*CN201722354U*
(10)授权公告号 CN 201722354 U(45)授权公告日 2011.01.26
(12)实用新型专利
(21)申请号 201020231013.7(22)申请日 2010.06.21
(73)专利权人霸州市利华燃气储运有限公司
地址065700 河北省廊坊市霸州市益冿北路
79号(72)发明人孙河忠 董利霞 于志彦 曹国顺(74)专利代理机构北京万科园知识产权代理有
限责任公司 11230
代理人李京楠 张亚军(51)Int.Cl.
C10L 3/10(2006.01)C12M 1/107(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 6 页
(54)实用新型名称
沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统(57)摘要
一种沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统，由上料装置、发酵罐、储气罐、脱硫装置、气体压缩机、脱水装置、脱碳塔、脱碳液再生塔、脱水剂再生装置、热水锅炉、换热器组成，脱水剂再生装置由空气冷却器、汽水分离器、循环风机和电加热器组成，电加热器设置在再生气上行管道上，再生气下行管道一路与空气冷却器连通，另一路与尾气管道连通，再一路与回流管道连通，尾气管道与热水锅炉的燃气进口连通，热水锅炉的热水出口经过热水管道与换热器的连通，换热器与发酵罐的进料口连通，脱碳塔的贫液进口经过贫液管道与脱碳液再生塔的贫液出口连通，本系统集沼气生产、储存、压缩、净化为一体，使沼气成为可直接用于农用车辆、农用机具的气体燃料。CN 201722354 UCN 201722354 U
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统，由上料装置、发酵罐、储气罐、脱硫装置、气体压缩机、脱水装置、脱碳塔、脱碳液再生塔、脱水剂再生装置、热水锅炉、换热器组成，其特征是：上料装置的出料口经过一号料液管道与发酵罐上部的进料口连接，发酵罐顶部的出气口经过沼气管道与储气罐中部的进气口连接，发酵罐底部的出液口经过沼液回流管道与上料装置的进液口连通，储气罐顶部的出气口与脱硫上行管道连接，脱硫装置由一号、二号脱硫罐并联组成，一号、二号脱硫罐的顶部分别设置有一号、二脱硫进气口，一号、二号脱硫罐的底部分别设置有一号、二脱硫出气口，一号、二脱硫进气口分别经过一号、二号脱硫进气管道与脱硫上行管道连接，一号、二脱硫出气口分别经过一号、二号脱硫出气管道与脱硫下行管道连接，一号脱硫出气口经过一号旁通管道与二号脱硫进气口连通，二号脱硫出气口经过二号旁通管道与一号脱硫进气口连通，脱硫下行管道与气体压缩机的进气口连接，脱硫下行管道还经过三号旁通管道与热水锅炉的燃气进口连接，气体压缩机的出气口经过沼气承压管道与脱碳下行管道连接，脱碳下行管道与脱碳塔的进气口连接，脱碳塔的出气口与脱碳上行管道连接，脱碳上行管道与脱水上行管道连接，脱水装置由一号、二号脱水罐并联组成，一号、二号脱水罐的顶部分别设置有一号、二号脱水进气口，一号、二号脱水罐的底部分别设置有一号、二号脱水出气口，一号、二号脱水进气口分别经过一号、二号脱水进气管道与脱水上行管道连接，一号、二号脱水出气口分别经过一号、二号脱水出气管道与脱水下行管道连接，脱水剂再生装置由空气冷却器、汽水分离器、循环风机和电加热器组成，空气冷却器的出气口与汽水分离器的进气口连通，汽水分离器的出气口与循环管道连接，循环管道与再生气上行管道连接，循环风机设置在循环管道上，电加热器设置在再生气上行管道上，一号、二号脱水进气口分别经过四号、五号旁通管道与再生气下行管道连接，一号、二号脱水出气口分别经过六号、七号旁通管道与再生气上行管道连接，再生气下行管道一路与空气冷却器的进气口连通，另一路与尾气管道连通，再一路与回流管道连通，尾气管道与热水锅炉的燃气进口连通，回流管道与气体压缩机的进气口连通，热水锅炉的热水出口经过热水管道与换热器的管程入口连通，换热器的管程出口经过回水管道与热水锅炉的回水口连通，换热器的壳程出口经过二号料液管道与发酵罐的进料口连通，换热器的壳程入口经过三号料液管道与上料装置的出料口连通，脱碳塔的贫液进口经过贫液管道与脱碳液再生塔的贫液出口连通，贫液管道上设置有贫液泵，脱碳液再生塔的富液进口经过富液管道与脱碳塔的富液出口连通。
