本实用新型专利技术公开了一种水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的装置，包括气体缓冲罐、增压机、塔前分离器、吸收塔、塔后分离器、回收槽、闪蒸槽、贫液泵、贫液过滤器、再生塔、循环水管道泵，本法在脱碳原理上利用二氧化碳不同压力下在水中的溶解度不同，采用加压吸收、常压解析再生的方法脱除沼气中的二氧化碳，将纯化后的沼气中CH4浓度提高到97%以上送后工序脱水，达到二类生物天然气质量标准。本实用新型专利技术采用的工作水解析再生装置与传统设备相比，具有体积小，设备投资小，脱碳效率高，电耗低等优势。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及可再生能源领域，特别是涉及一种水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的工艺装置。
技术介绍
沼气是一种以甲烷和二氧化碳为主的低热值生物质气体，可以通过脱硫、脱二氧化碳、脱水等净化处理环节制精制为满足生物天然气标准的生物天然气。早期的沼气主要来自于农业废弃物处理，规模小，产气量低，大部分用于农户燃气自用，随着环境保护、环境治理意识增强，对再生能源的利用也逐渐得到重视，沼气生产规模越来越大，大部分来源于污水、污泥、垃圾处理的厌氧发酵系统，沼气的利用也慢慢从发电并入电网发展到提纯制成生物天然气并入城市燃气管网或进一步处理制成车用压缩生物天然气供加气站。目前中、大型脱碳装置采用化学吸收法脱碳、PSA脱碳、低温甲醇法、碳酸丙烯脂法等，但随着环保形势越来越竣，采用低廉易得，环保无害的物质作为脱碳吸收剂，是势在必行的。本方案采用水作为吸收液，用以脱除沼气中的二氧化碳，提高沼气中甲烷浓度生产生物天然气，生产过程中既不需要热源（锅炉蒸汽），又不需要独立的循环水系统，使再生资源开发和综合利用得到更好的发展。CN203530267U《以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置》中提到：本技术以沼气为原料的压缩生物天然气生产装置包括顺次连通的沼气增压装置Ⅰ、水洗脱碳装置、干燥装置Ⅰ、增压装置Ⅱ、干燥装置Ⅱ和生物天然气储运装置，所述水洗脱碳装置包括顺次连通的沼气缓冲罐、沼气压缩装置和水洗吸收塔，水洗吸收塔的顶部与干燥装置Ⅰ连通，水洗吸收塔的下部依次连接有水力透平机、一级解析塔和二级解析塔，二级解析塔下部与水洗吸收塔上部之间设有管道连通，管道上安装有水泵，一级解析塔顶部和沼气缓冲罐顶部之间有管道连通。但是该装置仍然存在以下缺点：（1）系统需要另外设立单独的循环水处理系统；（2）能耗大；（3）占地面积大。本方案与之相比较，脱碳的原理是一致的，但在设备结构和工艺流程设置上有所不同，我们的优势和区别在于：（1）对一、二级解析塔内部结构进行了优化，设置了水平解析板，由平板段和孔板段组成，增大了从吸收塔底部出来的富液在解析设备内的解析面积，从而大大缩小了解析设备体积，减少（压力容器）50%左右的制作费，设备体积小，占地面积小，摆放紧凑；（2）在二级解析设备后增加了常压再生塔，塔底设置一台再生风机向塔内从下往上鼓吹空气，与塔保内从上喷淋而下的工作水直接接触，一方面充分解析溶解在水中残余的二氧化碳，提高再生效果，另一方面降低了工作水的温度，这两点作用均提高了进入吸收塔的工作水的吸收二氧化碳的能力，同等负荷下，与专利2013120650773.5相比，可减少入塔水循环量，从而减少高压水泵（贫液泵）电耗约20%。（3）水泵采用变频调节，既保护了设备又降低电耗，更方便装置在负荷波动时水量灵活调节。（4）系统不需要另外设立单独的循环水处理系统，水溶液在冷却压缩机的同时可回收热量用于提升自身的温度，有利于溶解于水溶液中的二氧化碳的解析。
技术实现思路
为解决现有沼气脱碳装置中存在中的不足，本技术的目的在于提供一种节约能源、高压水泵能耗少的水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的工艺装置。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的装置，包括气体缓冲罐、增压机、塔前分离器、吸收塔、塔后分离器、回收槽、闪蒸槽、贫液泵、贫液过滤器、再生塔、循环水管道泵，气体缓冲罐出口与增压机进口相连，增压机出口与塔前分离器相连，塔前分离器与吸收塔进气口相连，吸收塔出气口与塔后分离器进口相连，吸收塔底工作水出口与回收槽进液口相连，回收槽顶部出气口与位于增压机前的气体缓冲罐进气端相连、回收槽底部出液口与闪蒸槽进液口相连，闪蒸槽顶部通过放空阀与外界大气相连，闪蒸槽底部出液口分两个支路，一路与再生塔进液口相连，另一路与循环水管道泵进口相连，再生塔底部出液口与贫液过滤器进口相连，贫液过滤器出口与贫液泵进口相连，贫液泵出口与吸收塔顶部进液口相连，泵出口与增压机冷却水进水管相连，增压机冷却水出水管与再生塔顶进水口相连。优选地，所述回收槽和/或闪蒸槽内部设有水平解析板，所述水平解析板分为实心板段、孔板段和实心板段。