[实用新型]一种气水分离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于有机废弃物厌氧处理技术领域，特别涉及一种用于去除基于有机废弃物厌氧发酵产生的沼气中的水分的气水分离装置。

背景技术

沼气，作为我国可再生能源重点发展产品之一，是一种重要的可再生清洁能源，具有石油、柴油及化工原料所无法比拟的环保效益。若以沼气替代石油作为运输燃料，每1Nm³沼气可替代1.1升汽油；若发电，则每产1亿度电，可节约标准煤3.5万吨，减排二氧化碳11万吨，减排二氧化硫500吨。目前，沼气主要由有机废弃物(例如，城市生活垃圾、畜禽粪便、剩余活性污泥和农业废弃物等)经厌氧发酵而产生，其常含有一定量的水分，比如在35℃和一个大气压下，沼气中的含水量可达5％(即，40g水/m³)。沼气中的水分主要来源于两方面：其一为厌氧发酵过程产生，这是由于有机废弃物在水环境下进行发酵；其二为沼气净化过程产生，因为沼气净化处理通常也是在水溶液环境中进行的，且在一定的温度下进行处理，得到的沼气将不可避免地含有水分。若不经过处理，沼气中的水分在输送过程中将冷凝并可能堵塞输气管道，导致水柱压力表出现波动。特别是在气候寒冷的地区，每到冬季，沼气中的水分在输气管中结冰可致使输气管堵塞。而且，当燃烧含有较多水分的沼气时，例如，在使用沼气炉或沼气灯时，将致使火焰忽大忽小，灯光忽明忽暗，严重影响沼气的使用效果。此外，沼气中的水分也会影响沼气燃烧的热值，并对设备产生不利的影响。

目前，针对厌氧发酵产生的沼气中的水分通常采用化学吸附的方法来去除。在这些方法中，采用的设备体积极大，而且化学药物成本很高。此外，也可以采用加压的方式来使水和沼气分离，但需要将含水沼气在5个大气压以上的压力下压缩进入较大的球形罐体中，保持压力使水汽凝结为水，聚集在罐体的底部，这种方式不适合外界环境温度变化较大的地区。

因此，实有必要设计一种气水分离装置，简单、高效地去除基于有机废弃物厌氧发酵产生的沼气中的水分。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气水分离装置，改善现有的用来去除沼气中水分的装置结构复杂、成本高的状况。

为实现上述目的，本实用新型提供一种气水分离装置，用于去除基于有机废弃物厌氧发酵产生的沼气中的水分，其中，所述气水分离装置包括分离筒和冷媒产生装置，所述分离筒包括用于容纳冷却介质的中空的罐体，在所述罐体下部的侧面设有沼气入口，在所述罐体上部设有沼气出口，所述沼气入口和所述沼气出口通过设置在所述罐体内部的冷凝管道流体连通，所述罐体上还设有冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口和冷媒出口均通过管线与所述冷媒产生装置连接，使得冷却介质能够通过经所述冷媒入口进入所述罐体再经过所述冷媒出口流出。

优选地，所述分离筒具有保温层，所述保温层设置在所述罐体的壁的外侧和/或内侧。

优选地，所述冷媒出口设置在所述分离筒的顶部或上部，高于所述沼气出口所在的位置。

优选地，所述冷却介质为纯净水或盐水或冷却油。

优选地，所述冷凝管道包括至少一个分支管道，所述分支管道为单螺旋状的盘管或者为直管。

优选地，所述冷凝管道由铜、铝或不锈钢制成。

优选地，所述冷凝管道的壁厚在0.1mm至0.5mm的范围内。

优选地，所述冷凝管道的长度在10m至100m的范围内，更优选在50m至100m的范围内。

优选地，所述冷凝管道的外部设置有翅片。

本实用新型的有益效果为：

通过本实用新型的气水分离装置，含水的沼气无须与化学药物接触，仅仅通过降温冷凝的过程即可简单高效地去除水分，并且能够实现连续化的水气分离；而且，水分去除率高，能耗低，设备的制造和运营成本低。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的气水分离装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的气水分离装置的分离筒的结构示意图。

附图标记列表：

1-沼气出口；2-冷媒出口；3-温度传感器；4-沼气入口；5-冷媒入口；6-冷媒排污口；7-保温层；8-螺旋管道；9-分离筒；16-冷凝水储罐；17-冷媒产生装置；18-储气罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。