2
CN 201722354 U
说 明 书
沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统
1/8页
技术领域
本实用新型涉及农用车辆、农用机具使用的动力燃料的生产系统，特别涉及利用
沼气资源，为农用机具、农用车及其它车辆生产动力燃料的系统。
[0001]
背景技术
目前，农用车辆、农用机具大多使用汽油或柴油作为动力燃料，也有部分农用车辆、农用机具使用天然气作为动力燃料，但是，汽油、柴油、天然气都是一次能源，不可再生，价格昂贵，而且会污染环境。
[0003] 世界上很多国家都面临着经济增长和环境保护的双重压力，寻求替代能源，改变传统化石能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源对可持续性的发展和环境保护都具有重大意义。[0004] 我国是一个农业大国，生物质能原料相当丰富，生物质能的回收途径虽然很多，但从能量转移、物质循环和生态平衡三个方面进行综合分析对比可知，沼气发酵是生物质能利用最合理、最经济、最高效的方式。[0005] 农作物秸秆、禽畜粪便、有机废料、城市垃圾等生物质原料都可以制取沼气。沼气是生物质原料在隔绝空气的条件下，经过沼气发酵微生物的作用产生的一种可燃烧气体。沼气发酵微生物是一个统称，包括发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌五大类群。五大类群细菌构成一条食物链，从各群细菌的生理代谢产物或它们的活动对发酵液pH值的影响来看，沼气发酵过程可分为水解、产酸和产甲烷三个阶段。
[0006] 然而，沼气作为一种产品，其品质水平很低，仅能用于农用炊事燃料等用途，如果不作纯化加工处理，沼气不能直接供农用车辆、农用机具作为燃料使用，沼气的主要成分虽然是甲烷，但是也含有一些杂质，如水分、硫化氢、二氧化碳，硫化氢对管道阀门及应用设备有较强的腐蚀作用。沼气中的水分与硫化氢共同作用，能加速管道及阀门、流量计的腐蚀，硫化氢还会对大气造成污染，沼气中二氧化碳的含量很大，会降低燃料的品质，还会使得运输、储运成本增大。
[0007] 现有的用生物质生产沼气的设备都是独立的，功能单一，生产效率低，能耗高，没有形成工业化、集约化生产系统，不能对沼气做后续处理，不能去除沼气中的水分、硫化氢、二氧化碳等杂质，使沼气净化、纯化、甲烷化，无法直接供农用车辆、农用机具作为燃料使用。
[0002]
实用新型内容
[0008] 为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统，集沼气生产、储存、压缩、净化为一体，实现沼气脱硫、脱碳、脱水，从而使沼气成为可直接用于农用车辆、农用机具的气体燃料。[0009] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
3
CN 201722354 U[0010]
说 明 书
2/8页
一种沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统，由上料装置、发酵罐、储气罐、脱
硫装置、气体压缩机、脱水装置、脱碳塔、脱碳液再生塔、脱水剂再生装置、热水锅炉、换热器组成，其特征是：上料装置的出料口经过一号料液管道与发酵罐上部的进料口连接，发酵罐顶部的出气口经过沼气管道与储气罐中部的进气口连接，发酵罐底部的出液口经过沼液回流管道与上料装置的进液口连通，储气罐顶部的出气口与脱硫上行管道连接，脱硫装置由一号、二号脱硫罐并联组成，一号、二号脱硫罐的顶部分别设置有一号、二脱硫进气口，一号、二号脱硫罐的底部分别设置有一号、二脱硫出气口，一号、二脱硫进气口分别经过一号、二号脱硫进气管道与脱硫上行管道连接，一号、二脱硫出气口分别经过一号、二号脱硫出气管道与脱硫下行管道连接，一号脱硫出气口经过一号旁通管道与二号脱硫进气口连通，二号脱硫出气口经过二号旁通管道与一号脱硫进气口连通，脱硫下行管道与气体压缩机的进气口连接，脱硫下行管道还经过三号旁通管道与热水锅炉的燃气进口连接，气体压缩机的出气口经过沼气承压管道与脱碳下行管道连接，脱碳下行管