[实用新型]沼气脱水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沼气脱水装置及一种沼气脱水工艺。

背景技术

为有效地应对气候变化、满足日益增长的能源需求，未来的能源结构、利用方式正在产生深刻的变革。开发清洁能源、提高能源效率，促进节约能源、减少排放，正成为各国的新目标。

沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体，与其他可燃气体相比，沼气具有良好的抗爆性与耐腐性。沼气的热值为5500-5800大卡/立方米，其主要可燃成份是甲烷CH₄。沼气是从水中分离出来的水蒸气饱和气体，所以它的含水率相对较高。例如在中温35℃运行的沼气池，沼气的含水量为40g/m³，当冷却到20℃时，沼气中的含水量减少到19g/m³。也就是说每立方米沼气在从35℃冷却到20℃的过程中会有21g的冷凝水析出。冷凝水会造成管路堵塞等问题，给用户造成使用不便。因此，在应用之前我们还必须对它进行脱水处理。

传统的沼气脱水普遍采用的是：1、依靠管网对沼气冷却脱水；2、用自制或其它设备依靠气温的变化对沼气冷却脱水。这些措施往往导致系统或设备的脱水效果差，从而又导致沼气应用设备的效率下降。

为此，中国实用新型专利申请ZL200920088326.9提出了一种保温型沼气脱水器，其中在罐体内装填滤网，增加沼气通过时的接触面积，从而使水汽冷凝析出，达到沼气与水汽分离的目的。但是该沼气脱水装置只是在常温下对沼气进行脱水处理，没有充分利用水蒸气遇冷析出的特性，不能在最大程度上实现了气水的分离。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种沼气脱水装置，该沼气脱水装置具有两级脱水的功能，在最大程度上使沼气与水蒸气分离，达到良好的脱水效果。

本实用新型的另一目的在于提出一种具有两级脱水步骤的沼气脱水工艺。

根据本实用新型一个方面实施例的沼气脱水装置，包括：冷凝器，疏水器，和气水分离器。

所述冷凝器具有冷凝器入口和冷凝器出口；所述疏水器具有疏水器进口、疏水器出水口和疏水器出气口，其中所述疏水器进口与所述冷凝器出口相连；所述气水分离器具有分离器入口、沼气出口和分离器出水口，其中所述分离器入口与所述疏水器出气口相连。

根据本实用新型实施例的沼气脱水装置，含有饱和水蒸气的沼气进入冷凝器内，饱和水蒸气遇冷后冷凝析出，经疏水器分离后，液态水被排出，实现了一级脱水；然后沼气进入气水分离器，雾状水粒在气水分离器的内壁上形成液流下落，与沼气分离，实现二级脱水。本装置在最大程度上实现的气水分离，可满足各种沼气应用设备的使用。

另外，根据本实用新型上述实施例的沼气脱水装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型实施例的沼气脱水装置进一步包括：制冷器，温度检测件，和控制器。

所述制冷器与所述冷凝器相连用于对所述冷凝器进行制冷；所述温度检测件与所述冷凝器相连用于检测所述冷凝器内温度；所述控制器分别与所述温度控制件和所述制冷器相连用于根据所述温度检测件检测的温度控制所述制冷器对所述冷凝器的制冷。由此，可以实现对冷凝器的自动控制，使冷凝器内的温度可以保持在某个设定的值。

根据本实用新型实施例的沼气脱水装置进一步包括排水器，所述排水器分别与所述疏水器出水口和所述分离器出水口相连。

更具体地，所述疏水器为疏水阀。

由此，能及时排出装置处理过程中产生的液态水。

在本实用新型的一个实施例中，所述气水分离器为离心式气水分离器。

在本实用新型的一个实施例中，所述气水分离器为圆锥形容器，所述分离器入口与所述气水分离器的内壁相切。由此，更有利于沼气与气水分离器的内壁接触，形成液流。

在本实用新型的一个实施例中，在所述疏水器出气口与所述分离器入口之间设有增压泵。由此，增加了沼气进入汽水分离器时的射流速度。

根据本实用新型另一方面实施例的沼气脱水工艺，包括以下步骤：利用冷凝器对所述沼气进行降温以使沼气中的蒸汽变为冷凝水；使沼气与冷凝水通过疏水器进行一级脱水以分离沼气和冷凝水；利用气水分离器对与冷凝水分离后的沼气进行二级脱水以进一步分离出沼气中的蒸汽。

根据本实用新型实施例的一种沼气脱水工艺，具有两级脱水步骤，在最大程度上使沼气与水蒸气分离，达到良好的脱水效果。