專(zhuān)利名稱(chēng)：生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低碳能源發(fā)電技術(shù)和分布式能源供應(yīng)領(lǐng)域，是一種新型地?zé)崮?、光熱能和生物質(zhì)能三者協(xié)調(diào)互補(bǔ)的電力、供熱或制冷和有機(jī)肥聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)能，是指利用自然界中的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化而成的能源，與礦物燃料相比，生物質(zhì)資源最主要特點(diǎn)是具有可再生性和低污染性。生物質(zhì)資源利用的方式多種多樣，主要有直接燃燒技術(shù)、生物轉(zhuǎn)化技術(shù)和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)等，其中氫氣和沼氣厭氧消化是一種生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，是生物質(zhì)資源在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過(guò)各類(lèi)微生物的分解代謝，最終形成氫氣和沼氣的過(guò)程?？捎米魑⑸飬捬跸a(chǎn)氫氣和沼氣的生物質(zhì)資源非常豐富，包括各種糧食作物的秸稈、禾本植物、水生植物、人畜糞便、各種有機(jī)物廢水和污泥等。我國(guó)的生物質(zhì)資源相當(dāng)豐富，據(jù)研究表明，我國(guó)生物質(zhì)資源可作為能源利用的約為7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，僅僅工業(yè)廢水和畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物經(jīng)過(guò)沼氣化處理后，理論上便可以生產(chǎn)沼氣約800億立方米。但是目前的利用率非常低，大多的生物質(zhì)資源被白白的浪費(fèi)掉，如秸稈在田間直接燃燒，有機(jī)廢水和人畜糞便直接排入江河，既造成資源的浪費(fèi)，也污染了環(huán)
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，將現(xiàn)有分散的、功能單一的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合和創(chuàng)新，提供一種結(jié)構(gòu)合理，功能齊備，具有廣泛的實(shí)用性，集多種能源綜合利用于一體的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，可聯(lián)合利用地?zé)崮?、太?yáng)能和生物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)的發(fā)電、供熱或制冷及有機(jī)肥料供應(yīng)。厭氧消化過(guò)程采用氫厭氧消化池和沼氣厭氧消化池分池方式進(jìn)行，通過(guò)聯(lián)合利用太陽(yáng)能和地?zé)峒岸嘤嗾託庾鳛閰捬跸貎?nèi)加熱熱源，在厭氧消化池中加入磁性自動(dòng)攪拌系統(tǒng)，以使料液表面不結(jié)殼，不影響沼氣或氫氣的逸出，提高系統(tǒng)的產(chǎn)氣速率；通過(guò)氣體凈化裝置，以去除氫氣和沼氣中的雜質(zhì)氣體，提取出高純度的氫氣和甲烷，分離出的CO2可直接送入溫室作為葉面施肥的肥料，同時(shí)也可以維持厭氧消化池內(nèi)壓力的穩(wěn)定，提高產(chǎn)氣率和產(chǎn)氣量；沼氣通過(guò)燃料改質(zhì)器改質(zhì)為氫氣，采用氫燃料電池組發(fā)電，多余電力可以上網(wǎng)出售或采用蓄電池儲(chǔ)存；以循環(huán)水吸收燃料電池組的排熱，循環(huán)水預(yù)熱后再經(jīng)過(guò)燃?xì)忮仩t進(jìn)一步加熱成熱水或蒸汽，用以供熱或制冷，其沼液、沼渣為有機(jī)肥料，從而實(shí)現(xiàn)電熱冷肥的同產(chǎn)聯(lián)供。