道与脱碳塔的进气口连接，脱碳塔的出气口与脱碳上行管道连接，脱碳上行管道与脱水上行管道连接，脱水装置由一号、二号脱水罐并联组成，一号、二号脱水罐的顶部分别设置有一号、二号脱水进气口，一号、二号脱水罐的底部分别设置有一号、二号脱水出气口，一号、二号脱水进气口分别经过一号、二号脱水进气管道与脱水上行管道连接，一号、二号脱水出气口分别经过一号、二号脱水出气管道与脱水下行管道连接，脱水剂再生装置由空气冷却器、汽水分离器、循环风机和电加热器组成，空气冷却器的出气口与汽水分离器的进气口连通，汽水分离器的出气口与循环管道连接，循环管道与再生气上行管道连接，循环风机设置在循环管道上，电加热器设置在再生气上行管道上，一号、二号脱水进气口分别经过四号、五号旁通管道与再生气下行管道连接，一号、二号脱水出气口分别经过六号、七号旁通管道与再生气上行管道连接，再生气下行管道一路与空气冷却器的进气口连通，另一路与尾气管道连通，再一路与回流管道连通，尾气管道与热水锅炉的燃气进口连通，回流管道与气体压缩机的进气口连通，热水锅炉的热水出口经过热水管道与换热器的管程入口连通，换热器的管程出口经过回水管道与热水锅炉的回水口连通，换热器的壳程出口经过二号料液管道与发酵罐的进料口连通，换热器的壳程入口经过三号料液管道与上料装置的出料口连通，脱碳塔的贫液进口经过贫液管道与脱碳液再生塔的贫液出口连通，贫液管道上设置有贫液泵，脱碳液再生塔的富液进口经过富液管道与脱碳塔的富液出口连通。[0011] 本实用新型有以下积极有益效果：[0012] 1.本实用新型采用秸秆沼气，将植物秸秆(新鲜秸秆、干秸秆均可)收集后粉碎到1-2cm、密封堆沤储存。将堆沤好的秸秆原料(堆沤时间30天以上)投入沼气发酵罐，经产酸菌、甲烷菌作用，发酵产生沼气，其甲烷含量50-70％，储存于沼气储罐中。[0013] 农作物秸秆制取沼气具有许多优点：秸秆分布广泛，原料充足，可彻底解决沼气生产原料问题；产生的沼渣呈固态，可直接作为有机肥料使用，沼液可用于下个批次发酵料的水分调节，没有沼液的排放，符合循环经济要求；秸秆可长期贮存，运输方便，价格较便宜；可在常温、中温下发酵，能源投入产出效益高，便于生产管理，更适于实际生产应用；秸秆沼气的产物是清洁能源——沼气和有机肥料，不产生有害副产品，可实现废弃物的零排放、秸秆的完全资源化转化和资源的高效利用。因此，利用秸秆为原料生产沼气是实现秸秆高效、清洁利用的有效途径，
4
CN 201722354 U[0014]
说 明 书
3/8页
沼气经过脱硫、脱水后即可在家用燃料、沼气发电等方面使用；经加压，灌装到气
罐、气囊内，可提供给固定作业短距离作业的农机具使用。[0015] 2.本实用新型采用干式脱硫法，脱硫的方法有湿法脱硫、干法脱硫、生物脱硫等方法。干法脱除沼气中硫化氢是利用氧使硫化氢(H2S)氧化成硫，即在一个容器内放入脱硫剂，气体以低流速从一端经过容器内的脱硫剂填料层，硫化氢氧化成硫或硫氧化物后，驻留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出。[0016] 干法脱硫具有工艺简单，成熟可靠、造价低等优点，并能达到较好的交货程度。干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、氧化锰及氧化铁等。活性炭是一种多孔性物质，它比表面大、吸附性强，能脱硫、脱苯、脱臭、脱色，还能选择性地脱除气相中某些化学杂质，本实用新型采用活性炭做脱硫剂。
[0017] 3.从发酵装置出来的沼气含有饱和水蒸气，可用冷分离法、溶剂吸收法、固体物理吸水法等方法将其去除。本实用新型采用氯化钙作为脱水剂对沼气进行脱水，氯化钙价格低、干燥能力强、干燥速度快，能再生，可重复使用。[0018] 4.常用的脱碳方法有：PSA干法脱碳、水洗法、碳酸丙烯酯法、MDEA法、NHD法湿法脱碳等。本实用新型采用NHD法湿法脱碳，NHD是一种新型溶剂，其主要成份是聚乙二醇二甲醚，分子式为CH-O-(CH-CH2-O-)nCH，其中n＝2～8，是醇醚的混合物，NHD具有优良的化学性质及热稳定性，蒸气压低，挥发损失极少，在使用条件下不发生降解、聚合，与空气接触不发生氧化，无毒，可被其它生物降解，因此，既使发生大量跑液事故也不会污染环境。它本身无腐蚀性，属有机溶剂，有一定的润滑性，对运转设备有润滑保护作用，NHD凝固点较低，能在较低温度保证其正常使用。可将沼气中的H2S、CO2等酸性气体的物理脱除。本实用新型采用NHD脱碳技术。沼气经进一步脱碳净化，可制得甲烷含量＞90％、热值＞33.4MJ m3(8000kcal/m3)的精制沼气，经压缩机压缩、灌装到沼气储罐，提供给农用机具、农用车辆及其它车辆使用。附图说明
