本发明专利技术公开了一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，主要包括装置主体、辅滤桶、干燥桶；装置主体下部设置有隔板将其分为过滤层、进气层，过滤层内置有用于分布沼气的布气组合环；进气层内设有第一供气管、第二供气管分别与动力喷头、连通管的后端连接；干燥桶设置在装置主体上顶面中心；辅滤桶设有多个，且周向设置在装置主体上顶面配设的嵌槽内，辅滤桶通过辅滤筒进气口与装置主体内部连通，干燥桶的进气管道与辅滤桶出气口通过接口组件连通。本发明专利技术通过装置主体、辅滤筒以及干燥筒的集成式设计，简化装置整体的大小，利用布气组合环等结构的设计，提高沼气提纯的效果。
An integrated biogas purification device and its method
【技术实现步骤摘要】
一种集成式沼气净化提纯装置及其方法
本专利技术涉及沼气提纯
，具体是涉及一种集成式沼气净化提纯装置及其方法。
技术介绍
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧条件下发酵，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气，对沼气进行提纯可以得到热值和杂质气体组分品质符合天然气标准要求的高品质CH4，而沼气提纯通常指去除沼气中的杂质组分，使之成为甲烷含量高的清洁燃料。沼气提纯方法中，由于低温冷凝法技术和经济性较差的原因很少使用，同时膜分离法成本较高且不能较为普及的投入大量使用，所以我们通常采用吸收法或者变压吸附法，然而现有装置对于沼气的提纯处理中仍然有着一些问题，如，吸收效果较差，装置能耗高等等；因此，我们需要一种能够在相同过滤剂的情况下，提出一种能耗更低，提纯效率更高的沼气净化提纯装置来进一步提高沼气普及和使用效果。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种集成式沼气净化提纯装置及其方法。本专利技术的技术方案是:一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，主要包括装置主体、辅滤桶、干燥桶；所述装置主体下部设置有隔板将其分为上下两部分，分别为用于提纯沼气的过滤层、用于预过滤沼气的进气层，所述过滤层内置有用于分布沼气的布气组合环；所述布气组合环包括多组传动气管环、载体环，所述传动气管环由内到外等间距分布在隔板上表面，所述载体环内部中空，所述载体环中心处下方的隔板上开设有连通管，且载体环下端载体环进气口与连通管转动密封连接，载体环与传动气管环滑动连接，所述传动气管环两侧壁周向设有多组倾斜设置的动力喷头，所述载体环与所述动力喷头位置对应处各设有多组斜板，载体环与相邻两个传动气管环之间位置对应处设有多组转动喷气柱，所述转动喷气柱周向等间距设置在载体环上，并通过一侧转动连接管与载体环连通，转动喷气柱另一侧通过转动轴贯穿载体环的固定板，并与其配设的传动齿轮连接，所述传动气管环上表面设有环形齿面与传动齿轮啮合传动；利用布气组合环的结构设计，通过将沼气进行两股气流分别利用，使布气组合环在气流作用下进行转动布气，显著提高布气效果，并且节能低耗，同时由于两股气体的上升交错提高与第一过滤液的混合吸收作用，提高对其的净化提纯效果；所述进气层内设有第一供气管、第二供气管，所述动力喷头后端贯穿隔板并与所述第一供气管连接，所述连通管后端与所述第二供气管连接，所述装置主体外壁与进气层位置对应处设有沼气进气口，所述沼气进气口内配设有加压气泵与第一供气管、第二供气管连接；将沼气进行两股气流分别利用，可以有效的为布气组合环提供动力支持，使装置整体节能环保；所述干燥桶设置在装置主体上顶面中心；所述辅滤桶设有多个，且周向设置在装置主体上顶面配设的嵌槽内，辅滤桶通过辅滤筒进气口与装置主体内部连通，干燥桶的进气管道与辅滤桶出气口通过接口组件连通。通过多个辅滤筒与装置主体可拆卸连接，有利于对各个辅滤筒进行拆卸维护，并且不影响装置整体运行，同时可以提高装置整体的拆卸清洗效果，提高对装置的清理工作效率。进一步地，所述转动喷气柱上周向设有多个喷头，并且转动喷气柱一侧的载体环上固定有清洁刷毛，所述清洁刷毛与转动喷气柱贴合设置。通过设置清洁刷毛，可利用传动齿轮与环形齿面啮合进行传动使转动喷气柱进行自转进行喷头的自清堵，从而提高装置在长时间使用情况下依旧保持较好的布气效果。