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是一種生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是它包括氫氣厭氧消化池原料3輸送端與氫氣厭氧消化池4輸入端連通，氫氣厭氧消化池4輸出端與第一氣體凈化裝置9輸入端連通，第一氣體凈化裝置9輸出端與儲(chǔ)氫裝置13第一輸入端連通；沼氣厭氧消化原料5輸送端與沼氣厭氧消化池6輸入端連通，沼氣厭氧消化池6第一輸出端與有機(jī)沼肥7輸送端連通，沼氣厭氧消化池6第二輸出端與第二氣體凈化裝置10輸入端連通，第二氣體凈化裝置10第一輸出端與溫室15連通，第二氣體凈化裝置10第二輸出端與高壓儲(chǔ)氣柜11輸入端連通，高壓儲(chǔ)氣柜11第一輸出端與燃料改質(zhì)器12輸入端連通，燃料改質(zhì)器12輸出端與儲(chǔ)氫裝置13第二輸入端連通； 儲(chǔ)氫裝置13輸出端與燃料電池組14連通，燃料電池組14輸出端與逆變器16輸入端連通， 逆變器16輸出端與用電設(shè)備17連通；高壓儲(chǔ)氣柜11第二輸出端與燃?xì)忮仩t19的燃料輸入端連通，燃?xì)忮仩t19水側(cè)輸出端與熱負(fù)載20輸入端連通，熱負(fù)載20第一輸出端通過(guò)循環(huán)水泵18與燃料電池組14冷卻劑輸入端連通，燃料電池組14冷卻劑輸出端與燃?xì)忮仩t19 水側(cè)輸入端連通；太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸出端分別與氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6的內(nèi)加熱盤(pán)管22的熱水輸入端23連通，氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6 的內(nèi)加熱盤(pán)管22的冷水輸出端M與太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸入端連通。所述的氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6均分別由至少一個(gè)可移動(dòng)池體，在可移動(dòng)池體內(nèi)設(shè)置加熱盤(pán)管22和磁性攪拌器25，多個(gè)可移動(dòng)池體采用串聯(lián)或并聯(lián)。所述的第一氣體凈化裝置9和第二氣體凈化裝置10結(jié)構(gòu)相同，均包括生物脫硫反應(yīng)器27、脫水裝置30、二氧化碳分離器四和升壓裝置21順序連接；在二氧化碳分離器 29的罐體36內(nèi)設(shè)有分子篩膜34和二氧化碳吸附劑35，分子篩膜34固定于罐體36內(nèi)的上部，二氧化碳吸附劑35均布位于分子篩膜34下方的罐體36內(nèi)。所述的高壓儲(chǔ)氣柜11第二輸出端與富氧炊具31連接。所述的熱負(fù)載20第二輸出端與供熱裝置1連接。所述的熱負(fù)載20第三輸出端與制冷裝置2連接。本發(fā)明的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在一是本發(fā)明聯(lián)合利用太陽(yáng)能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能源，在厭氧消化池內(nèi)設(shè)有加熱管，以太陽(yáng)能、地?zé)崮芑蚨嘤嗉淄闉閰捬跸靥峁┖銣責(zé)嵩?，生物質(zhì)厭氧消化池所產(chǎn)氫氣作為燃料發(fā)電、供熱或制冷，這樣，既可聯(lián)合利用多種可再生能源，提高了能源的利用率，生物質(zhì)直燃利用率僅10%左右，厭氧消化利用率可達(dá)60%及以上，又可以將厭氧消化池維持在中高溫厭氧消化，以提高產(chǎn)氣率；二是本發(fā)明采用兩種厭氧消化系統(tǒng)并列運(yùn)行方式，即氫氣厭氧消化池和甲烷厭氧消化池分開(kāi)，氫氣厭氧消化池和沼氣厭氧消化池均分別由至少一個(gè)可移動(dòng)池體， 多個(gè)可移動(dòng)池體采用串聯(lián)或并聯(lián)，這樣，可根據(jù)負(fù)荷選擇投入的厭氧消化池?cái)?shù)目，既可維持產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)和高效的產(chǎn)氣過(guò)程，又可提高整個(gè)系統(tǒng)的可控性及靈敏度。 