图1是本实用新型的系统原理结构示意图。
[0020] 图2是发酵罐的内部结构示意图。[0021] 图3是储气罐的内部结构示意图。[0022] 图4是脱硫罐的内部结构示意图。
[0019]
图5是脱水罐的内部结构示意图。
[0024] 图6是脱碳塔的内部结构示意图。
[0025] 图7是脱碳液再生塔的内部结构示意图。
[0023]
具体实施方式[0026] 图中标号
[0027] 1上料装置 101进料口 102出料口 103进液口[0028] 2发酵罐 201进料口 202出气口
[0029] 203出渣口 204出液口 205储气区 206发酵区[0030] 207沼渣区 208沼液区 209分布器
5
CN 201722354 U[0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] [0068] [0069]
说 明 书
4/8页
3储气罐 301进气口 302出气口 303排液口4脱硫罐
401脱硫进气口 402脱硫出气口 403罐体
404封头 405卸料孔 406篦子 407活性炭5脱硫罐
501脱硫进气口 502脱硫出气口
6脱水罐 601脱水进气口(再生气出口)602脱水出气口(再生气进口)
603罐体 604封头 605卸料孔 606篦子607无水氯化钙 608外保温
7脱水罐 701脱水进气口 702脱水出气口8脱碳塔 801进气口 802出气口803贫液进口 804富液出口 805主体806人孔 807篦子 808填料环809喷淋口 810富液 811外保温层9脱碳液再生塔
901富液进口 902贫液出口 903空气进口 904排放口905主体 906人孔 907篦子 908填料环909喷淋口 910贫液 911外保温层11空气冷却器 111再生气进口 112再生气出口
12汽水分离器 121再生气进口 122再生气出口 123排液口13循环风机
14电加热器 141再生气进口 142再生气出口
15沼液回流管道 16出渣管道 17风机 18贫液泵19热水锅炉 191燃气进口 192热水出口 193回水口20料液管道
21气体压缩机 211进气口 212出气口22换热器 221壳程入口 222壳程出口223管程进口 224管程出口23料液管道 24沼气管道25脱硫上行管道 26脱硫下行管道
27沼气承压管道 28脱碳下行管道 29脱碳上行管道30脱水上行管道 31脱水下行管道
32料液管道 33旁通管道 34旁通管道35再生气下行管道 36再生气上行管道
38再生气补充管道 39尾气管道 40回流管道41脱硫进气管道 42脱硫出气管道
43放空管道 44贫液管道 45富液管道46空气管道 47排液管道 48循环管道
6
CN 201722354 U[0070]
说 明 书
5/8页
51脱硫进气管道 52脱硫出气管道
[0071] 57沼气管道 58热水管道 59回水管道[0072] 60排液管道 61脱水进气管道 62脱水出气管道[0073] 63旁通管道 64旁通管道[0074] 71脱水进气管道 72脱水出气管道[0075] 73旁通管道 74旁通管道[0076] 请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，本实用新型是一种沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统，由上料装置1、发酵罐2、储气罐3、脱硫装置、气体压缩机21、脱水装置、脱碳塔8、脱碳液再生塔9、脱水剂再生装置、热水锅炉19、换热器22组成，其特征是：[0077] 上料装置1的出料口102经过一号料液管道23与发酵罐2上部的进料口201连接，发酵罐2顶部的出气口202经过沼气管道24与储气罐3中部的进气口301连接，发酵罐2底部的出液口204经过沼液回流管道15与上料装置1的进液口103连通，储气罐3顶部的出气口302与脱硫上行管道25连接，[0078] 脱硫装置由一号、二号脱硫罐4、5并联组成，一号、二号脱硫罐4、5的顶部分别设置有一号、二脱硫进气口401、501，一号、二号脱硫罐4、5的底部分别设置有一号、二脱硫出气口402、502，[0079] 一号、二脱硫进气口401、501分别经过一号、二号脱硫进气管道41、51与脱硫上行管道25连接，[0080] 一号、二脱硫出气口402、502分别经过一号、二号脱硫出气管道42、52与脱硫下行管道26连接，
