[發明專利]一種負碳排放生物質產沼氣的系統及方法

有效

• 申請號: 201910281264.1
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110094634B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐斌;陳璐;郝晉靚;于霄
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01;C12M1/107
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種負碳排放生物質產沼氣的系統，其特征在于，包括高壓水塔(1)、減壓單元、供氫單元、儲CO₂罐(11)、甲烷化裝置(6)、干燥器(7)和儲甲烷罐(8)，

所述高壓水塔(1)設有粗沼氣進料口、循環進料口、底端出料口和頂端出料口，所述高壓水塔(1)的頂端出料口通過管路連接干燥器(7)，所述高壓水塔(1)的底端出料口通過管路連接減壓單元，

所述減壓單元的出料口連接儲CO₂罐(11)，所述減壓單元還設有與高壓水塔(1)的粗沼氣進料口或循環進料口相連的回流管路，

所述儲CO₂罐(11)與供氫單元分別連接甲烷化裝置(6)，所述甲烷化裝置(6)的出料口連接干燥器(7)，

所述干燥器(7)的出料口連接儲甲烷罐(8)，

所述減壓單元包括一級減壓罐(2)和二級減壓罐(3)，所述一級減壓罐(2)的出口端與二級減壓罐(3)的進口端相連，混合氣出口端與粗沼氣進料口連接，所述二級減壓罐(3)的出氣口與儲CO₂罐(11)連接，出水口與高壓水塔(1)的循環進料口相連；所述高壓水塔內壓力為8-10Mpa，一級減壓罐內的壓力為6-9MPa，二級減壓罐內的壓力為0.3-0.5MPa；

所述供氫單元包括電解水產氫氣裝置(4)和儲氫罐(5)，所述儲氫罐(5)將電解水產氫氣裝置(4)產生的氫氣儲藏；所述電解水產氫氣裝置(4)通過清潔能源產生的廢置電能進行供電。

2.根據權利要求1所述的一種負碳排放生物質產沼氣的系統，其特征在于，外來補水(12)與二級減壓罐(3)的出水口連接。

3.根據權利要求1所述的一種負碳排放生物質產沼氣的系統，其特征在于，所述粗沼氣進料口與循環進料口設有增壓泵(9，10)。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種負碳排放生物質產沼氣的系統，其特征在于，所述甲烷化裝置中的氫氣與二氧化碳的摩爾比值為(4～4.4)：1。

5.如權利要求1所述的一種負碳排放生物質產沼氣的系統的處理方法，其特征在于，

粗沼氣經該系統抽取后，進入高壓水塔，沼氣中的二氧化碳溶解于水洗液中，甲烷以氣體形式從高壓水塔上端分離出來，經干燥進入儲甲烷罐(8)；

溶解二氧化碳的水洗液進入減壓單元，減壓釋放水洗液中剩余的全部甲烷，同時二氧化碳排出，收集至儲CO₂罐(11)中，CO₂與供氫單元的氫氣一同進入甲烷化裝置(6)生成甲烷，經干燥進入儲甲烷罐(8)；

減壓單元的混合氣體與粗沼氣混合后，經過增壓泵送入高壓水塔重新水洗分離，減壓單元釋放出二氧化碳的水洗液經增壓泵回流至高壓水塔處理粗沼氣。