[实用新型]膜分离沼气提纯系统

说明书

技术领域

本实用新型属于沼气处理技术领域，具体涉及一种膜分离沼气提纯系统。

背景技术

沼气是指有机物厌氧降解所产生的一种混合气体，其主要成分为甲烷(约占40～70％)和二氧化碳(约30～60％)，另外还含有少量的硫化氢、水分、氨、硅氧烷、氮气、氧气和灰尘等成分。

二氧化碳在沼气中含量高，不仅降低了沼气的热值和燃烧势，而且对天然气管道具有腐蚀作用，因此，实现沼气中二氧化碳和甲烷的分离，是将沼气转化为生物天然气的关键。

目前，实现沼气提纯的工艺普遍具有分离得到的甲烷量少的不足，从而降低了沼气的利用率。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种膜分离沼气提纯系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种膜分离沼气提纯系统，包括：原料气预处理单元、混合罐、沼气压缩机、多级过滤除油单元、加热器、一级膜组、二级膜组、缓冲罐和甲烷储罐；

其中，所述混合罐设置有进气口、第1回流口、第2回流口和排气口；

所述混合罐的进气口与所述原料气预处理单元的排气口连通；所述混合罐的排气口与所述沼气压缩机的进气口连通；所述沼气压缩机的排气口与所述多级过滤除油单元的进气口连通；所述多级过滤除油单元的排气口与所述加热器的进气口连通；所述加热器的排气口通过第1输气管道与所述一级膜组的进气口连通；在所述第1输气管道上安装第1电动阀门；从所述加热器的排气口到所述第1电动阀门之间的输气管道引出第2输气管道，所述第2输气管道反馈连接到所述混合罐的第1回流口，并且，所述第2输气管道安装有第2电动阀门；

所述一级膜组的渗透口与二氧化碳储罐连通；所述一级膜组的非渗透口与所述二级膜组的进气口连通；所述二级膜组的非渗透口通过所述缓冲罐和所述甲烷储罐连通；所述二级膜组的渗透口通过第3输气管道反馈连接到所述混合罐的第2回流口；

此外，在所述加热器的排气口安装有压力检测传感器和温度检测传感器；还包括PLC控制器；所述PLC控制器分别与所述压力检测传感器、所述温度检测传感器、所述第1电动阀门和所述第2电动阀门连接。

优选的，所述原料气预处理单元包括串联的气水分离器、脱硫增压风机、脱硫单元和粗颗粒过滤器。

优选的，所述脱硫单元为脱硫罐；所述脱硫罐包括罐体，所述罐体的底部设置进气口，所述罐体的顶部设置排气口，在所述罐体的内部设置带筛孔的支撑板，在所述支撑板的上面铺设第1不锈钢网，在所述第1不锈钢网的上面铺设磁球，在所述磁球的上面铺设氧化铁脱硫剂；在所述氧化铁脱硫剂的上面铺设第2不锈钢网，在所述第2不锈钢网的上面铺设活性碳脱硫层。

本实用新型提供的膜分离沼气提纯系统具有以下优点：

(1)设置两级膜组，并且，第二级膜组的渗透口反馈到位于沼气压缩机前面的混合罐中，既保证二氧化碳和甲烷的高效分离，又保证提取到数量较多的甲烷，提高了沼气利用率。

(2)通过对脱硫罐的设计，可高效脱除沼气中的硫化氢和有机硫，防止沼气中含硫杂质对设备和管线的腐蚀，延长了整个系统的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的膜分离沼气提纯系统的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1，本实用新型提供一种膜分离沼气提纯系统，包括：原料气预处理单元、混合罐、沼气压缩机、多级过滤除油单元、加热器、一级膜组、二级膜组、缓冲罐和甲烷储罐；

其中，混合罐设置有进气口、第1回流口、第2回流口和排气口；

混合罐的进气口与原料气预处理单元的排气口连通；混合罐的排气口与沼气压缩机的进气口连通；沼气压缩机的排气口与多级过滤除油单元的进气口连通；多级过滤除油单元的排气口与加热器的进气口连通；加热器的排气口通过第1输气管道与一级膜组的进气口连通；在第1输气管道上安装第1电动阀门；从加热器的排气口到第1电动阀门之间的输气管道引出第2输气管道，第2输气管道反馈连接到混合罐的第1回流口，并且，第2输气管道安装有第2电动阀门；

一级膜组的渗透口与二氧化碳储罐连通；一级膜组的非渗透口与二级膜组的进气口连通；二级膜组的非渗透口通过缓冲罐和甲烷储罐连通；二级膜组的渗透口通过第3输气管道反馈连接到混合罐的第2回流口；