[发明专利]组合式产甲烷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤燃油燃气废气制取甲烷的装置。

背景技术

众所周知，燃煤燃油燃气废气是大气形成霾的主因，国内外都是把燃煤燃油燃气废气当成污染物去除。而废气里的二氧化碳且没有办法去除。更没有把燃煤燃油燃气废气里的二氧化碳制成甲烷的先例。而目前，能源紧缺，急需开发一种新的能源。因此，研究设计一种燃煤燃油燃气废气制取甲烷的装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种燃煤燃油燃气废气制取甲烷的装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

组合式产甲烷装置，由多个单体产甲烷装置组合而成。每个单体产甲烷装置内，设有多个水电解器，每个水电解器下边设有燃煤燃油燃气设备排放废气输出管的排气口，单体产甲烷装置顶部设有污泥水溢流口，污泥水溢流口溢流出来的污泥水通过管道流到储存池。储存池上口设有软体密封盖。密封盖随着液体面升降，使空气与液体面隔绝，防止氧气毒害厌氧菌。储存池的作用：中毒的甲烷菌休息、治疗、康复。储存池里的污泥水再用渣浆泵6通过管道输送到产甲烷装置内，污泥水(甲烷菌种)循环利用。还设有营养液池，营养液池上口设有软体密封盖。密封盖随着液体面升降，使空气与液体面隔绝，防止氧气毒害厌氧菌。营养液由氮肥、磷肥和多种元素及水等原料根据甲烷菌营养需求配比。当单体产甲烷装置内的甲烷菌需要营养液时，用水泵11抽取营养液，通过管道输送到储存池。

作为发明的一种优选方案，还包括燃煤燃油燃气废气通过排气口(3)输送到单体产甲烷装置产生甲烷，甲烷通过管道输送到发电机发电，发电机排放的废气，通过管道输送到单体产甲烷装置产生甲烷，燃煤燃油燃气设备排放的废气循环利用零排放、零污染。

作为发明的一种优选方案，还包括单体产甲烷装置与地平面夹角10度至50度，单体产甲烷装置长度5米至200米后，呈S型，叠加式向空中发展，单体产甲烷装置上下端拐弯的中间部分上下平行，延长单体产甲烷装置长度，增加燃煤燃油燃气废气里的二氧化碳与甲烷菌接触的次数和延长接触时间，提高二氧化碳转化甲烷率，还设有防止虹吸管(12)，防止虹吸管(12)与污泥溢流口(4)连通。

工作原理：

1、渣浆泵7的作用：把污泥水、营养液注进单体产甲烷装置，促使单体产甲烷装置内的污泥水即甲烷菌种快速向上流动，使水电解产生的氧气与污泥水即甲烷菌快速分离。又因水电解设备的阳极紧邻气体流动的道路。所以，水电解产生的氧气在污泥水上升动力推动下和注进去的二氧化碳上升动力推动下，快速上升到气体流动的道路的上层运行区域。水电解产生的氧气与甲烷菌接触时间，控制在0.4以下，降低甲烷菌中毒风险。

2、单体产甲烷装置上部是尖形，尖形部分是气体流动的道路。尖形下边是污泥水流动的道路。因单体产甲烷装置被输进去的气体和产生的气体有二氧化碳、甲烷、氢气、氧气及硫化氢和氮氧化物等气体，统称为：甲烷混合气。甲烷混合气因原子量不同，在上升流动过程中，自然分出层次，氧气氢气在气体流动的道路上上层运行，甲烷二氧化碳在气体流动的道路上下层运行，而污泥水在污泥水流动的道路上向上流动。这样，甲烷和二氧化碳把污泥水即甲烷菌种与氧气隔离开，不接触，氧气就不能危害甲烷菌，二氧化碳制取甲烷由不可能，变成可能。

3、当燃煤燃油燃气设备排放的废气里的二氧化碳和甲烷菌种及营养液一块输送到单体产甲烷装置内的水电解设备下边，迅速上升，二氧化碳能够多次与水电解设备产生的氢离子接触和延长接触时间，在甲烷菌的作用下，燃煤燃油燃气废气里的二氧化碳与水电解产生的氢离子合成甲烷的甲烷合成率高。水电解在产生氢离子的同时，还产生氧离子，氧离子生成氧气，氧气能使甲烷菌中毒至死亡。但此时，单体产甲烷装置被输进去的气体和产生的气体有：二氧化碳、甲烷、氢气、氧气、硫化氢、氮氧化物等气体统称为甲烷混合气。这些气体迅速上升。又因水电解设备的阳极紧邻气体流动的道路。所以，水电解产生的氧气在污泥水上升动力推动下和注进去的二氧化碳上升动力推动下，快速上升到气体流动的道路的上层运行区域。水电解产生的氧气与甲烷菌接触时间，能够控制在0.4以下，降低甲烷菌中毒风险。甲烷混合气上升流动过程中，因原子量不同，分出层次，氧气氢气从上边走，甲烷和二氧化碳从下边走。这样，污泥水即甲烷菌从中底部走，氧气从上边走，甲烷和二氧化碳从中间走。二氧化碳和甲烷把氧气与甲烷菌隔离开不接触，就能够达到甲烷菌不中毒的目的。最终能够实现燃煤燃油燃气废气制取甲烷从不可能变成可能，并且能够提高二氧化碳生成甲烷率，降低二氧化碳制取甲烷运行费用。