三是本發(fā)明在氫氣和沼氣厭氧消化池體內(nèi)設(shè)有自動(dòng)攪拌器，經(jīng)常攪拌厭氧消化池內(nèi)的厭氧消化原料，以不使料液表面結(jié)殼，妨礙氣體逸出，這不僅能使厭氧消化原料和細(xì)菌充分接觸，促進(jìn)細(xì)菌的新陳代謝，使其迅速生長(zhǎng)繁殖，加快厭氧消化速度，提高產(chǎn)氣率；四是本發(fā)明采用氣體凈化裝置對(duì)厭氧消化氣體凈化處理，不僅可以去除硫化氫、二氧化碳和水蒸氣等氣體，提取出純凈的氫氣和甲烷，還可以通過(guò)抽氣裝置維持厭氧消化池內(nèi)的氣壓穩(wěn)定在最佳厭氧消化壓力下，提高產(chǎn)氣率；五是本發(fā)明將經(jīng)過(guò)凈化后的高純度氫氣，供燃料電池組發(fā)電來(lái)供電，通過(guò)循環(huán)水利用燃料電池組廢熱，進(jìn)行預(yù)熱再經(jīng)過(guò)燃?xì)忮仩t加熱成熱水或蒸汽， 用作為供熱或制冷的熱源。氫/沼氣厭氧消化后的沼液、沼渣均為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)合供應(yīng)電力、供熱或制冷和有機(jī)肥料。


圖1為生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6結(jié)構(gòu)示意圖3為第一氣體凈化裝置9和第二氣體凈化裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1供熱裝置，2制冷裝置，3氫氣厭氧消化原料，4氫氣厭氧消化池，5沼氣厭氧消化原料，6沼氣厭氧消化池，7有機(jī)沼肥，8太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩矗?第一氣體凈化裝置，10第二氣體凈化裝置，11高壓儲(chǔ)氣柜，12燃料改質(zhì)器，13儲(chǔ)氫裝置，14燃料電池組，15 溫室，16逆變器，17用電設(shè)備，18循環(huán)水泵，19燃?xì)忮仩t，20熱負(fù)載，21升壓裝置，22內(nèi)加熱盤(pán)管，23熱水輸入管，24冷水輸出管，25磁性攪拌器，26基座，27生物脫硫反應(yīng)器，28無(wú)水氯化鈣，29 二氧化碳分離器，30脫水裝置，31富氧炊具，34分子篩膜，35 二氧化碳吸附劑，36 罐體，37保溫材料，38保溫套。
具體實(shí)施方式
下面利用附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)包括氫氣厭氧消化池原料3輸送端與氫氣厭氧消化池4輸入端連通，氫氣厭氧消化池4輸出端與第一氣體凈化裝置9輸入端連通，第一氣體凈化裝置9輸出端與儲(chǔ)氫裝置13第一輸入端連通； 沼氣厭氧消化原料5輸送端與沼氣厭氧消化池6輸入端連通，沼氣厭氧消化池6第一輸出端與有機(jī)沼肥7輸送端連通，沼氣厭氧消化池6第二輸出端與第二氣體凈化裝置10輸入端連通，第二氣體凈化裝置10第一輸出端與溫室15連通，第二氣體凈化裝置10第二輸出端與高壓儲(chǔ)氣柜11輸入端連通，高壓儲(chǔ)氣柜11第一輸出端與燃料改質(zhì)器12輸入端連通，燃料改質(zhì)器12輸出端與儲(chǔ)氫裝置13第二輸入端連通；儲(chǔ)氫裝置13輸出端與燃料電池組14 連通，燃料電池組14輸出端與逆變器16輸入端連通，逆變器16輸出端與用電設(shè)備17連通； 高壓儲(chǔ)氣柜11第二輸出端分別與富氧炊具31和燃?xì)忮仩t19的燃料輸入端連通，燃?xì)忮仩t 