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CN110760356A - 一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置 - Google Patents

一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置 Download PDF

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张冬青
牛晓君
黄续崟
张荔
李霞
王雅婷
余成华
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Guangdong University of Petrochemical Technology
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Guangdong University of Petrochemical Technology
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Abstract

本发明公开了一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，包括壳体，设置在壳体内用于沼气脱水的脱水模块，以及设置在壳体内用于对沼气综合提纯的提纯模块；脱水模块包括第一除水装置和第二除水装置；提纯模块包括第一除臭装置、第二除臭装置和综合提纯装置；第一除臭装置、第一除水装置、第二除臭装置、第二除水装置、综合提纯装置依次连接；本发明整体结构设计合理，采用储水模块与提纯模块交替连接处理，对畜禽粪沼气能够有效地做到除臭、提纯的目的；同时所采用的结构占地面积较小、制造成本较低，更适用于较小规模的畜禽粪沼气的提纯处理。

Description

一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置
技术领域
本发明涉及沼气净化设备技术领域，具体涉及一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置。
背景技术
随着畜禽养殖业的迅速发展，畜禽养殖废弃物对环境的污染已超过了工业和城市生活排污对环境污染的总和，大量亟需处理的畜禽养殖污染物，已严重影响当地的生态环境，造成生态环境恶化。而沼气工程是一项集粪污处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程，是目前集约化养殖场粪污治理的主要手段。
沼气，顾名思义是沼泽湿地里的气体。人从科学定义角度看，沼气是各种有机物质，在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、pH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源。
现有的召集净化装置多为大型工艺装置，其由于针对沼气工厂而设计，因此存在工艺流程复杂、占地面积大、投入成本过高的问题，并不适用于畜禽粪沼气的净化处理中。并且，畜禽粪沼气由于其发酵容器中持续进入新鲜的畜禽粪便，因此其持续生产出的沼气必然具有较重的臭味。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种工艺简单、占地面积小、成本较低的用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置。
本发明的技术方案为：一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，包括壳体，设置在壳体内用于沼气脱水的脱水模块，以及设置在壳体内用于对沼气综合提纯的提纯模块；所述脱水模块包括第一除水装置和第二除水装置；所述提纯模块包括第一除臭装置、第二除臭装置和综合提纯装置；
所述第一除臭装置、第一除水装置、第二除臭装置、第二除水装置、综合提纯装置依次连接；
所述壳体包括冷凝腔体和常规腔体；所述冷凝腔体和常规腔体并列设置；
所述第一除臭装置安装在冷凝腔体外侧，第一除臭装置包括进气槽、多个盛放瓶和安装板，所述多个盛放瓶通过所述安装板并列设置在冷凝腔体外侧，且进气槽的进气口端与每个盛放瓶的底部通过导气管连接，进气槽的出气口端与每个盛放瓶的顶部通过导气管连接，盛放瓶内部盛放有氢氧化铁或者氧化铁溶液；
所述第一除水装置设置在冷凝腔体内部，第一除水装置包括安装板、冷凝管和排水槽；所述安装板有2～5个，2～5个安装板靠冷凝腔体内部一侧上、下间隔设置在冷凝腔体内部上下端，且安装板将冷凝腔体内部一侧分割为S状回路；所述冷凝管、排水槽均有多个，每个冷凝管对应一个排水槽水平面上下设置在安装板上；冷凝管与外部冷凝设备连接；
所述第二除臭装置、第二除水装置依次并列与第一除水装置设置在冷凝腔体内部；所述综合提纯装置设置在常规腔体内部。
进一步地，所述冷凝腔体的外壳上夹设有保温层，所述保温层采用铝箔挤塑保温板；增加保温层能够有效地对冷凝腔体内部的温度(低温)进行较长时间的保留，能够在持续运行中减轻外部冷凝装置的负载。