进一步地，所述嵌槽上设有与装置主体连通的对接口，所述对接口两侧的嵌槽底部各设有一个滑槽，且对接口圆周设有用于增强密封效果的弹性密封环，所述辅滤桶底部的辅滤筒进气口用于与对接口对接连通，辅滤桶底部与两个滑槽位置对应处各设有一个滑块与其配接，所述对接口内置有电磁阀，所述嵌槽内侧壁设有距离传感器，所述距离传感器与电磁阀通过控制器总接控制，所述控制器设置于装置主体上顶部中心处的容置仓内。通过嵌槽与辅滤筒底部的结构设计，可以有效实现辅滤筒拆卸的使用效果，使拆卸后进行自动封闭，在安装后自动连通，有利于对各个辅滤筒进行分别的拆卸维护，且不影响装置的整体运行效果。更进一步地，所述弹性密封环包括密封环和弹簧，所述嵌槽与弹性密封环位置对应处设有环形槽，所述密封环通过多组所述弹簧与环形槽内底面连接；所述辅滤桶内侧底面设有便于密封环与其底部的辅滤筒进气口配接的倒角槽。通过弹性密封环的结构设计，可以显著提高辅滤筒拆卸安装与装置主体的密封效果，从而有效实现辅滤筒的设计功能需求。进一步地，所述辅滤桶内置有出气分流头、雾化喷头；所述出气分流头顶部呈锥形，且下端与辅滤筒进气口处设有的柱形延长管连接，出气分流头上部开设有多个气孔口，所述雾化喷头设置在辅滤桶内顶面，并通过管道与辅滤桶上顶面配设的滤液罐连接。通过设置雾化喷头对第二过滤液进行雾化处理，提高沼气与第二过滤液的接触效果，从而提高二级过滤效果，同时设置出气分流头，利用其结构设计对下落液进行有效回收，可以通过辅滤筒下部侧面设有的排液口进行滤液收集。进一步地，所述接口组件包括密封套管和连接管，所述密封套管分别通过螺纹与两侧的连接管螺纹连接，所述两侧的连接管分别与干燥桶的进气管道、辅滤桶出气口对接。通过设置接口组件可以提高辅滤筒与干燥筒的连接效率，从而提高辅滤筒拆卸的使用效果。进一步地，所述干燥桶内置有可便捷抽取的干燥仓，所述干燥仓呈网状筒型，其轴心处设有转动抽拉杆，所述转动抽拉杆上设有用于搅动的螺旋辊，干燥桶上顶面设有与其转动密封连接的顶盖，所述顶盖上表面设有转动钮与转动抽拉杆转动连接，干燥桶上部一侧面处设有沼气收集口。通过干燥筒的结构设计，可以通过转动钮的转动对干燥仓进行转动，从而通过螺旋辊的搅动使干燥剂进行上下搅动，从而使干燥剂的干燥效果更高和利用率更高，并且通过可拆卸连接结构设计使干燥剂替换更加方便。一种集成式沼气净化提纯的方法，主要包括以下步骤：S1：分别配制第一过滤液、第二过滤液、干燥剂；S2：搭建如权利要求书1-7中任意一项所述的装置，在装置主体内装载第一过滤液，在辅滤桶的滤液罐装载第二过滤液，在干燥桶的干燥仓内装载干燥剂；S3：将待提纯净化的沼气通入装置主体的进气层内，通过加压气泵加压后输送至过滤层，利用布气组合环促进与第一过滤液接触，对沼气进行一级过滤提纯；S4：沼气经过一级过滤提纯后上升进入辅滤筒，通过雾化喷头对第二过滤液进行雾化使其与上升沼气进行充分接触，对沼气进行二级过滤提纯；S5：沼气经过二级过滤提纯后沿着管道进入干燥筒，通过干燥筒内干燥剂的作用对沼气进行干燥处理，并通过沼气收集口排出得到提纯后沼气。进一步地，所述第一过滤液为氢氧化钠溶液，所述第二过滤液为氢氧化钙溶液，所述干燥剂为生石灰；但不限于这几种。本专利技术的工作方法为：在装置主体内装载第一过滤液，在辅滤桶的滤液罐装载第二过滤液，在干燥桶的干燥仓内装载干燥剂；将待提纯净化的沼气通入装置主体的沼气进气口通入进气层内，通过加压气泵加压后分别沿着第一供气管、第二供气管分两股沼气输送至过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，其特征在于，主要包括装置主体(1)、辅滤桶(2)、干燥桶(3)；/n所述装置主体(1)下部设置有隔板(11)将其分为上下两部分，分别为用于提纯沼气的过滤层(12)、用于预过滤沼气的进气层(13)，所述过滤层(12)内置有用于分布沼气的布气组合环(4)；/n所述布气组合环(4)包括多组传动气管环(41)、载体环(42)，所述传动气管环(41)由内到外等间距分布在隔板(11)上表面，所述载体环(42)内部中空，所述载体环(42)中心处下方的隔板(11)上开设有连通管(14)，且载体环(42)下端载体环进气口(421)与连通管(14)转动密封连接，载体环(42)与传动气管环(41)滑动连接，所述传动气管环(41)两侧壁周向设有多组倾斜设置的动力喷头(411)，所述载体环(42)与所述动力喷头(411)位置对应处各设有多组斜板(422)，载体环(42)与相邻两个传动气管环(41)之间位置对应处设有多组转动喷气柱(43)，所述转动喷气柱(43)周向等间距设置在载体环(42)上，并