[发明专利]二氧化碳净化沼气的装置

说明书

技术领域

本发明属于小球藻净化沼气设备技术领域，具体涉及利用小球藻吸收二氧化碳净化沼气的装置。

背景技术

小球藻（Chlorella）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种球形单细胞淡水藻类，直径3～8微米，是地球上最早的生命之一，出现在20多亿年前，基因始终没有变化，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广。

在微藻的大规模培养中，最大限度地利用二氧化碳作为碳源是十分必要的。它可以为藻的生长补充碳源，减少NaHCO3、冰醋酸等的用量，降低原料成本，同时还可以实现对培养液的调控和维持碳平衡。二氧化碳的溶解度主要受溶液的pH、温度、气液两相接触时间和接触面积、藻细胞密度及二氧化碳分压等因素影响。Lee等采用气体渗透膜管置于循环藻液中，由于二氧化碳通过微孔膜分散成细微气泡，加速二氧化碳的溶解，提高二氧化碳的利用率。管道式反应器利用CO2的方式主要有三种:1反应器和藻液泡沫反应器组成循环系统，CO2 在泡沫反应器内被吸收形成饱和溶液；2含有CO2的气体直接注入反应器，利用气升原理使藻液携带气泡在反应器内形成循环流动的过程中吸CO2 ；3反应器和液泵组成循环系统，CO2气体伴随藻液输入反应器管道内并形成微小气泡，在藻液流动过程中与藻充分混合实现气体交换.

生物天然气制备的关键在于沼气中杂质的净化分离，尤其是二氧化碳的高效、低成本脱除。在众多二氧化碳分离技术中，化学吸收法因具有高二氧化碳分离效率、高净化气甲烷体积分数、低甲烷损失和操作简单等优点，成为现阶段可大型化的成熟沼气二氧化碳分离技术之一。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种利用小球藻来吸收沼气中的二氧化碳作为小球藻养料，再通过化学吸附剂对沼气中残留的二氧化碳进行二次吸附的原理来净化沼气的装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

利用小球藻吸收二氧化碳净化沼气的装置，包括温室大棚1、设在温室大棚1下方的沼气池2和设在温室大棚1上前方的透明罩板3，其特征在于：所述的该装置还包括设在温室大棚1内的小球藻培养管4、气体加压装置5、二氧化碳二次吸收器6、气体压缩机7和管道8；所述的小球藻培养管4一端通过管道8与气体加压装置5连接，其另一端通过管道8与二氧化碳二次吸收器6相连接；所述的二氧化碳二次吸收器6与气体压缩机7相连接。

所述的小球藻培养管4为跑马道式或阶梯状式或螺旋式结构，小球藻液体流动的方向为自上而下流动。

所述的二氧化碳二次吸收器6内设有二氧化碳吸附剂，吸附剂的组分为MEA基氨基乙酸盐或MEA基肌氨酸盐或MEA基脯氨酸盐或MEA基鸟氨酸盐中的一种或几种混合；其运作的环境温度设置为35±0.5摄氏度范围。

所述的气体加压装置5与小球藻培养管4之间的管道8上设有截止阀9。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1）温室大棚1的采用，给小球藻培养提供了恒温的环境，有利于小球藻的发育，而且给二氧化碳二次吸收器6提供了良好的工作环境，在温室大棚1上设置的透明罩板3，给小球藻提供良好的发育条件，而且也给沼气池提供了反应条件。

2）小球藻培养管4为跑马道式或阶梯状式或螺旋式结构，小球藻液体流动的方向为自上而下流动方式的采用，使得沼气混合气体在小球藻培养管4中能够给小球藻的吸收二氧化碳提供足够多的时间，延缓了二氧化碳的溢出时间，提高了二氧化碳的利用率，为后期提纯沼气起到了至关重要的作用。

3）二氧化碳二次吸收器6内设有二氧化碳吸附剂，组分为MEA基氨基乙酸盐或MEA基肌氨酸盐或MEA基脯氨酸盐或MEA基鸟氨酸盐中的一种或几种混合的吸附剂，具有比无机型氨基酸盐更优异的二氧化碳吸收性能，且不会产生沉淀和腐蚀问题，同时再生总能耗低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：温室大棚1、沼气池2、透明罩板3、小球藻培养管4、气体加压装置5、二氧化碳二次吸收器6、气体压缩机7、管道8、截止阀9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

利用小球藻吸收二氧化碳净化沼气的装置，包括温室大棚1、设在温室大棚1下方的沼气池2和设在温室大棚1上前方的透明罩板3以及温室大棚1内的小球藻培养管4、气体加压装置5、二氧化碳二次吸收器6、气体压缩机7和管道8。

如附图1所示，其中小球藻培养管4一端通过管道8与气体加压装置5连接，其另一端通过管道8与二氧化碳二次吸收器6相连接；二氧化碳二次吸收器6与气体压缩机7相连接。