进一步地，所述第二除臭装置包括安装架，以及放置在安装架上的木板片；所述木板片上覆盖有一层氧化铁；在木片上覆盖一层氧化铁较直接采用氧化铁有更大的接触面积，能够有效地提高对硫化氢的吸收。
进一步地，所述第二除水装置包括立方网格状的吸附床载体，放置在吸附床载体上的干燥剂，以及用于干燥剂再生的再生设备；所述干燥剂采用硅胶，所述再生设备采用高压压缩机；且第二除水装置与第二除臭装置通过导气漏斗连接，所述导气漏斗采用4块等腰梯形结构的不锈钢板焊接而成；利用导气漏斗将沼气从通过第二除臭装置后的沼气全部引至第二除水装置进行第二次出水处理，能够极大的降低沼气中的含水量。
进一步地，所述干燥剂的再生方法具体为：用高压压缩机将高压干燥气体压缩后与干燥剂接触20～25min。
进一步地，所述综合提纯装置包括增压设备和醋酸纤维素膜，所述增压设备为通过所述醋酸纤维素膜的沼气增压；醋酸纤维素膜能够对二氧化碳、残留的水蒸汽和残留的硫化氢等极性分子进行分离，进一步的确保了沼气的提纯率。
更进一步地，常规腔体上还设置有废气处理装置，所述废气处理装置包括物理吸附滤床和光催化降解滤床，所述光催化降解滤床由外部uv设备提供光源，且分离后的废气依次通过光催化降解滤床、物理吸附滤床后排放。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明整体结构设计合理，采用储水模块与提纯模块交替连接处理，对畜禽粪沼气能够有效地做到除臭、提纯的目的；本发明采用第一除臭装置、第一除水装置、第二除臭装置、第二除水装置、综合提纯装置依次进行第一次除臭后进行第一次除水，然后进行第二次除臭后再进行第二次除水，最后在对残留水、残留硫化氢以及其他极性分子进行分离能够更有效地解决畜禽粪沼气有臭味的问题；同时所采用的结构占地面积较小、制造成本较低，更适用于较小规模的畜禽粪沼气的提纯处理。
附图说明
图1是本发明实施例1内部的结构示意图；
图2是本发明实施例1内部的剖视图；
图3是本发明实施例2内部的结构示意图；
图4是本发明实施例2内部的剖视图；
其中，1-脱水模块、10-壳体、101-冷凝腔体、102-常规腔体、11-第一除水装置、111-安装板、112-冷凝管、113-排水槽、12-第二除水装置、121-吸附床载体、122-再生设备、2-提纯模块、21-第一除臭装置、211-进气槽、212-盛放瓶、213-安装板、22-第二除臭装置、220-导气漏斗、23-综合提纯装置、231-增压设备、232-醋酸纤维素膜、3-废气处理装置、31-物理吸附滤床、32-光催化降解滤床。
具体实施方式
实施例1：如图1、2所示的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，包括壳体10，设置在壳体10内用于沼气脱水的脱水模块1，以及设置在壳体10内用于对沼气综合提纯的提纯模块2；脱水模块1包括第一除水装置11和第二除水装置12；提纯模块2包括第一除臭装置21、第二除臭装置22和综合提纯装置23；
第一除臭装置21、第一除水装置11、第二除臭装置22、第二除水装置12、综合提纯装置23依次连接；
壳体10包括冷凝腔体101和常规腔体102；冷凝腔体101和常规腔体102并列设置；
第一除臭装置21安装在冷凝腔体101外侧，第一除臭装置21包括进气槽211、多个盛放瓶212和安装板213，多个盛放瓶212通过安装板213并列设置在冷凝腔体101外侧，且进气槽211的进气口端与每个盛放瓶212的底部通过导气管连接，进气槽211的出气口端与每个盛放瓶212的顶部通过导气管连接，盛放瓶212内部盛放有氢氧化铁或者氧化铁溶液；
第一除水装置11设置在冷凝腔体101内部，第一除水装置11包括安装板111、冷凝管112和排水槽113；安装板111有2个，2个安装板111靠冷凝腔体101内部一侧上、下间隔设置在冷凝腔体101内部上下端，且安装板111将冷凝腔体101内部一侧分割为S状回路；冷凝管112、排水槽113均有多个，每个冷凝管112对应一个排水槽113水平面上下设置在安装板111上；冷凝管112与外部冷凝设备连接；
第二除臭装置22、第二除水装置12依次并列与第一除水装置11设置在冷凝腔体101内部；综合提纯装置23设置在常规腔体102内部；第二除臭装置22包括安装架，以及放置在安装架上的木板片；木板片上覆盖有一层氧化铁；
第二除水装置12包括立方网格状的吸附床载体121，放置在吸附床载体121上的干燥剂，以及用于干燥剂再生的再生设备122；干燥剂采用硅胶，再生设备122采用高压压缩机；且第二除水装置12与第二除臭装置22通过导气漏斗220连接，导气漏斗220采用4块等腰梯形结构的不锈钢板焊接而成；其中，干燥剂的再生方法具体为：用高压压缩机将高压干燥气体压缩后与干燥剂接触20min；
综合提纯装置23包括增压设备231和醋酸纤维素膜232，增压设备231为通过醋酸纤维素膜232的沼气增压；其中，增压设备231采用山东华东风机有限公司生产的沼气加压机。
其中，冷凝腔体101的外壳上夹设有保温层，保温层采用铝箔挤塑保温板。
实施例2：与实施例1不同的是，如图3、4所示，常规腔体102上还设置有废气处理装置3，废气处理装置3包括物理吸附滤床31和光催化降解滤床32，光催化降解滤床32由外部uv设备提供光源，且分离后的废气依次通过物理吸附滤床31、光催化降解滤床32后排放；其中，物理吸附滤床31具体采用活性炭吸附滤床；光催化降解滤床32可采用乐迪环保机械有限公司生产的uv光氧净化设备。