通过一侧转动连接管(44)与载体环(42)连通，转动喷气柱(43)另一侧通过转动轴(45)贯穿载体环(42)的固定板(423)，并与其配设的传动齿轮(46)连接，所述传动气管环(41)上表面设有环形齿面(412)与传动齿轮(46)啮合传动；/n所述进气层(13)内设有第一供气管(131)、第二供气管(132)，所述动力喷头(411)后端贯穿隔板(11)并与所述第一供气管(131)连接，所述连通管(14)后端与所述第二供气管(132)连接，所述装置主体(1)外壁与进气层(13)位置对应处设有沼气进气口(15)，所述沼气进气口(15)内配设有加压气泵(16)与第一供气管(131)、第二供气管(132)连接；/n所述干燥桶(3)设置在装置主体(1)上顶面中心；所述辅滤桶(2)设有多个，且周向设置在装置主体(1)上顶面配设的嵌槽(17)内，辅滤桶(2)通过辅滤筒进气口(21)与装置主体(1)内部连通，干燥桶(3)的进气管道与辅滤桶出气口(22)通过接口组件(5)连通。/n...
【技术特征摘要】
1.一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，其特征在于，主要包括装置主体(1)、辅滤桶(2)、干燥桶(3)；
所述装置主体(1)下部设置有隔板(11)将其分为上下两部分，分别为用于提纯沼气的过滤层(12)、用于预过滤沼气的进气层(13)，所述过滤层(12)内置有用于分布沼气的布气组合环(4)；
所述布气组合环(4)包括多组传动气管环(41)、载体环(42)，所述传动气管环(41)由内到外等间距分布在隔板(11)上表面，所述载体环(42)内部中空，所述载体环(42)中心处下方的隔板(11)上开设有连通管(14)，且载体环(42)下端载体环进气口(421)与连通管(14)转动密封连接，载体环(42)与传动气管环(41)滑动连接，所述传动气管环(41)两侧壁周向设有多组倾斜设置的动力喷头(411)，所述载体环(42)与所述动力喷头(411)位置对应处各设有多组斜板(422)，载体环(42)与相邻两个传动气管环(41)之间位置对应处设有多组转动喷气柱(43)，所述转动喷气柱(43)周向等间距设置在载体环(42)上，并通过一侧转动连接管(44)与载体环(42)连通，转动喷气柱(43)另一侧通过转动轴(45)贯穿载体环(42)的固定板(423)，并与其配设的传动齿轮(46)连接，所述传动气管环(41)上表面设有环形齿面(412)与传动齿轮(46)啮合传动；
所述进气层(13)内设有第一供气管(131)、第二供气管(132)，所述动力喷头(411)后端贯穿隔板(11)并与所述第一供气管(131)连接，所述连通管(14)后端与所述第二供气管(132)连接，所述装置主体(1)外壁与进气层(13)位置对应处设有沼气进气口(15)，所述沼气进气口(15)内配设有加压气泵(16)与第一供气管(131)、第二供气管(132)连接；
所述干燥桶(3)设置在装置主体(1)上顶面中心；所述辅滤桶(2)设有多个，且周向设置在装置主体(1)上顶面配设的嵌槽(17)内，辅滤桶(2)通过辅滤筒进气口(21)与装置主体(1)内部连通，干燥桶(3)的进气管道与辅滤桶出气口(22)通过接口组件(5)连通。
2.如权利要求1所述的一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，其特征在于，所述转动喷气柱(43)上周向设有多个喷头，并且转动喷气柱(43)一侧的载体环(42)上固定有清洁刷毛(424)，所述清洁刷毛(424)与转动喷气柱(43)贴合设置。
3.如权利要求1所述的一种集成式沼气净化提纯装置及其方法，其特征在于，所述嵌槽(17)上设有与装置主体(1)连通的对接口(171)，所述对接口(171)两侧的嵌槽(17)底部各设有一个滑槽(172)，且对接口(171)圆周设有用于增强密封效果的弹性密封环(6)，所述辅滤桶(2)底部的辅滤筒进气口(21)用于与对接口(171)对接连通，辅滤桶(2)底部与两个滑槽(172)位置对应处各设有一个滑块(23)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓君，黄续崟，张荔，张冬青，郭华芳，刘敏茹，唐志华，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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