[發明專利]一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法

在審

• 申請號: 201610169493.0
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105688611A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 趙明;邢帆;王曉;劉昊明
• 申請（專利權）人: 青島匯君環境能源工程有限公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種氣體處理方法，具體涉及一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法。

背景技術

沼氣是由微生物在一定溫度、濕度、酸堿度的條件的厭氧環境中對有機物進行分解作用 而產生的一種可燃氣體，沼氣中含有超過55％的甲烷氣體，同時含有30％以上的二氧化碳， 還有微量的硫化氫、氫氣、一氧化碳、氮氣等。

由于受到沼氣成分的限制，沼氣無法直接進行利用，需要首先進行凈化處理，對沼氣進 行脫碳是沼氣凈化中的關鍵技術，目前所運用的脫除沼氣中二氧化碳方法有很多，如變壓吸 附法、壓力水洗法、碳酸丙烯酯法、熱鉀堿法、N-甲基二乙醇胺吸附法、低溫甲醇洗等等。 各種方法都有優缺點，變壓吸附法的設備投資高、甲烷損失率高、產品純度差；壓力水洗法 的脫除精度不高、動力消耗大；碳酸丙烯酯法的動力消耗比壓力水洗低，但也存在脫除精度 不高的問題；熱鉀堿法的脫除精度不高，且需消耗熱能、對設備材質要求高；MDEA吸附法 的脫除精度高，能深度脫碳，但是需要消耗大量熱能；低溫甲醇洗法的流程復雜，還需配置 制冷設備，動力消耗較高。因此，現有技術中需要一種耗能低、效率高的沼氣脫出二氧化碳 的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法，采用膜式結構對二氧化碳 進行脫除處理，生產成本低，耗能低。

為了實現上述目的，本發明通過以下的技術方案來實現：

一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法，包括以下步驟：

(1)將對沼氣送入沼氣壓縮機，升壓至1.5-2.5Mpa，溫度30-70℃；

(2)將升壓后的沼氣送入沼氣多級凈化系統中，依次對沼氣進行過濾處理；

(3)對過濾后的潔凈沼氣進行加熱，升溫至50-70℃；

(4)將升溫后的潔凈沼氣通入膜分離組件，進行二氧化碳分離處理，二氧化碳作為分離氣 排出，沼氣作為產品氣排出；

(5)使用壓縮機對產品氣進行加壓處理，隨后送入氣體儲罐。

優選的，所述步驟(2)中的過濾處理包括水霧過濾、油霧過濾、碳床過濾、顆粒過濾 和揮發性有機化合物過濾。

優選的，所述膜分離組件中設置有多個直徑0.1-1mm的聚酰亞胺材料中空纖維膜，多個 纖維膜填充于圓柱形外殼中，沼氣通過中空纖維膜的內腔進行流動，實現二氧化碳分離。

優選的，所述中空纖維膜的直徑為0.2mm。

優選的，所述步驟(1)中，沼氣升壓至1.7Mpa，溫度為45℃。

優選的，所述步驟(1)中采用無油潤滑壓縮機對沼氣進行壓縮。

優選的，所述膜分離組件包括第一膜分離組件和第二膜分離組件和二次壓縮機，沼氣通 過首先進入第一膜分離組件進行分離，將產品氣排出；分離氣通過二次壓縮機進行加壓后進 入第二膜分離組件，分別將產品氣和分離氣排出。

本發明中提供的膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法，工藝步驟簡單，二氧化碳去除效率高， 且耗能低。通過采用膜式的分離氣，利用二氧化碳氣體和甲烷氣體溶解系數和擴散系數的不 同，使二氧化碳作為滲透汽通過管壁，甲烷氣體作為非滲透氣通過中空的纖維膜。整個分離 過程無污染性，具有使用壽命長和分離效率高的優點；同時利用壓力差作為動力，節約能源， 具有良好的經濟性。經過分離后的沼氣中甲烷含量高達98％，完全可以滿足生產和生活的需 要。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，但是本發明的范圍不受這 些實施例的限制。

實施例1

本實施例提供了一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法，包括以下步驟：

一種膜式脫除沼氣中二氧化碳的方法，包括以下步驟：

(1)將對沼氣送入沼氣壓縮機，升壓至1.5-2.5Mpa，溫度30-70℃；

(2)將升壓后的沼氣送入沼氣多級凈化系統中，依次對沼氣進行過濾處理；

(3)對過濾后的潔凈沼氣進行加熱，升溫至50-70℃；

(4)將升溫后的潔凈沼氣通入膜分離組件，進行二氧化碳分離處理，二氧化碳作為分離氣 排出，沼氣作為產品氣排出；

(5)使用壓縮機對產品氣進行加壓處理，隨后送入氣體儲罐；