從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，包括吸收塔、再生塔，吸收塔下部連接輸送沼氣的風機，底部連接再生塔的頂部，再生塔底部設置有電加熱器，并通過泵連接吸收塔頂部；再生塔頂部還通過控制閥組、回流泵連接脫碳溶液貯槽；還包括鼓風機，其連接氣氣換熱器和螺旋片電加熱器，后者連接再生塔底部的溶液停留區(qū)下部。該設備實現(xiàn)脫碳溶液的無蒸汽恒溫吸收和再生，成本低，運行費用低，熱利用率高，讓吸收法提純沼氣的應用更加廣泛。
【專利說明】從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種從沼氣中脫除二氧化碳的設備，特別涉及一種用于脫碳溶液恒溫吸收和再生的設備。
【背景技術】
[0002]吸收法因其對沼氣中甲烷和二氧化碳組分具有很高的選擇性分離的特點，而在沼氣提純制備管道天然氣或車載壓縮天然氣領域得到了很廣泛的應用。
[0003]傳統(tǒng)吸收法是利用有機胺溶液與二氧化碳的物理化學吸收特性來實現(xiàn)沼氣中二氧化碳的分離的，即在吸收塔內(nèi)的加壓、常溫條件下，有機胺溶液與沼氣中的二氧化碳發(fā)生吸收反應進行脫碳提純甲烷，吸收二氧碳的脫碳溶液成為富液，富液在再生塔內(nèi)的減壓、力口熱條件下，發(fā)生逆向解析反應，釋放出高純度的二氧化碳氣體，同時富液得到再生，重新具備吸收二氧化碳的能力，從而實現(xiàn)沼氣在吸收塔內(nèi)的連續(xù)脫碳提純甲烷過程，并使得脫碳液進行連續(xù)的吸收、再生循環(huán)利用。
[0004]富液再生時，需要消耗大量蒸汽來煮沸富液以釋放二氧化碳而實現(xiàn)再生，同時，再生后的高溫吸收液又需要被降溫后才能送入吸收塔重新參與沼氣中二氧化碳的分離吸收過程。傳統(tǒng)的吸收法蒸汽消耗量大、能量利用率低、換熱設備投資大，尤其是對于沒有蒸汽鍋爐的企業(yè)，此法的局限性更明顯。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種使脫碳溶液無蒸汽恒溫吸收和再生，成本低，運行費用低，熱利用率高的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備。
[0006]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案是:
[0007]從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，包括吸收塔、再生塔，所述吸收塔下部連接輸送壓縮沼氣的風機，吸收塔底部通過液位調(diào)節(jié)閥連接所述再生塔的頂部噴淋器，再生塔底部設置有電加熱器，并通過泵連接吸收塔的頂部噴淋器；所述再生塔頂部還通過控制閥組、回流泵連接有脫碳溶液貯槽；還包括鼓風機，所述鼓風機連接氣氣換熱器和螺旋片電加熱器，螺旋片電加熱器通過氣體分布器連接到再生塔底部的溶液停留區(qū)下部。
[0008]優(yōu)選地，所述回流泵連接一 PLC控制系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選地，所述吸收塔頂端依次連接第一氣液冷卻器、第一氣液分離器，所述第一氣液分離器通過排液閥連接到脫碳溶液貯槽。
[0010]優(yōu)選地，所述再生塔頂端依次連接氣氣換熱器、第二氣液冷卻器、第二氣液分離器，所述氣液分離器通過排液閥連接到脫碳溶液貯槽。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述氣氣換熱器與鼓風機之間設置有精密過濾器。
[0012]優(yōu)選地，所述螺旋片電加熱器和電加熱器分別在出口管設置有溫控裝置。
[0013]上述技術方案中的一個技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果:該沼氣脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，能夠實現(xiàn)脫碳溶液的無蒸汽恒溫吸收和再生，無需增設蒸汽鍋爐，最大程度回收系統(tǒng)熱量，可減少設備投資成本，同時降低運行費用，讓吸收法提純沼氣的應用場合更加廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]附圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面通過具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0017]該實施例的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，包括吸收塔4、再生塔8，吸收塔4下部連接輸送壓縮沼氣的風機，吸收塔4底部通過液位調(diào)節(jié)閥5連接再生塔8的頂部噴淋器，再生塔8底部設置有電加熱器7，并通過泵6連接吸收塔4的頂部噴淋器；再生塔8頂部還通過控制閥組18、回流泵17連接有脫碳溶液貯槽16，回流泵17連接一 PLC控制系統(tǒng)。吸收塔4頂端依次連接第一氣液冷卻器3、第一氣液分離器1，第一氣液分離器I通過排液閥2連接到脫碳溶液貯槽16 ;再生塔8頂端依次連接氣氣換熱器10、第二氣液冷卻器11、第二氣液分離器14，第二氣液分離器14通過排液閥2連接到脫碳溶液貯槽16。