19水側(cè)輸出端與熱負(fù)載20輸入端連通，熱負(fù)載20第一輸出端通過(guò)循環(huán)水泵18與燃料電池組14冷卻劑輸入端連通，燃料電池組14冷卻劑輸出端與燃?xì)忮仩t19水側(cè)輸入端連通；太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸出端分別與氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6的內(nèi)加熱盤(pán)管22的熱水輸入端23連通，氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6的內(nèi)加熱盤(pán)管22的冷水輸出端M與太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸入端連通。所述的熱負(fù)載20第二輸出端與供熱裝置1連接。所述的熱負(fù)載20第三輸出與制冷裝置2連接。
參照?qǐng)D1和2，所述的氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6均分別由至少一個(gè)可移動(dòng)池體，在可移動(dòng)池體內(nèi)設(shè)置加熱盤(pán)管22和磁性攪拌器25，內(nèi)加熱盤(pán)管22的熱水輸入端 23和冷水輸出端M均穿過(guò)沼氣厭氧消化池6外壁及其保溫套38，在保溫套38內(nèi)置有保溫材料37，多個(gè)可移動(dòng)池體采用串聯(lián)或并聯(lián)，錯(cuò)峰疊加，恒溫或變溫運(yùn)行的工藝流程，可根據(jù)負(fù)荷選擇投入的厭氧消化池?cái)?shù)目，既可維持產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)和高效的產(chǎn)氣過(guò)程，又可提高整個(gè)系統(tǒng)的可控性及靈敏度。
參照?qǐng)D3，所述的第一氣體凈化裝置9和第二氣體凈化裝置10結(jié)構(gòu)相同，均包括 生物脫硫反應(yīng)器27、脫水裝置30、二氧化碳分離器四和升壓裝置21順序連接；在二氧化碳分離器四的罐體36內(nèi)設(shè)有分子篩膜34和二氧化碳吸附劑35，分子篩膜34固定于罐體36 內(nèi)的上部，二氧化碳吸附劑35均布位于分子篩膜34下方的罐體36內(nèi)。
參照?qǐng)D1-3，本發(fā)明生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)的工作過(guò)程為太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸出端熱水送入氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6的熱水輸入管23，熱水進(jìn)入內(nèi)加熱盤(pán)管22中加熱厭氧消化液，被冷卻的熱水通過(guò)冷水輸出管 24回到太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸入端，完成厭氧消化池內(nèi)加熱過(guò)程；氫氣厭氧消化原料3進(jìn)入氫氣厭氧消化池4中，厭氧消化產(chǎn)出氣體主要含有氫氣、二氧化碳、硫化氫和水蒸氣，產(chǎn)出氣體通過(guò)氫氣厭氧消化池4氣體輸出端進(jìn)入第一氣體凈化裝置9中，第一氣體凈化裝置9輸出端的純凈氫氣進(jìn)入儲(chǔ)氫裝置13第一輸入端；沼氣厭氧消化原料5進(jìn)入沼氣厭氧消化池6中，厭氧消化產(chǎn)出主要含有甲烷、二氧化碳、硫化氫、水蒸氣、沼液和沼渣，產(chǎn)出氣體通過(guò)沼氣厭氧消化池6氣體輸出端進(jìn)入第二氣體凈化裝置10中，沼液和沼渣被送出作為有機(jī)沼肥，完成氫氣和沼氣的生物質(zhì)厭氧消化過(guò)程；沼氣進(jìn)入第二氣體凈化裝置10中，在第二氣體凈化裝置10中被凈化和升壓，第二氣體凈化裝置10輸出端的高壓甲烷氣體直接送入高壓儲(chǔ)氣柜11，高壓儲(chǔ)氣柜11第一輸出端將甲烷直接送入燃料改質(zhì)器12，被改質(zhì)成氫氣后進(jìn)入儲(chǔ)氫裝置13第二輸入端，儲(chǔ)氫裝置13輸出端的氫燃料直接送入燃料電池組14， 在燃料電池組14中產(chǎn)生電和廢熱，電能通過(guò)逆變器16轉(zhuǎn)換為交流電后直接送入用電設(shè)備 17 ；循環(huán)水通過(guò)循環(huán)水泵18升壓后進(jìn)入燃料電池組14冷卻劑輸入端，燃料電池組14冷卻劑輸出端的熱水進(jìn)入燃?xì)忮仩t19水側(cè)輸入端，高壓儲(chǔ)氣柜11第二輸出端將甲烷直接送入富氧炊具31輸入端和燃?xì)忮仩t19燃?xì)廨斎攵耍細(xì)忮仩t19水側(cè)輸出端的熱水、蒸汽送往供熱裝置1或制冷裝置2，完成電熱冷肥聯(lián)供過(guò)程。