Claims (7)

1.一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，包括壳体(10)，设置在壳体(10)内用于沼气脱水的脱水模块(1)，以及设置在壳体(10)内用于对沼气综合提纯的提纯模块(2)；其特征在于，所述脱水模块(1)包括第一除水装置(11)和第二除水装置(12)；所述提纯模块(2)包括第一除臭装置(21)、第二除臭装置(22)和综合提纯装置(23)；
所述第一除臭装置(21)、第一除水装置(11)、第二除臭装置(22)、第二除水装置(12)、综合提纯装置(23)依次连接；
所述壳体(10)包括冷凝腔体(101)和常规腔体(102)；所述冷凝腔体(101)和常规腔体(102)并列设置；
所述第一除臭装置(21)安装在冷凝腔体(101)外侧，第一除臭装置(21)包括进气槽(211)、多个盛放瓶(212)和安装板(213)，所述多个盛放瓶(212)通过所述安装板(213)并列设置在冷凝腔体(101)外侧，且进气槽(211)的进气口端与每个盛放瓶(212)的底部通过导气管连接，进气槽(211)的出气口端与每个盛放瓶(212)的顶部通过导气管连接，盛放瓶(212)内部盛放有氢氧化铁或者氧化铁溶液；
所述第一除水装置(11)设置在冷凝腔体(101)内部，第一除水装置(11)包括安装板(111)、冷凝管(112)和排水槽(113)；所述安装板(111)有2～5个，2～5个安装板(111)靠冷凝腔体(101)内部一侧上、下间隔设置在冷凝腔体(101)内部上下端，且安装板(111)将冷凝腔体(101)内部一侧分割为S状回路；所述冷凝管(112)、排水槽(113)均有多个，每个冷凝管(112)对应一个排水槽(113)水平面上下设置在安装板(111)上；冷凝管(112)与外部冷凝设备连接；
所述第二除臭装置(22)、第二除水装置(12)依次并列与第一除水装置(11)设置在冷凝腔体(101)内部；所述综合提纯装置(23)设置在常规腔体(102)内部。
2.如权利要求1所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述冷凝腔体(101)的外壳上夹设有保温层，所述保温层采用铝箔挤塑保温板。
3.如权利要求1所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述第二除臭装置(22)包括安装架，以及放置在安装架上的木板片；所述木板片上覆盖有一层氧化铁。
4.如权利要求1所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述第二除水装置(12)包括立方网格状的吸附床载体(121)，放置在吸附床载体(121)上的干燥剂，以及用于干燥剂再生的再生设备(122)；所述干燥剂采用硅胶，所述再生设备(122)采用高压压缩机；且第二除水装置(12)与第二除臭装置(22)通过导气漏斗(220)连接，所述导气漏斗(220)采用4块等腰梯形结构的不锈钢板焊接而成。
5.如权利要求4所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述干燥剂的再生方法具体为：用高压压缩机将高压干燥气体压缩后与干燥剂接触20～25min。
6.如权利要求1所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述综合提纯装置(23)包括增压设备(231)和醋酸纤维素膜(232)，所述增压设备(231)为通过所述醋酸纤维素膜(232)的沼气增压。
7.如权利要求1所述的一种用于畜禽粪沼气的多效净化提纯装置，其特征在于，所述安装板(111)有2～5个。
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