【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种沼液中氨回收与沼气提纯的方法，属于环境工程废水处理、可再生能源领域。
技术介绍
1、沼气发酵技术是有机废弃物、高浓度有机废水处理的有效手段，不仅能降解有机污染物，而且能生产可再生能源—沼气，并且具有多重的温室气体减排效应。沼气发酵产生的沼液含有高浓度氨氮，沼液还田利用是通常的做法，但是，绝大部分沼气工程周围缺乏足够的土地消纳沼液，将沼液运输到其它地方消纳或者对沼液进行达标处理，费用都比较高。
2、另外，沼气工程产生的沼气中，低热值的co2占比高达40%，不利于远距离输送和高值利用。因此，在沼气作为城市燃气、车用燃气时，沼气需要进行提纯处理。主要的沼气提纯方法有变压吸附、水洗、胺洗、膜分离法等，但是，这些方法的设备投资比较大。
3、近年来，沼液中氨回收技术为沼液利用开辟了新的途径。采用最多的氨回收工艺是氨吹脱-酸吸收，例如中国专利公开号cn107021600a公开的一种猪粪厌氧发酵后沼液氨氮回收及沼气提纯的工艺与装置，公开日2017年8月8日。吹脱是一个物理过程，采用气体介质破坏气液两相原有平衡而建立新的气液平衡，使溶液中的某一组分（如非离子氨，nh3）由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。一般将气体（空气、水蒸气和废气等）通入沼液，沼液中氨氮被转化成气态nh3。然后采用吸收液选择性吸收挥发的氨。氨吹脱工艺的性能主要受温度、ph值和气体流速的影响。另外，一些次要因素（如吹脱气中co2和沼液的组成）对氨吹脱也有影响。吹脱前，需要对沼液进行预处理，通常采用强碱（cao, ca(oh)
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种沼液中氨回收与沼气提纯的方法。本专利技术利用沼气吹脱沼液中co2提高沼液ph值，辅以加热提高沼液温度，不用加碱，用提纯沼气进行氨吹脱，避免了沼气中co2对氨吹脱的负面影响，且氨吸收不用酸。
2、为实现上述目的，采用的技术方案如下：
3、一种沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
4、a、提纯沼气储气柜中的提纯沼气作为吹脱载气从氨吹脱塔底部进入，沼液池中的沼液从氨吹脱塔顶端喷入，进行氨吹脱，经过氨吹脱的脱氨沼液进入脱氨沼液池；
5、b、通过第二流量控制器用沼气储气柜的原始沼气对氨吹脱后的脱除气进行配气，配气后的混合气从吸收塔底部进入，来自配液池的上层石膏浆液从吸收塔顶部喷入，进行吸收反应，混合气中氨、co2被吸收后的提纯沼气进入提纯沼气储气柜；
6、c、吸收塔内的反应液和配液池的下层石膏浆液分别流入结晶器进行结晶反应，结晶反应后上部浆液进入吸收塔进行循环吸收反应，底部沉淀物进入固液分离机分离为固体碳酸钙和液态硫酸铵。
7、所述步骤a中，在提纯沼气量不足时，通过第一流量控制器用沼气储气柜中的原始沼气对提纯沼气进行配气。
8、所述步骤a中，提纯沼气中co2体积百分比控制在20%以下。
9、所述氨吹脱塔设加热装置和填料，温度控制在50~70℃，沼液在氨吹脱塔中的水力停留时间为4~10h，气液体积比为2000~5000:1。
10、所述步骤b中，对脱除气进行配气后，使混合气中co2体积含量达到5~35%，nh3/co2体积比1.5~2.0。
11、所述配液池石膏悬液的浓度为2~10%w/v，上层石膏浆液从顶部喷入吸收塔，下层石膏浆液流入结晶器。
12、所述吸收塔中混合气的空塔停留时间0.25~1.0min，配气后混合气与喷淋液的气液比100~200:1。
13、所述结晶器中浆液水力停留时间1.5~2.5h，结晶器上层石膏浆液循环量是配液池上层石膏浆液喷淋量的4~8倍。
14、所述沼液池通过管线与氨吹脱塔顶部设置的喷头连接，管线上设置有沼液泵；提纯沼气储气柜通过管线一路连接到氨吹脱塔底部，并联的另一路通过第一流量控制器连接到沼气储气柜，提纯沼气储气柜通过另一管线连接到吸引塔顶部；氨吹脱塔底部通过管线连接到脱氨沼液池，氨吹脱塔顶部还连接到第二流量控制器和吸收塔之间的管线上；沼气储气柜连接到第一流量控制器和第二流量控制器之间的管线上。
15、所述配液池通过管线与吸收塔顶部设置的喷头连接，管线上设置有浆液泵；吸收塔底部和配液池底部分别通过管线连接到结晶器上部，结晶器底部通过管线连接固液分离机。
16、采用本专利技术的优点在于：
17、（1）、本专利技术利用沼气吹脱沼液中co2提高沼液ph值，辅以加热提高沼液温度，提高沼液ph值不用加碱。
18、（2）、本专利技术采用提纯沼气进行氨吹脱，避免了沼气中co2对氨吹脱的负面影响。
19、（3）、本专利技术用原始沼气对吹脱后的脱除气进行配气，确保了与氨、硫酸钙反应的co2量。
20、（4）、本专利技术氨吸收不用酸。
21、（5）、本专利技术可以同时实现氨回收与沼气提纯。