所述的氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6是一種設(shè)有內(nèi)加熱、磁性攪拌和保溫套的厭氧消化裝置，為提高氫氣和甲烷厭氧消化池內(nèi)的厭氧消化溫度，提高產(chǎn)氣率，在厭氧消化池內(nèi)設(shè)有內(nèi)加熱盤(pán)管22，內(nèi)加熱盤(pán)管22的冷水輸出端M與太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸入端連通，內(nèi)加熱盤(pán)管22的熱水輸入端23與太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?輸出端連通構(gòu)成帶自動(dòng)調(diào)溫裝置的熱交換回路，完成內(nèi)加熱過(guò)程；磁性攪拌器25包括旋子與輕質(zhì)材料制成的托盤(pán)，托盤(pán)底部系有軟繩，軟繩長(zhǎng)度應(yīng)大于厭氧消化池高度的2/3，其下端與厭氧消化池底部固結(jié)。托盤(pán)可漂浮在氫或沼氣厭氧消化池料液的表面以避免沉入料液與料渣的結(jié)合部，利用基座26的磁或電極和磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整使磁性攪拌器25旋轉(zhuǎn)，完成攪拌過(guò)程。所述的第一氣體凈化裝置9和第二氣體凈化裝置10結(jié)構(gòu)相同，是一種去除混合氣體中硫化氫、二氧化碳和水蒸氣，并將甲烷和氫氣升壓的裝置，氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6結(jié)構(gòu)相同，氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6出口的混合氣體進(jìn)入生物脫硫反應(yīng)器27，脫硫后的氣體進(jìn)入脫水裝置30，水蒸氣被脫水裝置30內(nèi)的無(wú)水氯化鈣觀吸收，脫水裝置30輸出端的氫氣和二氧化碳混合物或甲烷和二氧化碳混合物進(jìn)入二氧化碳分離器四，二氧化碳被二氧化碳吸附劑35吸收，較純凈的氫氣和甲烷通過(guò)分子篩膜34過(guò)濾，得到高純度氫氣和甲烷，經(jīng)過(guò)升壓裝置21升壓后分別進(jìn)入儲(chǔ)氫裝置13和高壓儲(chǔ)氣柜 11，完成氣體凈化和升壓過(guò)程。本發(fā)明的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，可以聯(lián)合利用地?zé)崮?、太?yáng)能和生物質(zhì)能，采用地?zé)崮芎?或太陽(yáng)能作為生物質(zhì)厭氧消化的內(nèi)加熱源，生物質(zhì)厭氧消化氣體作為燃料發(fā)電、供熱或制冷，可以聯(lián)合利用多種可再生能源，提高了能源的利用率，又可以將厭氧消化池維持在中高溫厭氧消化，防止其在冬季低溫期間結(jié)凍，解決了厭氧消化池的“越冬問(wèn)題”，提高了產(chǎn)氣率；厭氧消化過(guò)程采用氫氣厭氧消化和沼氣厭氧消化分池進(jìn)行，數(shù)個(gè)厭氧消化單元并聯(lián)成一個(gè)生物質(zhì)厭氧消化系統(tǒng)，可以根據(jù)產(chǎn)量和原料，實(shí)現(xiàn)靈活的組合，維持產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)和高效的產(chǎn)氣過(guò)程；厭氧消化系統(tǒng)通過(guò)生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