[0018]還包括鼓風機13，鼓風機13連接氣氣換熱器10和螺旋片電加熱器9，螺旋片電加熱器9通過氣體分布器連接到再生塔8底部的溶液停留區(qū)下部。氣氣換熱器10與鼓風機13之間設置有精密過濾器12。螺旋片電加熱器9和電加熱器7分別在出口管設置有溫控裝置15。
[0019]利用該實施例的設備脫除沼氣中二氧化碳的恒溫吸收方法具體為:
[0020]將增壓后的沼氣通入吸收塔4，將吸收塔4內(nèi)吸收壓力控制在0.6?1.0MPa，沼氣與從吸收塔4的塔頂噴淋而下的80?85°C的脫碳溶液在塔內(nèi)填料表面逆流接觸，二氧化碳被吸收轉移進入脫碳溶液，提純后生物天然氣從吸收塔4頂部排出，再經(jīng)第一氣液冷卻器3冷卻后通過第一氣液分離器I分離出挾帶的吸收液進入后續(xù)工序。
[0021]吸收了二氧化碳的脫碳溶液利用壓差通過液位調(diào)節(jié)閥5進入再生塔8的頂部，從塔頂噴淋而下；同時空氣通過鼓風機13增壓輸送至精密過濾器12，去除細小粉塵顆粒，然后通過氣氣換熱器10，回收解析氣二氧化碳的熱量而被第一次加熱，再通過螺旋片電加熱器9實現(xiàn)第二次加熱至80?85°C，螺旋片電加熱器9的加熱量通過氣體出口管上的溫控裝置15進行調(diào)整；加熱后的空氣經(jīng)氣體分布器進入再生塔8溶液停留區(qū)下部。熱空氣經(jīng)均勻分布后以小細泡的形式從下而上與脫碳溶液充分接觸，然后從溶液停留區(qū)上部溢出并上升，與自上而下的脫碳溶液逆流接觸，溶液中的二氧化碳解析出來后轉移進入上升氣流并與熱氣流一起從再生塔8頂部排出。排出來的解析氣通過氣氣換熱器10 —次降溫實現(xiàn)熱量一次回收后，再進入第二氣液冷卻器11被冷卻至30°C以下，然后進入第二氣液分離器14分離出挾帶的溶液后排空。解析出二氧化碳的溶液落入再生塔8底部的溶液停留區(qū)，再生后的溶液通過泵6從再生塔8底部抽出泵入吸收塔4頂部噴淋而下，重新參與沼氣的脫碳凈化吸收過程。在再生塔8溶液停留區(qū)內(nèi)設有電加熱器7，電加熱器7的加熱量由再生塔8溶液出口管上的溫控裝置15進行調(diào)整。
[0022]第一氣液分離器I和第二氣液分離器14均設有液位自動控制裝置，當分離器內(nèi)脫碳溶液的液位高于設定的液位值時，分離器底部的排液閥2會自動打開，回收的脫碳溶液流入脫碳溶液貯槽16。隨著脫碳溶液的回收，當分離器內(nèi)的脫碳溶液的液位低于設定的液位值時，排液閥2自動關閉。當脫碳溶液貯槽16內(nèi)的液位高于設定值時，回流泵17通過PLC控制系統(tǒng)自動啟動，并打開泵出口控制閥組18而將脫碳溶液補入再生塔8頂部，從而實現(xiàn)回用，并保證吸收系統(tǒng)的溶液平衡。
[0023]該實施例沼氣分離設備內(nèi)的吸收塔、再生塔、溶液管路、熱空氣管路、管件均進行保溫處理，盡量減少熱量的散熱損耗，而散熱損耗的熱量由再生塔8溶液停留區(qū)的電加熱器7補充，因此整個系統(tǒng)中循環(huán)脫碳溶液的溫度及空氣的溫度均控制在80?85°C，從而實現(xiàn)從沼氣中分離出二氧化碳的脫碳溶液無蒸汽再生的恒溫吸收。
[0024]本文中應用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，由于文字表達的有限性，而客觀上存在無限的具體結構，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進、潤飾或變化，也可以將上述技術特征以適當?shù)姆绞竭M行組合；這些改進潤飾、變化或組合，或未經(jīng)改進將實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于: 包括吸收塔、再生塔，所述吸收塔下部連接輸送壓縮沼氣的風機，吸收塔底部通過液位調(diào)節(jié)閥連接所述再生塔的頂部噴淋器，再生塔底部設置有電加熱器，并通過泵連接吸收塔的頂部噴淋器；所述再生塔頂部還通過控制閥組、回流泵連接有脫碳溶液貯槽； 還包括鼓風機，所述鼓風機連接氣氣換熱器和螺旋片電加熱器，螺旋片電加熱器通過氣體分布器連接到再生塔底部的溶液停留區(qū)下部。
2.根據(jù)權利要求1所述的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于:所述回流泵連接一 PLC控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于:所述吸收塔頂端依次連接第一氣液冷卻器、第一氣液分離器，所述第一氣液分離器通過排液閥連接到脫碳溶液貯槽。
4.根據(jù)權利要求1所述的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于:所述再生塔頂端依次連接氣氣換熱器、第二氣液冷卻器、第二氣液分離器，所述氣液分離器通過排液閥連接到脫碳溶液貯槽。
5.根據(jù)權利要求1所述的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于:所述氣氣換熱器與鼓風機之間設置有精密過濾器。
6.根據(jù)權利要求1所述的從沼氣中脫除二氧化碳的恒溫吸收設備，其特征在于:所述螺旋片電加熱器和電加熱器分別在出口管設置有溫控裝置。
【文檔編號】C10L3/10GK203777901SQ201420133429
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2014年3月24日
【發(fā)明者】賀少君, 朱贊強 申請人:湖南和道資源科技有限公司