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1.一种沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤a中，在提纯沼气量不足时，通过第一流量控制器（4）用沼气储气柜（5）中的原始沼气对提纯沼气进行配气。
3.根据权利要求2所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：根据权利要求1所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤a中，提纯沼气中CO2体积百分比控制在20%以下。
4.根据权利要求3所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述氨吹脱塔（2）设加热装置和填料，温度控制在50~70℃，沼液在氨吹脱塔（2）中的水力停留时间为4~10h，气液体积比为2000~5000:1。
5.根据权利要求4所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤b中，对脱除气进行配气后，使混合气中CO2体积含量达到5~35%，NH3/CO2体积比1.5~2.0。
6.根据权利要求5所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述配液池（9）石膏悬液的浓度为2~10%w/
7.根据权利要求6所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述吸收塔（8）中混合气的空塔停留时间0.25~1.0min，配气后混合气与喷淋液的气液比100~200:1。
8.根据权利要求7所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述结晶器（10）中浆液水力停留时间1.5~2.5h，结晶器（10）上层石膏浆液循环量是配液池（9）上层石膏浆液喷淋量的4~8倍。
9.根据权利要求8所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述沼液池（1）通过管线与氨吹脱塔（2）顶部设置的喷头连接，管线上设置有沼液泵；提纯沼气储气柜（3）通过管线一路连接到氨吹脱塔（2）底部，并联的另一路通过第一流量控制器（4）连接到沼气储气柜（5），提纯沼气储气柜（3）通过另一管线连接到吸引塔顶部；氨吹脱塔（2）底部通过管线连接到脱氨沼液池（6），氨吹脱塔（2）顶部还连接到第二流量控制器（7）和吸收塔（8）之间的管线上；沼气储气柜（5）连接到第一流量控制器（4）和第二流量控制器（7）之间的管线上。
10.根据权利要求9所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述配液池（9）通过管线与吸收塔（8）顶部设置的喷头连接，管线上设置有浆液泵；吸收塔（8）底部和配液池（9）底部分别通过管线连接到结晶器（10）上部，结晶器（10）底部通过管线连接固液分离机（11）。
...【技术特征摘要】
1.一种沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤a中，在提纯沼气量不足时，通过第一流量控制器（4）用沼气储气柜（5）中的原始沼气对提纯沼气进行配气。
3.根据权利要求2所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：根据权利要求1所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤a中，提纯沼气中co2体积百分比控制在20%以下。
4.根据权利要求3所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述氨吹脱塔（2）设加热装置和填料，温度控制在50~70℃，沼液在氨吹脱塔（2）中的水力停留时间为4~10h，气液体积比为2000~5000:1。
5.根据权利要求4所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述步骤b中，对脱除气进行配气后，使混合气中co2体积含量达到5~35%，nh3/co2体积比1.5~2.0。
6.根据权利要求5所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征在于：所述配液池（9）石膏悬液的浓度为2~10%w/v，上层石膏浆液从顶部喷入吸收塔（8），下层石膏浆液流入结晶器（10）。
7.根据权利要求6所述的沼液中氨回收与沼气提纯的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓良伟，陈子爱，王兰，王文国，
申请(专利权)人：农业农村部成都沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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