)生氫氣、沼氣和沼液、沼渣，氫氣通過(guò)凈化后直接送入儲(chǔ)氫裝置作為燃料電池組的燃料；沼氣通過(guò)凈化后提取成高純度的甲烷，再將甲烷改質(zhì)成氫氣，同樣送入儲(chǔ)氫裝置，采用燃料電池組發(fā)電來(lái)供電，通過(guò)循環(huán)水冷卻燃料電池組廢熱，預(yù)熱后再經(jīng)過(guò)燃?xì)忮仩t加熱成熱水、蒸汽送往熱負(fù)載，用來(lái)作為供熱或制冷熱源，這樣，加之沼氣厭氧消化后的沼液、沼渣用作肥料，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電能、供熱或制冷和有機(jī)肥料多聯(lián)供。本發(fā)明的氫氣厭氧消化池4和沼氣厭氧消化池6是一種設(shè)有內(nèi)加熱盤(pán)管22、磁性攪拌器25和保溫套38的厭氧消化裝置，與傳統(tǒng)的厭氧消化池比較，其突出優(yōu)勢(shì)在于可以通過(guò)調(diào)整內(nèi)加熱盤(pán)管22的熱水量來(lái)調(diào)節(jié)厭氧消化池的溫度，將溫度維持在最佳的厭氧消化溫度，提高厭氧消化效率、縮短厭氧消化時(shí)間，增大產(chǎn)氣率；磁性攪拌器25懸浮于液面頂部，采用外部的基組磁驅(qū)動(dòng)，無(wú)需在厭氧消化池內(nèi)另外加入機(jī)械的攪拌電機(jī)等，既可以增強(qiáng)了厭氧消化池的密封性，又可使得厭氧消化液與微生物充分混合接觸，促進(jìn)微生物新陳代謝，提高產(chǎn)氣率，預(yù)防厭氧消化液面結(jié)殼；保溫套38可隔斷厭氧消化池與外環(huán)境換熱，以減少厭氧消化池的熱量損失。本發(fā)明所述的第一氣體凈化裝置9和第二氣體凈化裝置10是一種去除雜質(zhì)氣體和升壓的裝置，其突出優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)生物脫硫反應(yīng)器用于分離出硫化氫，繼而經(jīng)過(guò)脫水裝置去除混合氣體中的水蒸氣，再經(jīng)過(guò)二氧化碳分離器去除二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)過(guò)分子篩過(guò)濾后制成高純度的氫氣和甲烷，經(jīng)過(guò)抽氣裝置升壓后分別進(jìn)入儲(chǔ)氫裝置和高壓儲(chǔ)氣(甲烷) 柜，既可以制取高純度的氣體燃料，又可以維持生物質(zhì)厭氧消化池內(nèi)壓力、溫度穩(wěn)定在最佳數(shù)值，提高厭氧消化速率。本具體實(shí)施方式
給出的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)僅為一個(gè)實(shí)施例，并非窮舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)的簡(jiǎn)單復(fù)制和改進(jìn)，仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。本發(fā)明經(jīng)過(guò)6個(gè)月的試用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的和達(dá)到所述的效果。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是它包括氫氣厭氧消化池原料C3)輸送端與氫氣厭氧消化池(4)輸入端連通，氫氣厭氧消化池(4)輸出端與第一氣體凈化裝置(9)輸入端連通，第一氣體凈化裝置(9)輸出端與儲(chǔ)氫裝置(1 第一輸入端連通；沼氣厭氧消化原料( 輸送端與沼氣厭氧消化池(6)輸入端連通，沼氣厭氧消化池(6)第一輸出端與有機(jī)沼肥(7)輸送端連通，沼氣厭氧消化池(6)第二輸出端與第二氣體凈化裝置(10)輸入端連通，第二氣體凈化裝置(10)第一輸出端與溫室(1 連通，第二氣體凈化裝置(10)第二輸出端與高壓儲(chǔ)氣柜(11)輸入端連通，高壓儲(chǔ)氣柜(11)第一輸出端與燃料改質(zhì)器(1 輸入端連通，燃料改質(zhì)器(1 輸出端與儲(chǔ)氫裝置(1 第二輸入端連通；儲(chǔ)氫裝置(1 