[0081] 一号脱硫出气口402经过一号旁通管道33与二号脱硫进气口501连通，[0082] 二号脱硫出气口502经过二号旁通管道34与一号脱硫进气口401连通，[0083] 脱硫下行管道26与气体压缩机21的进气口211连接，脱硫下行管道26还经过三号旁通管道57与热水锅炉19的燃气进口191连接，
[0084] 气体压缩机21的出气口212经过沼气承压管道27与脱碳下行管道28连接，脱碳下行管道28与脱碳塔8的进气口801连接，脱碳塔8的出气口802与脱碳上行管道29连接，
[0085] 脱碳上行管道29与脱水上行管道30连接，[0086] 脱水装置由一号、二号脱水罐6、7并联组成，一号、二号脱水罐6、7的顶部分别设置有一号、二号脱水进气口601、701，一号、二号脱水罐6、7的底部分别设置有一号、二号脱水出气口602、702，[0087] 一号、二号脱水进气口601、701分别经过一号、二号脱水进气管道61、71与脱水上行管道30连接，[0088] 一号、二号脱水出气口602、702分别经过一号、二号脱水出气管道62、72与脱水下行管道31连接，
[0089] 脱水剂再生装置由空气冷却器11、汽水分离器12、循环风机13和电加热器14组成，空气冷却器11的出气口112与汽水分离器12的进气口121连通，汽水分离器12的出气口122与循环管道48连接，循环管道48与再生气上行管道36连接，循环风机13设置在循环管道48上，电加热器14设置在再生气上行管道36上，
7
CN 201722354 U[0090]
说 明 书
6/8页
一号、二号脱水进气口601、701(再生气出口)分别经过四号、五号旁通管道63、73
与再生气下行管道35连接，[0091] 一号、二号脱水出气口602、702(再生气进口)分别经过六号、七号旁通管道64、74与再生气上行管道36连接，
[0092] 再生气下行管道35一路与空气冷却器11的进气口111连通，另一路与尾气管道39连通，再一路与回流管道40连通，
[0093] 尾气管道39与热水锅炉19的燃气进口191连通，回流管道40与气体压缩机21的进气口211连通，
[0094] 热水锅炉19的热水出口192经过热水管道58与换热器22的管程入口223连通，[0095] 换热器22的管程出口224经过回水管道59与热水锅炉19的回水口193连通，[0096] 换热器22的壳程出口222经过二号料液管道32与发酵罐2的进料口201连通，[0097] 换热器22的壳程入口221经过三号料液管道20与上料装置1的出料口102连通，[0098] 脱碳塔8的贫液进口803经过贫液管道44与脱碳液再生塔9的贫液出口902连通，贫液管道44上设置有贫液泵18，脱碳液再生塔9的富液进口901经过富液管道45与脱碳塔8的富液出口804连通。
本实用新型的工作原理如下：
[0100] 粉碎、堆沤好的秸秆物料经进料口101加入上料装置1中，经出料口102、料液管道23，由进料口201加入内部装有沼气发酵菌的发酵罐2中，请参照图2、图3，经发酵菌作用在发酵罐中部发酵区206产生沼气并集中于发酵罐2上部的储气区205，经出气口202、沼气管道24，从储气罐进气口301进入储气罐3中储存；产生的沼渣富集于发酵罐下部沼渣区207，经出渣口203、出渣管道16排出，作为肥料外售；沼液富集于发酵罐2底部沼液区208，经出液口204、沼液回流管道15、由沼液进口103自压回流到上料装置1中循环使用。[0101] 沼气发酵罐2为钢制容器，发酵温度为40-50℃，自身的发酵压力为0.06-0.08MPa，视罐体大小不同，进料口201可为3-5个或更多，分别与罐体内的分布器209相连，分布器209起均匀布料作用；根据罐内发酵情况开启不同的进料管线，强制循环；防止结壳；根据罐内温度情况进行局部或整体加热，保持发酵温度。