[發(fā)明專利]用于從沼氣中提取高純度甲烷的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410086773.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN104043318A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·格拉夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾森曼股份公司
• 主分類號(hào): B01D53/22
• 分類號(hào): B01D53/22;C10L3/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種用于從沼氣中提取高純度甲烷的方法，其中包括，

a）壓縮來自發(fā)酵原料的沼氣；

b）借助于至少一個(gè)選擇性透過膜將經(jīng)過壓縮的沼氣分成至少兩個(gè)氣流，所述至少兩個(gè)氣流之一包含提高的甲烷份額，而另一氣流包含降低的甲烷份額；

其中

c）在所述膜上產(chǎn)生壓力差；

d）輸送包含充足的甲烷份額的氣流作為產(chǎn)物氣體以便進(jìn)一步的應(yīng)用；

其特征在于，

e）在所述產(chǎn)物氣體中持續(xù)地測(cè)量甲烷氣體份額；

f）當(dāng)所述產(chǎn)物氣體中甲烷份額低于預(yù)設(shè)值時(shí)，通過在膜的低壓側(cè)上產(chǎn)生真空或提高現(xiàn)存的真空來提高膜上的壓力差。

2.一種用于從沼氣中提取高純度甲烷的設(shè)備，包括：

a）壓縮機(jī)（9），在所述壓縮機(jī)中壓縮來自發(fā)酵原料的沼氣；

b）至少一個(gè)膜單元（4、5、6），其具有：

ba）用于待分離的氣體混合物的入口；

bb）選擇性透過膜，在工作時(shí)其一側(cè)承受較高的壓力，而其另一側(cè)承受較低的壓力；

bc）在膜單元（4、5、6）的高壓側(cè)上的滯留物出口，通過所述滯留物出口能獲得包含提高的甲烷份額的氣流；

bd）在所述膜單元（4、5、6）的低壓側(cè)上的滲透物出口，通過所述滲透物出口能獲得包含降低的甲烷份額的氣流；

c）第一出口管路（3），通過該第一出口管路能輸送由高純度甲烷組成的產(chǎn)物氣流以便進(jìn)一步的應(yīng)用；

d）第二出口管路（22），通過該第二出口管路能將僅還具有低甲烷份額的廢氣流排出到周圍環(huán)境；

其特征在于，

e）在所述第一出口管路（3）中設(shè)置有第一質(zhì)量傳感器（17），該第一質(zhì)量傳感器產(chǎn)生代表產(chǎn)物氣流中的甲烷份額的信號(hào)；

f）設(shè)置有真空泵（15），該真空泵在抽吸側(cè)與膜單元（5）的低壓側(cè)相連和在壓力側(cè)直接地或間接地與所述壓縮機(jī)（9）的入口相連；

g）設(shè)置有第一控制裝置（26），能向所述第一控制裝置輸送所述第一質(zhì)量傳感器（17）的信號(hào)，而所述第一控制裝置的輸出信號(hào)調(diào)節(jié)所述真空泵（15）的抽吸功率，使得不低于產(chǎn)物氣體中甲烷份額的預(yù)設(shè)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有至少兩個(gè)膜單元（4、5），其中，

第一膜單元（4）的入口與所述壓縮機(jī)（9）的出口相連；

所述第一膜單元（4）的滯留物出口與第二膜單元（5）的入口相連；

所述真空泵（15）與所述第二膜單元（5）的滲透物出口相連；

所述第二膜單元（5）的滯留物出口與用于產(chǎn)物氣體的第一出口管路（3）相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一膜單元（4）的滲透物出口與第三膜單元（6）的入口相連，第三膜單元（6）的滯留物出口通過可控制的調(diào)節(jié)閥（20）直接地或間接地與所述壓縮機(jī)（9）的入口相連，第三膜單元（6）的滲透物出口與用于廢氣的第二出口管路（22）相連；

其中，

在用于廢氣的第二出口管路（22）中設(shè)置有第二質(zhì)量傳感器（23），所述第二質(zhì)量傳感器產(chǎn)生代表廢氣中甲烷份額的信號(hào)；

設(shè)置有第二控制裝置（27），能向所述第二控制裝置輸送所述第二質(zhì)量傳感器（23）的信號(hào)，而所述第二控制單元的輸出信號(hào)控制所述調(diào)節(jié)閥（20），使得不超過廢氣中甲烷份額的預(yù)設(shè)值。