輸出端與燃料電池組(14)連通，燃料電池組(14)輸出端與逆變器(16) 輸入端連通，逆變器(16)輸出端與用電設(shè)備(17)連通；高壓儲(chǔ)氣柜(11)第二輸出端與燃?xì)忮仩t(19)的燃料輸入端連通，燃?xì)忮仩t(19)水側(cè)輸出端與熱負(fù)載00)輸入端連通，熱負(fù)載00)第一輸出端通過(guò)循環(huán)水泵(18)與燃料電池組(14)冷卻劑輸入端連通，燃料電池組(14)冷卻劑輸出端與燃?xì)忮仩t(19)水側(cè)輸入端連通；太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?8)輸出端分別與氫氣厭氧消化池(4)和沼氣厭氧消化池(6)的內(nèi)加熱盤(pán)管0 的熱水輸入端(23)連通，氫氣厭氧消化池(4)和沼氣厭氧消化池(6)的內(nèi)加熱盤(pán)管0 的冷水輸出端(24)與太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩?8)輸入端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是所述的氫氣厭氧消化池(4)和沼氣厭氧消化池(6)均分別由至少一個(gè)可移動(dòng)池體，在可移動(dòng)池體內(nèi)設(shè)置加熱盤(pán)管0 和磁性攪拌器(25)，多個(gè)可移動(dòng)池體采用串聯(lián)或并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是所述的第一氣體凈化裝置(9)和第二氣體凈化裝置(10)結(jié)構(gòu)相同，均包括生物脫硫反應(yīng)器(XT)、脫水裝置(30)、二氧化碳分離器09)和升壓裝置順序連接；在二氧化碳分離器09)的罐體(36)內(nèi)設(shè)有分子篩膜(34)和二氧化碳吸附劑(35)，分子篩膜(34)固定于罐體(36)內(nèi)的上部，二氧化碳吸附劑(35)布位于分子篩膜(34)下方的罐體(36)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是所述的高壓儲(chǔ)氣柜(11)第二輸出端與富氧炊具(31)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是所述的熱負(fù)載OO)第二輸出端與供熱裝置(1)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特征是所述的熱負(fù)載OO)第三輸出端與制冷裝置(2)連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種生物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)氫和沼氣的電熱冷肥聯(lián)供系統(tǒng)，其特點(diǎn)是它包括氫氣厭氧消化原料輸送端、氫氣厭氧消化池、第一氣體凈化裝置和儲(chǔ)氫裝置連通；沼氣厭氧消化原料輸送端、沼氣厭氧消化池和有機(jī)沼肥輸送端連通，沼氣厭氧消化池、第二氣體凈化裝置和與溫室連通，第二氣體凈化裝置、高壓儲(chǔ)氣柜、燃料改質(zhì)器、儲(chǔ)氫裝置、燃料電池組、逆變器和用電設(shè)備連通；高壓儲(chǔ)氣柜、燃?xì)忮仩t和熱負(fù)載連通，熱負(fù)載通過(guò)循環(huán)水泵與燃料電池組連通，燃料電池組與燃?xì)忮仩t連通；太陽(yáng)能和/或地?zé)崮軣嵩捶謩e與氫氣厭氧消化池和沼氣厭氧消化池的內(nèi)加熱盤(pán)管連通。能夠充分利用地?zé)崮芎?或太陽(yáng)能、生物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)的發(fā)電、供熱或制冷及有機(jī)肥料供應(yīng)。
文檔編號(hào)C12M1/107GK102491613SQ20111038281
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者付玉民, 劉志超, 劉洋, 朱玉章, 楊善讓, 蔣靜江, 趙波 申請(qǐng)人:楊善讓