[0102] 分布器209为圆环状钢管，管上开有多个出料孔，以达到料液均匀分布的效果。[0103] 储气罐3为干式、定容式钢制容器，使用压力为0.06-0.08MPa，依靠压力变化储存沼气。容器底部设有排液口303，起排放沼气内的游离水的作用。[0104] 在寒冷天气使用本系统生产沼气时，发酵时自身产热不能保证发酵温度要求，需进行加热，上料装置1中的料液经出料口102、料液管道20，由壳程入口221进入料液换热器22中进行加热，再由壳程出口222、料液管道32进入到发酵罐2中。[0105] 沼气加热由热水锅炉19提供，热水锅炉19使用自产沼气作为燃料，热水经热水出口192、热水管道58，由换热器22的管程进口223进入换热器加热后，经管程出口224、回水管道59，由回水口193返回热水锅炉19中。[0106] 储存的沼气经储气罐3的出气口302、脱硫上行管道25，由脱硫罐4(或5)的脱硫进气口401(或501)进入内部装有活性炭407的脱硫罐4(或5)中，活性炭407作为脱硫剂使用，在活性炭的催化作用下，沼气中的硫化氢被氧化生成硫元素，留存于脱硫罐4(或5)内，从而达到脱硫的目的。
[0099]
8
CN 201722354 U[0107]
说 明 书
7/8页
活性炭的吸附作用是一个催化反应，活性炭作为催化剂，使硫化氢被活性炭上储
存的氧气氧化，生成的硫元素被吸附到活性炭上(每1g活性炭的储氧能力约为600mg)。[0108] 使用活性炭床吸附硫化氢，可选用单床或双床系统。双床活性炭系统的优点是：两个吸附床串联工作，第一个吸附床吸附硫化氢时，第二个吸附床并不起作用。当第一个吸附床吸附饱和时，硫化氢会穿过第一个吸附床，在进入第二个吸附床时被吸附。当第一个吸附床进出口的硫化氢含量相同时，更换第一个吸附床(脱硫罐4)的活性炭。[0109] 请参照图4，更换方法为：打开脱硫罐封头404、打开卸料孔405，由卸料孔405将吸附饱和的活性炭407卸出并清理干净，封闭卸料孔405，将新的活性炭407均匀装在位于罐体403下部的篦子406上，封闭封头404，完成更换。更换后，新的吸附床作为第二个吸附床工作。
[0110] 为了能够最大限度地利用活性炭进行吸附，本实用新型选用双床系统，双床系统工作方式为：通过阀门控制，沼气由第一脱硫进气口401进入第一脱硫罐4，经第一脱硫出气口402、旁通管道33，由第二脱硫进气口501进入第二脱硫罐5，经第二脱硫出气口502，由脱硫下行管道26外送；更换活性炭后，沼气输送线路为：脱硫上行管道25、第二脱硫进气口501、第二脱硫罐5、第二脱硫出气口502、旁通管道34、第一脱硫进气口401、第一脱硫罐4、第一脱硫出气口402、脱硫下行管道26。[0111] 脱硫后的沼气根据需要不同，在用于产地附近、作业活动范围不大的农机具时，只需对沼气进行脱水处理即可。沼气经脱硫罐4或5的第二脱硫出气口502(或第一脱硫出气口402)进入脱硫下行管道26，由压缩机21的进气口211进入压缩机21加压后，经压缩机出气口212、沼气承压管道27进入第一脱水罐6的第一脱水进气口601或第二脱水罐7的第二脱水进气口701中。
[0112] 第一脱水罐6和第二脱水罐7内部结构相同，请参照图5，第一脱水罐6内部装有脱水剂，脱水剂为氯化钙607，由氯化钙607吸附沼气中的水以达到脱水的目的，脱水后的沼气经第一脱水出气口602、脱水下行管道31充入沼气气罐或气囊，供沼气农机具使用。[0113] 请参照图5，无水氯化钙装填方法是：打开脱水罐封头604、打开卸料孔605，由卸料孔605清理出废旧的氯化钙以及罐内杂质后，封闭卸料孔605，由罐体603上部将新的无水氯化钙607均匀装在位于罐体603下部的篦子606上，封闭封头604，完成装填。[0114] 氯化钙的再生在200℃左右进行，因此，脱水罐6、7以及再生气上行、下行管道需增加外保温层608。
首先，将干燥过的沼气经过脱水再生气补充管道38、由电加热器14的进口送入电
加热器14中进行加热，
