一種沼氣的提純方法及裝置的製作方法
2023-07-11 13:10:21
專利名稱：一種沼氣的提純方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種可有效減少沼氣中二氧化碳含量、淨化劑能再 生利用的沼氣提純方法及裝置。
技術背景隨著科技的發展，社會的進步，政府致力於改善農村的人居環境， 著力推廣沼氣工程，通過實現家家戶戶建立沼氣池處理生活垃圾及人 畜糞便，達到有效改善鄉村居住衛生條件和生活條件的目的。目前， 沼氣池在農村已相當普及，在農村使用沼氣做飯、照明已相當普遍， 一方面，有效改善了村民的居住衛生條件，另一方面，降低村民的生活支出，節約能源；由於原生沼氣中可燃成分僅約佔60%，其餘部分 為二氧化碳等不可燃雜質，因此，其燃燒熱值較低，燃燒效率較低， 不便於工業化開發利用。目前，提純沼氣的方法主要有(l)用NaOH 水溶液溶解吸收法；採用NaOH水溶液溶解吸收沼氣中的二氧化碳 等，其提純效果較好，但由於必須不斷的向溶液中添加NaOH，並且， NaOH屬於強鹼，有很強的腐蝕性，易造成安全事故；2、膜法，利 用CH4和C02透過膜的速度差來提純CH4。該法雖然具有提純效果 好、無環境汙染的優點，但由於其設備投資大，運營成本高，另外還 將造成部分CH4的損失，因此，實際應用中受到限制。
本發明的目的在於克服現有技術之不足而提供一種工藝方法簡 單、運營成本低、提純效果好、淨化劑可重複使用的沼氣提純方法及 裝置。本發明一一一種沼氣的提純方法是採用下述方案實現的將沼氣 通入強鹼弱酸鹽的飽和弱鹼性水溶液中，利用弱酸根離子水解產生的 0H—與二氧化碳發生化學反應，達到提純沼氣的目的。本發明-----種沼氣的提純裝置是釆用下述方案實現的它包括一循環淨化裝置、 一氣液分離器、 一加壓泵，所述循環淨化裝置中設 有一容器，容器中盛裝有淨化液， 一進氣管延伸至容器內的淨化液中， 在淨化液面上方的容器上部設有一出氣管，在容器底部設有一與淨化 液連通的出液管，出液管的另一端接設有加熱器的氣液分離器，氣液 分離器的出液口與加壓泵的入口相連，加壓泵的出口通過管道與容器 相接。本發明-----種沼氣的提純裝置中，所述淨化液為強鹼弱酸鹽飽和溶液。本發明-------種沼氣的提純裝置中，所述淨化液為碳酸鈉或碳酸鉀飽和溶液。本發明一一 一種沼氣的提純方法及裝置的工作原理簡述於下 當沼氣通入淨化劑中，由於強鹼弱酸鹽溶液如碳酸鈉溶液，是一 種電解質，呈弱鹼性，二氧化碳在弱鹼性條件下，生成溶於水的HC0:「離子方程式為OH—+C02—HC(V ,從而除去沼氣中的二氧化碳；而CH
是不溶於水的輕質氣體，可以從出氣口逸出，實現提純沼氣的目的。 通過上述一次或多次反應，可有效減少沼氣中的二氧化碳，增加單位 體積沼氣的熱值，使提純沼氣可直接作為動力設備或空調設備的能 源，提高燃氣設備運行的穩定性；本發明中，由於將淨化劑與設有加 熱器的氣液分離器及加壓泵相連並形成循環，因此，已發生化學反應 的淨化劑進入設有加熱器的氣液分離器加熱後，碳酸氫根離子水解分 離出的二氧化碳以氣體形式排出，而淨化劑則得以再生，並在加壓泵 的作用下回注到淨化系統中重複利用。從而，實現淨化劑循環使用得 目的。綜上所述本發明工藝方法簡單，運營成本低、提純效果好、淨 化劑可重複使用，可有效提高沼氣的純度，提高其燃燒熱值，使沼氣 的工業化應用成為可能，本發明的工藝方法及裝置可以實現工業化大 生產。
附圖為本發明結構示意圖。圖中l一循環淨化裝置，2—氣液分離器，3—加壓泵。
具體實施方式
本發明-----種沼氣的提純方法的具體實施方式
