本技术涉及新能源,尤其涉及一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置。
背景技术:
1、生物质天然气是一种以农作物秸秆、畜禽粪便、城镇生活垃圾、工业有机废弃物等原料,厌氧发酵产生天然气,经净化提纯后与常规天然气成分、热值等基本一致的绿色低碳清洁可再生能源。与此同时,其还可以有效解决了农村的农作物秸秆,畜禽粪便、城镇生活垃圾、工业有机废弃物等有机废物的处理问题,极大地减小了环境污染问题。
2、目前,生物质天然气一般通过净化、提存及液化的工艺将天然气加工成液化天然气(lng),然后再通过lng储罐运输至客户端,这种方式存在着工艺复杂、投资大、建设周期长、储运安全系数低等问题。
3、为了解决生物质天然气利用过程中的工艺复杂、投资大、建设周期长、储运安全系数低的问题,提出了一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,该工艺通过甲烷吸附剂对经过脱硫、脱碳及脱水处理后天然气进行吸附储存。在罐箱中装入高比表面积的甲烷吸附剂,利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构在常温中压下将天然气吸附储存,其最大优点在于低压下(3.5~6.0mpa)即可获得接近于高压下压缩天然气的储存能量密度。当罐箱中压力低于外界时,天然气被吸附在吸附剂固体微孔的表面,借以储存;当罐箱中压力高于外界时,天然气从吸附剂固体表面脱附而出,供应外界。
4、由于具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置具有工艺简单、投资小、建设周期短、储运安全系数高及运输方便等优势,可以有效解决了生物质天然气的回收、储存和运输的安全性低和经济性差的问题,因此,对于生物质天然气的实用化具有巨大的促进意义。
技术实现思路
1、基于上述目的,本实用新型提供了一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,通过甲烷吸附剂对经过脱硫、脱碳及脱水处理后天然气进行吸附储存,确保了工艺简单、投资小、建设周期短、储运安全系数高及运输方便等优势,可以有效解决了生物质天然气的回收、储存和运输的安全性低和经济性差的问题。
2、一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,包括生物质发酵罐、气罐一、分离净化单元、压缩单元、脱硫脱碳单元、脱水单元及吸附式罐箱。
3、进一步的,所述的气罐一为常压气体储罐,可采用橡胶气囊或钢制槽罐结构。
4、进一步的,所述的分离净化单元采用机械式和凝聚式分离原理对生物发酵罐中的生物质天然气进行粗净化处理,去除沼气中的固体颗粒和液滴。
5、进一步的,所述的压缩单元将净化后生物质天然气压缩。
6、进一步的,所述的脱硫脱碳单元采用吸收法将生物质天然气中的h2s和co2去除。
7、进一步的,所述的脱水单元采用分子筛去除生物质天然气中的水分子。
8、进一步的,所述的吸附式罐箱为筒状结构,其内部填充有吸附剂材料,对净化和压缩后的天然气进行吸附存储,可直接采用公路、铁路及水路运输至客户端。
9、进一步的,所述的吸附剂是一种纳米级高分子吸附材料,其具有大比表面积、低压吸附、低压储存、稳压脱附的优势,其材质为纳米级活性炭。
10、进一步的,在本实用新型的可实施方案中,所述的生物质发酵罐对农作物秸秆、畜禽粪便、城镇生活垃圾等原料进行厌氧发酵产生天然气进入气罐中缓存,再经过分离净化单元、压缩单元、脱硫脱碳单元及脱水单元对生物质天然气进行净化、压缩、脱硫、脱碳及脱水处理,净化和压缩后的天然气进入到吸附式罐箱中,被吸附剂吸附储存,吸附式罐箱可直接采用公路、铁路及水路运输至客户端。
11、本实用新型的有益效果:
12、本实用新型,通过具有大比表面积的多微孔高分子吸附剂对经过脱硫、脱碳及脱水处理后天然气进行吸附储存,确保了工艺简单、投资小、建设周期短、储运安全系数高及运输方便等优势,这个新颖的设计极大地提高了生物质天然气的回收、储存和运输的安全性和经济性。
1.一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,其特征在于,包括生物质发酵罐(01)、气罐一(02)、分离净化单元(03)、压缩单元(04)、脱硫脱碳单元(05)、脱水单元(06)及吸附式罐箱(07),所述分离净化单元(03)由三相分离器(0301)、精密除尘过滤器(0302)和精密除液过滤器(0303)组成,主要拦截生物质发酵罐(01)厌氧发酵产生的生物质天然气中的水分、固体颗粒及微小水分,所述脱硫脱碳单元(05)主要由吸收塔(0501)和再生塔(0502)组成,吸收塔(0501)中的胺液吸收去除生物质天然气中的h2s和co2,所述脱水单元(06)采用双塔结构去除生物质天然气中的游离态水分子,所述吸附式罐箱(07)是一种筒式结构的气罐二(0701),内部填充有吸附剂(0702),设计压力为6.3mpa,气罐二(0701)四周采用框架(0703)结构固定,可直接采用卡车公路运输、轮船水路运输及火车铁路运输。
2.根据权利要求1所述一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,其特征在于:所述气罐一(02)为一种耐腐蚀橡胶材料的常压筒状气囊。
3.根据权利要求1所述一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,其特征在于:所述压缩单元(04)采用无油活塞式压缩机对生物质天然气进行压缩至4.5mpa。
4.根据权利要求1所述一种具有吸附式罐箱的生物质天然气回收装置,其特征在于:所述吸附剂(0702)是一种具有多微孔结构的纳米级活性炭,其比表面积大于3000m2/g,微孔孔径为1-2纳米,孔容比大于85%。