[0116] 加热后的再生气经再生气上行管道36，旁通管道64、74，由脱水罐6或7的脱水出气口602或702进入脱水罐6或7中，对其内部的脱水剂进行加热再生，再生后的气体经脱水进气口601或701排出，经过旁通管道63、73进入再生气下行管道35中，然后通过空气冷却器11进行冷却，汽水分离器12进行气液分离，分离后的冷却水由排液口123、排液管道60排放，气体再生气经再生气出口122进入循环管道48中，由循环风机13加压，循环使用，直到再生完成，从而使氯化钙重复使用。再生完成后，再生气经尾气管道39进入热水锅炉19的燃气进口191作为燃气使用，热水锅炉19停用时，尾气可通过回流管道40返回气体压缩机21继续利用，热水锅炉19用气量加大时，可通过脱硫下行管道26、旁通管道57以
[0115]
9
CN 201722354 U
说 明 书
8/8页
及尾气管道39向热水锅炉19补充沼气。[0117] 当应用于距离较远、活动范围较大的农机具或农用车辆时，应对沼气进一步进行脱碳处理，以利于压缩、输送以及携带方便。[0118] 加压后的沼气经沼气承压管道27、脱碳下行管道28、由脱碳塔8的进气口801进入脱碳塔8中，与再生好的NHD脱碳液(贫液)逆流接触，二氧化碳被吸收在液相内以达到脱碳的目的。
[0119] 脱碳后的沼气出气口802、脱碳上行管道29、脱水上行管道30进入脱水系统进行脱水。经过脱硫、脱碳、脱水的精制沼气中的甲烷含量可达90％以上、热值＞33.4MJ/m3(8000kcal/m3)。充入沼气气罐等设施，供沼气农机具及其它车辆使用。[0120] 请参照图6、图7，NHD脱碳液的再生由脱碳液再生塔9完成，空气经风机17加压，经空气管道46，由位于脱碳液再生塔9下部的空气进口903进入脱碳液再生塔9；吸收了二氧化碳的脱碳液(富液)810经脱碳塔8底部的富液出口804、富液管道45，由位于脱碳液再生塔上部的富液进口901进入脱碳液再生塔9，通过富液喷淋口909喷淋到填料908上，与下部进入的空气逆流接触，二氧化碳被解吸，经排放口904、放空管道43回收或排放。解吸后的脱碳液(贫液)910集中于再生塔底部，经贫液出口902、贫液管道44，由贫液泵18加压，加压后由脱碳塔8贫液进口803进入脱碳塔8，通过喷淋口809喷淋到填料808上，吸附二氧化碳，完成循环。请参照图6，脱碳塔8为钢制填料塔，整塔由主体805、进气口801、出气口802、贫液进口803、喷淋口809、富液出口804、篦子807组成，脱碳塔8内装有填料环808，主体805上设有人孔2个(或多个)，起进塔检修、装卸填料的作用，主体外部设有外保温层811。填料环808为填料塔内装填的填料，起增加气液接触、提高传质效果等作用，填料环采用现有技术，可以是拉西环、阶梯环、矩鞍环、鲍尔环、海尔环中的一种。其中，塑料海尔环填料是注塑成型的一种新型开孔填料，它不仅具有通量大，压降低，耐腐蚀及抗撞击性能好等优点，还具有填料间不会嵌套，壁流效应小和气液分布均匀等优点。适用于气体吸收及脱吸、冷却及气体净化等过程。[0122] 请参照图7，脱碳液再生塔9为钢制填料塔，整塔由主体905、富液进口901、贫液出口902、空气进口903、排放口904、喷淋口909、篦子907组成，脱碳液再生塔9内装有填料环908，主体905上设有人孔2个(或多个)，起进塔检修、装卸填料的作用，主体905外部设有外保温层911。填料环908为填料塔内装填的填料，起增加气液接触、提高传质效果等作用。
[0121]
10
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
1/6页
图1
11
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
2/6页
图2
12
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
3/6页
图3
13
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
4/6页
图4
14
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
5/6页
图5
15
CN 201722354 U
说 明 书 附 图
6/6页
16
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容