优选地，实心板段、孔板段和实心板段的长度比为2:3:1。优选地，所述闪蒸槽安装于再生塔顶部，闪蒸槽与再生塔之间形成一个“U”型管。优选地，所述再生塔的底部连接鼓风机，鼓风机的送风管高于再生塔底部进气口。优选地，所述再生塔底部设置液位溢流水封，其溢流口位置低于再生塔底部进风口。本技术具有以下有益效果：（1）该装置采用水作为吸收剂脱除沼气中的二氧化碳，项目整体投资运行费用低，处理效率高，操作方便，且吸收载体为水，不添加任何吸收剂，价廉易得、无毒、易于再生，对周围环境不会带来污染；（2）对一、二级解析塔内部结构进行了优化，设置了水平解析板，由平板段和孔板段组成，增大了从吸收塔底部出来的富液在解析设备内的解析面积，从而大大缩小了解析设备体积，减少（压力容器）50%左右的制作费，设备体积小，占地面积小，摆放紧凑；（3）在二级解析设备后增加了常压再生塔，塔底设置一台再生风机向塔内从下往上鼓吹空气，与塔保内从上喷淋而下的工作水直接接触，一方面充分解析溶解在水中残余的二氧化碳，提高再生效果，另一方面降低了工作水的温度，这两点作用均提高了进入吸收塔的工作水的吸收二氧化碳的能力，同等负荷下，与同类的其他装置相比可减少入塔水循环量，从而减少高压水泵（贫液泵）电耗约20%；（4）水泵采用变频调节，既保护了设备又降低电耗，更方便装置在负荷波动时水量灵活调节；（5）系统不需要另外设立单独的循环水处理系统，水溶液在冷却压缩机的同时可回收热量用于提升自身的温度，有利于溶解于水溶液中的二氧化碳的解析。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1为本技术实施例的结构示意图。附图2为本技术实施例的回收槽和/或闪蒸槽结构示意图。附图3为本技术附图2中的A-A剖面图。附图4为本技术附图2中的B-B剖面图。附图5为本技术附图2中的C-C剖面图。具体实施方式下面通过具体实施例对本技术作进一步的说明。水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的装置，如附图1所示，包括气体缓冲罐、增压机、塔前分离器、吸收塔、塔后分离器、回收槽、闪蒸槽、贫液泵、贫液过滤器、再生塔、循环水管道泵，气体缓冲罐出口与增压机进口相连，增压机出口与塔前分离器相连，塔前分离器与吸收塔进气口相连，吸收塔出气口与塔后分离器进口相连，吸收塔底工作水出口与回收槽进液口相连，回收槽顶部出气口与位于增压机前的气体缓冲罐进气端相连、回收槽底部出液口与闪蒸槽进液口相连，闪蒸槽顶部通过放空阀与外界大气相连，闪蒸槽底部出液口分两个支路，一路与再生塔进液口相连，另一路与循环水管道泵进口相连，再生塔底部出液口与贫液过滤器进口相连，贫液过滤器出口与贫液泵进口相连，贫液泵出口与吸收塔顶部进液口相连，泵出口与增压机冷却水进水管相连，增压机冷却水出水管与再生塔顶本文档来自技高网...
【技术保护点】
水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的装置，包括气体缓冲罐、增压机、塔前分离器、吸收塔、塔后分离器，其特征在于，还包括回收槽、闪蒸槽、贫液泵、贫液过滤器、再生塔、循环水管道泵，气体缓冲罐出口与增压机进口相连，增压机出口与塔前分离器相连，塔前分离器与吸收塔进气口相连，吸收塔出气口与塔后分离器进口相连，吸收塔底工作水出口与回收槽进液口相连，回收槽顶部出气口与位于增压机前的气体缓冲罐进气端相连、回收槽底部出液口与闪蒸槽进液口相连，闪蒸槽顶部通过放空阀与外界大气相连，闪蒸槽底部出液口分两个支路，一路与再生塔进液口相连，另一路与循环水管道泵进口相连，再生塔底部出液口与贫液过滤器进口相连，贫液过滤器出口与贫液泵进口相连，贫液泵出口与吸收塔顶部进液口相连，泵出口与增压机冷却水进水管相连，增压机冷却水出水管与再生塔顶进水口相连。
【技术特征摘要】
1.水吸收法脱除沼气中二氧化碳制备生物天然气的装置，包括气体缓冲罐、增压机、塔前分离器、吸收塔、塔后分离器，其特征在于，还包括回收槽、闪蒸槽、贫液泵、贫液过滤器、再生塔、循环水管道泵，气体缓冲罐出口与增压机进口相连，增压机出口与塔前分离器相连，塔前分离器与吸收塔进气口相连，吸收塔出气口与塔后分离器进口相连，吸收塔底工作水出口与回收槽进液口相连，回收槽顶部出气口与位于增压机前的气体缓冲罐进气端相连、回收槽底部出液口与闪蒸槽进液口相连，闪蒸槽顶部通过放空阀与外界大气相连，闪蒸槽底部出液口分两个支路，一路与再生塔进液口相连，另一路与循环水管道泵进口相连，再生塔底部出液口与贫液过滤器进口相连，贫液过滤器出口与贫液泵进口相连，贫液泵出口与吸收塔顶部进液口相连，泵出口与增压机冷却水进水管相连，增压机冷却水出水管与再生塔顶进水口相连。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺少君，
申请(专利权)人：贺少君，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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