雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，包括沼氣罐、氣體分析儀、第一中空纖維膜組件、第二中空纖維膜組件、壓力表組、熱電偶、凈化沼氣氣罐和氣體預(yù)處理裝置；所述壓力表組包括第一壓力表、第二壓力表和第三壓力表；所述沼氣罐分別和氣體分析儀、氣體預(yù)處理裝置連接；所述氣體預(yù)處理裝置和熱電偶連接；所述熱電偶和第一中空纖維膜組件連接；所述第一壓力表安裝在熱電偶和第一中空纖維膜組件之間；所述第一中空纖維膜組件和第二中空纖維膜組件通過氣路連接；本實(shí)用新型通過多級(jí)空纖維膜組件，將沼氣罐內(nèi)沼氣在中空纖維膜組件中進(jìn)行壓差分離，通過氣體在聚酰亞胺中空纖維膜滲透性快慢將甲烷和二氧化碳分離。
【專利說明】
雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于沼氣中分離二氧化碳技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)美國(guó)能源信息管理局2010年預(yù)測(cè)，到2035年，天然氣在能源利用中的比例將大幅增加;如何保證天然氣的可持續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)已成為各國(guó)高度關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]隨著產(chǎn)業(yè)沼氣的快速發(fā)展，基于沼氣獲得的生物天然氣可在一定程度上緩解天然氣的短缺;同時(shí)，生物天然氣是可再生能源，可實(shí)現(xiàn)C02的近零排放;厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼氣要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，如作為車載燃料，其CH4體積分?jǐn)?shù)應(yīng)高于95% ;因此，必須對(duì)沼氣進(jìn)行提純凈化，尤其是大幅降低C02的濃度;沼氣中C02的脫除技術(shù)主要有高壓水洗、變壓吸附、物理吸收、化學(xué)吸收、膜分離和低溫液化等技術(shù)。
[0004]其中，膜分離技術(shù)具有占地小、易線性放大、操作柔性好和運(yùn)行成本較低等優(yōu)勢(shì)，但其性能受制于膜對(duì)C02的選擇性，且CH4損失大，而化學(xué)吸收法技術(shù)具有C02脫除效率高、CH4損失低和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但投資高、能耗大，因此結(jié)合2種技術(shù)而形成的膜C02吸收法技術(shù)將會(huì)融合2種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，有助于解決上述2種技術(shù)存在的缺點(diǎn)；目前膜吸收法技術(shù)在煙氣C02脫除與天然氣C02分離等領(lǐng)域研究較多，但在沼氣提純方面研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置。
[0006]本實(shí)用新型的雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，包括沼氣罐、氣體分析儀、第一中空纖維膜組件、第二中空纖維膜組件、壓力表組、熱電偶、凈化沼氣氣罐和氣體預(yù)處理裝置;所述壓力表組包括第一壓力表、第二壓力表和第三壓力表;所述沼氣罐分別和氣體分析儀、氣體預(yù)處理裝置連接;所述氣體預(yù)處理裝置和熱電偶連接;所述熱電偶和第一中空纖維膜組件連接;所述第一壓力表安裝在熱電偶和第一中空纖維膜組件之間；所述第一中空纖維膜組件和第二中空纖維膜組件通過氣路連接;所述第二中空纖維膜組件出氣口和氣體分析儀以及氣體預(yù)處理裝置連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一中空纖維膜組件和第二中空纖維膜組件氣路之間連接第二壓力表。
[0008]進(jìn)一步的，所述第二中空纖維膜組件出氣口通過氣路和凈化沼氣氣罐連接，第二中空纖維膜組件和凈化沼氣氣罐之間安裝有第三壓力表。
[0009]本實(shí)用新型有益效果:本實(shí)用新型通過多級(jí)空纖維膜組件，將沼氣罐內(nèi)沼氣在中空纖維膜組件中進(jìn)行壓差分離，通過氣體在聚酰亞胺中空纖維膜滲透性快慢將甲烷和二氧化碳分離。
【附圖說明】
[0010]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0011 ]圖1為本實(shí)用新型的裝置連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示的雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，包括沼氣罐1、氣體分析儀
2、第一中空纖維膜組件3、第二中空纖維膜組件4、壓力表組、熱電偶8、凈化沼氣氣罐9和氣體預(yù)處理裝置10;所述壓力表組包括第一壓力表5、第二壓力表6和第三壓力表7;所述沼氣罐I分別和氣體分析儀2、氣體預(yù)處理裝置10連接;所述氣體預(yù)處理裝置10和熱電偶8連接；所述熱電偶8和第一中空纖維膜組件3連接;所述第一壓力表5安裝在熱電偶8和第一中空纖維膜組件3之間;所述第一中空纖維膜組件3和第二中空纖維膜組件4通過氣路連接;所述第二中空纖維膜組件4出氣口和氣體分析儀2以及氣體預(yù)處理裝置10連接，可以檢測(cè)入口和出口的沼氣成分，如果出口的沼氣不達(dá)標(biāo)返回重新進(jìn)行處理。
[0013]其中所述第一中空纖維膜組件3和第二中空纖維膜組件4氣路之間連接第二壓力表6;所述第二中空纖維膜組件4出氣口通過氣路和凈化沼氣氣罐9連接，第二中空纖維膜組件4和凈化沼氣氣罐9之間安裝有第三壓力表7。
[0014]沼氣罐I內(nèi)沼氣，在熱電偶8設(shè)定溫度的狀態(tài)下，經(jīng)過第一中空纖維膜組件3和第二中空纖維膜組件4實(shí)現(xiàn)C02的分離，通過氣體在聚酰亞胺中空纖維膜滲透性快慢將甲烷和二氧化碳分離，利用熱電偶8進(jìn)行更好的溫度控制來(lái)達(dá)到更好的分離效果，實(shí)現(xiàn)更高效益。
[0015]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，其特征在于:包括沼氣罐(I)、氣體分析儀(2)、第一中空纖維膜組件(3)、第二中空纖維膜組件(4)、壓力表組、熱電偶(8)、凈化沼氣氣罐(9)和氣體預(yù)處理裝置(10);所述壓力表組包括第一壓力表(5)、第二壓力表(6)和第三壓力表(7);所述沼氣罐(I)分別和氣體分析儀(2)、氣體預(yù)處理裝置(10)連接;所述氣體預(yù)處理裝置(10)和熱電偶(8)連接;所述熱電偶(8)和第一中空纖維膜組件(3)連接;所述第一壓力表(5)安裝在熱電偶(8)和第一中空纖維膜組件(3)之間;所述第一中空纖維膜組件(3)和第二中空纖維膜組件(4)通過氣路連接;所述第二中空纖維膜組件(4)出氣口和氣體分析儀(2)以及氣體預(yù)處理裝置(10)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，其特征在于:所述第一中空纖維膜組件(3)和第二中空纖維膜組件(4)氣路之間連接第二壓力表(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級(jí)膜壓差分離沼氣中的二氧化碳裝置，其特征在于:所述第二中空纖維膜組件(4)出氣口通過氣路和凈化沼氣氣罐(9)連接，第二中空纖維膜組件(4)和凈化沼氣氣罐(9)之間安裝有第三壓力表(7)。
【文檔編號(hào)】C10L3/10GK205420306SQ201620230976
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】邢帆, 趙明, 王曉, 劉昊明
【申請(qǐng)人】青島匯君環(huán)境能源工程有限公司