[发明专利]一种基于水合原理的垃圾填埋气提纯方法

说明书

本发明属于垃圾填埋技术领域，具体涉及一种基于水合原理的垃圾填埋气提纯方法，包括如下步骤：步骤1，将预处理后的填埋气放入至缓冲罐内，并进行低温处理，得到压缩填埋气；步骤2，将压缩填埋气加入冷却压缩机中，恒温过滤水分，然后经除杂器和换热器，得到无水填埋气；步骤3，将无水填埋气通入膜分离装置低温分离，得到纯净填埋气；步骤4，将纯净填埋气冲入多组蒸馏水反应釜中连续低温曝气反应，提取甲烷水合物冷冻，得到产品。本发明采用低温处理的方式除杂除油，得到纯净的填埋气，然后经水合反应，得到高纯度甲烷水合物。

技术领域

本发明属于垃圾填埋技术领域，具体涉及一种基于水合原理的垃圾填埋气提纯方法。

背景技术

垃圾填埋气体是生活垃圾填埋后，在填埋场内被微生物分解，产生的以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体。填埋气体中含有30％-55％体积比的甲烷，含有30％-45％体积比的的二氧化碳，此外，还含有少量的空气、恶臭气体和其他微量气体。填埋气体中的甲烷是一种易燃易爆的气体。由于甲烷爆炸时需要与空气混合，占到空气中的5％-15％才会发生爆炸，因此在封闭的填埋场内几乎没有爆炸的危险。但是，当填埋气体通过土壤的空隙转移到填埋场以外，并与空气混合时，就有可能发生爆炸。填埋气体还含有微量的氨、一氧化碳、硫化氢、多种挥发性有机物等物质，会产生恶臭问题和空气污染。但根据联合国政府间气候变化专门委员(IPCC)相关规定，未经过处理的填埋气体中二氧化碳为生物质分解的结果，属于自然碳循环的一部分，不计入温室气体。填埋气体中甲烷被列入大气温室气体清单，其温室效应是同体积二氧化碳的21倍。如何对其有效收集存储并合理利用是急需解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于水合原理的垃圾填埋气提纯方法，采用低温处理的方式除杂除油，得到纯净的填埋气，然后经水合反应，得到高纯度甲烷水合物。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种基于水合原理的垃圾填埋气提纯方法，包括如下步骤：

步骤1，将预处理后的填埋气放入至缓冲罐内，并进行低温处理，得到压缩填埋气；

步骤2，将压缩填埋气加入冷却压缩机中，恒温过滤水分，然后经除杂器和换热器，得到无水填埋气；

步骤3，将无水填埋气通入膜分离装置低温分离，得到纯净填埋气；

步骤4，将纯净填埋气冲入多组蒸馏水反应釜中连续低温曝气反应，提取甲烷水合物冷冻，得到产品。

所述步骤1中的低温处理的温度为2-8℃，压力为20-40kPa。

所述步骤2中的恒温过滤的温度为0-5℃。

所述步骤2中的除杂器内设置有泡沫吸附板，所述泡沫吸附板的孔径沿气流方向逐渐减小，且孔径由8mm减少至2mm。

所述泡沫吸附板的材质如下：

聚氯乙烯8-10份、聚丙烯酸钠3-5份、聚偏氟乙烯3-5份、无机添加剂3-5份。

所述泡沫吸附板的比表面覆盖有一层聚丙烯酸钠薄膜层。

泡沫吸附板的制备方法：将聚氯乙烯细粉、无机添加剂和聚偏氟乙烯细粉充分混合形成混合粉料，并加入蒸馏水中形成浆料；加入三聚氰胺和十二烷基硫酸钠加热搅拌至形成粘稠浆料，将浆料涂敷在基板表面形成第一层涂覆膜；继续将入十二烷基硫酸钠加热搅拌搅拌，涂覆在第一层涂覆膜表面，形成第二涂覆膜；按照上述方法涂覆多次后得到多层涂覆膜；将多层涂覆膜进行恒温挤压反应2-3h，恒温泡入水中2-5h，烘干得到多孔吸附底板，然后浸泡至聚丙烯酸钠水溶液中，二次烘干，得到泡沫吸附板。