是取一底部設有進氣管、頂部設有出氣管的容器，在容器中置放佔 容器容積3/4的碳酸鈉或碳酸鉀飽和溶液，將1公升原生沼氣從進氣 管通入容器中，反應後，餘氣從容器的出氣管逸出，收集餘氣，經測量，餘氣的體積為0.78公升，也就是說，有0.22公升的二氧化碳氣 體已發生化學反應，被溶液吸收。 實施例2取兩個底部設有進氣管、頂部設有出氣管的容器，且前- 容器的 出氣管與後 一容器的進氣管連接，在容器中置放佔容器容積3/4的碳 酸鈉或碳酸鉀飽和溶液，將1公升原生沼氣從進氣管通入第一容器 中，餘氣進入下一容器，反應後，收集從出氣管逸出的餘氣，經測量， 餘氣的體積為0. 65公升，也就是說，有0. 35公升的二氧化碳氣體已 發生化學反應，被溶液吸收。實施例3取三個底部設有進氣管、頂部設有出氣管的容器，通過前一容器 的出氣管與後一容器的進氣管兩兩依次相連，在每一個容器中置放佔 容器容積3/4的碳酸鈉或碳酸鉀飽和溶液，將1公升原生沼氣從進氣 管通入第一個容器中，餘氣依次通入下一盛有碳酸鈉或碳酸鉀飽和溶 液的容器，反應後，收集從出氣管逸出的餘氣，經測量，餘氣的體積 為0. 62公升，也就是說，有0. 38公升的二氧化碳氣體已發生化學反 應，被溶液吸收。因此，本發明一-- 一種沼氣的提純方法，工藝方法簡單，提純 效果好，操作方便，適用範圍廣。本發明一-- 一種沼氣的提純裝置的具體實施方式
是它包括一循環淨化裝置l、 一氣液分離器2、 一加壓泵3，所述循環淨化裝置l 中設有一容器，容器中盛裝有淨化液10， 一進氣管5延伸至容器內
的淨化液10中，在淨化液面上方的容器上部設有一出氣管6，在容器底部設有一與淨化液10連通的出液管8，出液管8的另 一端接設 有加熱器的氣液分離器2，氣液分離器2的出液口 9與加壓泵3的入 口相連，加壓泵3的出口通過管道7與容器相接。所述淨化液10為 強鹼弱酸鹽飽和溶液；所述淨化液10為碳酸鈉或碳酸鉀。
權利要求
1、一種沼氣的提純方法，將沼氣通入強鹼弱酸鹽的飽和弱鹼性水溶液中，利用弱酸根離子水解產生的氫氧根離子(OH-)與二氧化碳發生化學反應，達到提純沼氣的目的。
2、 一種沼氣的提純裝置，它包括一循環淨化裝置、 一氣液分離 器、 一加壓泵，其特徵在於所述循環淨化裝置中設有一容器，容器中盛裝有淨化液， 一進氣管延伸至容器內的淨化液中，在淨化液面上 方的容器上部設有一出氣管。
3、 根據權利要求2所述的一種沼氣的提純裝置，其特徵在於在容器底部設有一與淨化液連通的出液管，出液管的另-一端接設有加 熱器的氣液分離器，氣液分離器的出液口與加壓泵的入口相連，加壓 泵的出口通過管道與容器相接。
4、 根據權利要求2或3所述的一種沼氣的提純裝置，其特徵在於所述淨化液為強鹼弱酸鹽飽和溶液。
5、 根據權利要求2或3所述的一種沼氣的提純裝置，其特徵在 於所述淨化液為碳酸鈉或碳酸鉀鹽飽和溶液。
全文摘要
一種沼氣的提純方法及裝置，是將沼氣通入強鹼弱酸鹽的飽和弱鹼性水溶液中，利用弱酸根離子水解產生的氫氧根離子(OH)與二氧化碳發生化學反應，達到提純沼氣的目的。它包括一循環淨化裝置、一氣液分離器、一加壓泵，所述循環淨化裝置中設有一容器，容器中盛裝有淨化液，一進氣管延伸至容器內的淨化液中，在淨化液面上方的容器上部設有一出氣管。本發明工藝方法簡單，運營成本低、提純效果好、淨化劑可重複使用，可有效提高沼氣的純度，提高其燃燒熱值，使沼氣的工業化應用成為可能，本發明的工藝方法及裝置可以實現工業化大生產。
文檔編號B01D53/14GK101152615SQ20071003565
公開日2008年4月2日 申請日期2007年8月30日 優先權日2007年8月30日
發明者範建新 申請人:範建新