[实用新型]一种提高秸秆气热值的改性装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质应用技术领域，特别涉及一种秸秆气后续利用技术领域。

背景技术

秸秆气是一种主要含一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等组份的混合气体，其甲烷含量通常不超过20％，热值仅在1000～2000Kcal/Nm³之间。这种秸秆气由于热值较低，目前主要用于供给百姓炊事和采暧。也有以秸秆气代替煤炭进行发电的使用报道，但由于热值较低，有一定的局限性。秸秆气中的甲烷含量较低严重地制约了秸秆气的利用范围，使庞大的秸秆资源难以充分利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提高秸秆气热值的改性装置。

本提高秸秆气热值的改性装置由压缩机、预热器、合成一氧化碳与氢气的转化器、冷凝器、气液分离器、吸附净化器以及秸秆气气路管道、转换气气路管道所构成，其中，秸秆气气路管道穿过预热器连接在压缩机出口与转化器入口之间，转换气气路管道穿过冷凝器连接在转化器出口与气液分离器入口之间和连接在气液分离器出口与吸附净化器入口之间。

工作时将普通秸秆气接入压缩机入口，经预热器加热至反应温度后输入到合成一氧化碳与氢气的转化器中，使秸秆气中较低热值的一氧化碳与氢气发生催化反应转化为高热值甲烷气体，即提高秸秆气中的甲烷气体的含量，获得高热值的转化气。该高热值的转化气经冷凝器冷凝后再由气液分离器完成气、液分离，气体部分通过气路管道输出到吸附净化器，在吸附净化器中除去转化气中的二氧化碳、水分、氮气等杂质成分，即获得其主要成份为甲烷和少量一氧化碳、二氧化碳的高热值秸秆气。吸附净化器对转化气的处理程度决定气体中甲烷与一氧化碳的浓度大小，进而决定其热值大小。实践证明本装置可将秸秆气中的甲烷气体的浓度提高到90％以上的程度，热值可由2000Kcal/Nm³左右提高到5000～8500Kcal/Nm³。此外，其组份大为改变的高热值秸秆气由于甲烷浓度的提高，而原来秸秆气中的氢气和一氧化碳转化成了甲烷，从而消除了使用时的安全隐患，可以并入城市天燃气管网作为天燃气使用，也可以制作成CNG、LNC使用。

本装置可做成撬装移动形式，运输方便，可对分散的秸秆气储气站里的秸秆气进行处理，能效高，最大限度的利用秸秆气中低热值成分来合成高热值的甲烷，在极短时间内即可将秸秆气的热值由2000Kcl/Nm³左右提高到5000～8500Kcl/Nm³。且自身能耗低——除压缩机用电外，预热器所用的热源可由一氧化碳与氢气反应时产生的热量来提供。另外还有副产蒸汽可作他用。

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容做进一步的详细叙述。

图1是本实施例的结构示意图

具体实施方式

参见图1，本提高秸秆气热值的改性装置由压缩机P1、预热器E1、E2、合成一氧化碳与氢气的转化器R1、冷凝器E3、气液分离器V1、由三个吸附塔T1、T2、T3和程序控制阀2a、2b、2c、3a、3b、3c、4a、4b、4c、5a、5b、5c构成的吸附净化器以及秸秆气气路管道1、转换气气路管道2所构成，其中，秸秆气气路管道1穿过预热器E1、E2连接在压缩机P1出口与转化器R1入口之间，转换气气路管道2在本实施例中是自转化器出口先接预热器E2、E1后再穿过冷凝器E3与气液分离器V1的入口相接，再从气液分离器V1的出口接吸附净化器入口。这样做的好处是预热器可以回收利用转化器R1的热量。转化器R1的反应温度的维持可像现有技术那样采用锅炉水循环的方式来实现。吸附净化器及程序控制阀均可沿用现有设备。

秸秆气经压缩机P1输入，经预热器E1、E2加热至反应温度后输入到转化器R1中，秸秆气中的一氧化碳和氢气在转化器R1中合成为高热值的甲烷气体，从而获得高热值的转化气。从转化器R1出来的高温转化气经过预热器E2、E1降温、冷凝器E3冷凝后再由气液分离器V1完成气、液分离；气体部分输出到吸附净化器，经常规的吸附净化处理除去转化气中的二氧化碳、水分、氮气等杂质成分，即可获得其主要成份为甲烷气体和少量一氧化碳、二氧化碳的高热值秸秆气。