[发明专利]从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种从沼气中脱除二氧化碳的方法及设备，特别涉及一种脱碳溶液恒温吸收和再生的方法及设备。

背景技术

吸收法因其对沼气中甲烷和二氧化碳组分具有很高的选择性分离的特点，而在沼气提纯制备管道天然气或车载压缩天然气领域得到了很广泛的应用。

传统吸收法是利用有机胺溶液与二氧化碳的物理化学吸收特性来实现沼气中二氧化碳的分离的，即在吸收塔内的加压、常温条件下，有机胺溶液与沼气中的二氧化碳发生吸收反应进行脱碳提纯甲烷，吸收二氧碳的脱碳溶液成为富液，富液在再生塔内的减压、加热条件下，发生逆向解析反应，释放出高纯度的二氧化碳气体，同时富液得到再生，重新具备吸收二氧化碳的能力，从而实现沼气在吸收塔内的连续脱碳提纯甲烷过程，并使得脱碳液进行连续的吸收、再生循环利用。

富液再生时，需要消耗大量蒸汽来煮沸富液以释放二氧化碳而实现再生，同时，再生后的高温吸收液又需要被降温后才能送入吸收塔重新参与沼气中二氧化碳的分离吸收过程。传统的吸收法蒸汽消耗量大、能量利用率低、换热设备投资大，尤其是对于没有蒸汽锅炉的企业，此法的局限性更明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱碳溶液无蒸汽恒温吸收和再生，成本低，运行费用低，热利用率高的从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法及设备。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法，包括以下步骤：步骤一，将原料沼气进行增压处理，增压后原料沼气的压力控制在0.6~1.0Mpa；将上述增压后的原料沼气在吸收塔内进行脱除二氧化碳处理，其中含有的二氧化碳气体被80～85℃的脱碳溶液吸收，脱碳后的沼气成为生物天然气从吸收塔顶部排出；步骤二：将步骤一中所述吸收二氧化碳后的脱碳溶液通入再生塔，与80～85℃的空气逆流接触，去除脱碳溶液中的二氧化碳，使脱碳溶液再生并循环利用，空气和二氧化碳的混合气从再生塔顶部排出；脱碳溶液在循环吸收二氧化碳和再生过程中，因散热而损失的少量热量由再生塔底部溶液停留区的电加热器补充。

优选地，所述步骤二中空气通过与再生塔顶部排出的空气和二氧化碳的混合气经过热交换实现第一次加热，再通过螺旋片电加热器实现第二次加热，加热后空气的温度为80～85℃。

优选地，所述步骤一中生物天然气挟带的脱碳溶液经气液分离后回收并循环利用。

优选地，所述步骤二中空气与二氧化碳混合气挟带的脱碳溶液经气液分离后回收并循环利用。

实现如上所述的从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法的设备，包括吸收塔、再生塔，所述吸收塔下部连接输送压缩沼气的风机，吸收塔底部通过液位调节阀连接所述再生塔的顶部喷淋器，再生塔底部设置有电加热器，并通过泵连接吸收塔的顶部喷淋器；所述再生塔顶部还通过控制阀组、回流泵连接有脱碳溶液贮槽；还包括鼓风机，所述鼓风机连接气气换热器和螺旋片电加热器，螺旋片电加热器通过气体分布器连接到再生塔底部的溶液停留区下部。

优选地，所述回流泵连接一PLC控制系统。

优选地，所述吸收塔顶端依次连接第一气液冷却器、第一气液分离器，所述第一气液分离器通过排液阀连接到脱碳溶液贮槽。

优选地，所述再生塔顶端依次连接气气换热器、第二气液冷却器、第二气液分离器，所述气液分离器通过排液阀连接到脱碳溶液贮槽。

优选地，所述气气换热器与鼓风机之间设置有精密过滤器。

优选地，所述螺旋片电加热器和电加热器分别在出口管设置有温控装置。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：该沼气脱除二氧化碳的恒温吸收方法，能够实现脱碳溶液的无蒸汽恒温吸收和再生，无需增设蒸汽锅炉，最大程度回收系统热量，可减少设备投资成本，同时降低运行费用，让吸收法提纯沼气的应用场合更加广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

该实施例的从沼气中脱除二氧化碳的恒温吸收方法包括以下步骤：