通過管線連接至第二筒體(位于圖2左側(cè))的沼氣入口，從而將兩組筒體和噴射器串聯(lián)起來，兩個(gè)筒體中盛裝有不同的雜質(zhì)吸收溶液(例如，兩個(gè)筒體分別盛裝弱酸和弱堿溶液)，沼氣先后與兩種溶液作用后，能夠更加有效地去除沼氣中不同類型的雜質(zhì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沼氣凈化裝置，用于對基于有機(jī)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行凈化，其特征在于，所述沼氣凈化裝置包括筒體、增壓栗以及噴射器，所述筒體為大致呈圓筒狀的氣密罐體并且盛裝有弱酸或弱堿溶液，所述筒體在下部側(cè)面設(shè)有沼氣入口，所述增壓栗位于筒體外部并通過管線連接至所述沼氣入口，用以將待凈化的沼氣栗入所述沼氣入口 ；所述噴射器位于所述筒體的內(nèi)部、為中空結(jié)構(gòu)，所述噴射器的內(nèi)部空間與所述沼氣入口流體連通，所述噴射器的包圍所述內(nèi)部空間的壁上設(shè)有多個(gè)噴射孔，所述筒體在上部設(shè)有沼氣出口，用以輸出經(jīng)過凈化的沼氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述噴射器為環(huán)形、螺旋形或棒形，大體在水平方向上延伸，并且所述噴射孔均浸沒在所述弱酸或弱堿溶液中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述噴射孔的孔徑為l_5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述增壓栗產(chǎn)生的壓力在0.1-10個(gè)大氣壓的范圍內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述多個(gè)噴射孔中兩個(gè)相鄰噴射孔邊緣之間的距離為2-10mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述筒體的底部設(shè)置有雜質(zhì)排出□ O7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的沼氣凈化裝置，其特征在于，所述沼氣凈化裝置包括至少兩組彼此串聯(lián)的筒體和噴射器，并且各個(gè)筒體中盛裝有不同的弱酸或弱堿溶液。
【文檔編號】C10L3/10GK106085531SQ201610581076
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610581076.7, CN 106085531 A, CN 106085531A, CN 201610581076, CN-A-106085531, CN106085531 A, CN106085531A, CN201610581076, CN201610581076.7
【發(fā)明人】劉曉玲, 馬瑾, 宋晨, 韓璐, 宋永會, 劉瑞霞
【申請人】中國環(huán)境科學(xué)研究院