一种甲烷回收利用设备的制作方法

本技术涉及甲烷回收，特别涉及一种甲烷回收利用设备。

背景技术：

1、甲烷作为强效温室气体，其温室效应显著高于二氧化碳，而低浓度甲烷（浓度＜30%）广泛存在于矿井尾气、填埋场气体及工业废气中，是环境保护与资源利用领域亟待解决的关键问题。当前，低浓度甲烷的主流处理方式主要分为直接排放或燃烧以及浓缩利用两类，其中浓缩利用技术（如低温冷凝法、变压吸附法、膜分离法）虽试图实现甲烷提纯与再利用，但受限于技术原理，对低浓度甲烷的回收率低，且提纯过程需消耗大量能源，这样导致回收利用的经济性差，难以大规模推广应用。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种甲烷回收利用设备，能够提高低浓度甲烷的回收率和降低提纯过程消耗的能源。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种甲烷回收利用设备，包括预处理模块、吸附增压模块、膜分离模块和余热驱动再生模块，所述预处理模块的输入端与外设的多源低浓度甲烷气体供应端连接，所述预处理模块的输出端与吸附增压模块的一个输入端连接，所述吸附增压模块的输出端与膜分离模块的输入端连接，所述膜分离模块的输出端与余热驱动再生模块的输入端连接，所述余热驱动再生模块的输出端与吸附增压模块的另一个输入端连接。

4、进一步的，所述预处理模块包括依次连接的旋风除尘器、除油过滤器、活性炭吸附脱苯组件、冷凝脱水单元、电加热器和文丘里反应器；

5、所述旋风除尘器的输入端与外设的多源低浓度甲烷气体供应端连接，所述文丘里反应器的输出端与吸附增压模块连接。

6、进一步的，所述吸附增压模块包括依次连接的吸附塔和增压装置；

7、所述吸附塔的输入端与预处理模块的输出端连接，所述吸附塔与余热驱动再生模块的输出端连接，所述增压装置的输出端与膜分离模块连接。

8、进一步的，所述吸附塔的数量为多个，多个所述吸附塔相互并联连接。

9、进一步的，所述膜分离模块包括依次连接的中空纤维膜组件和高压储罐；

10、所述中空纤维膜组件的输入端与吸附增压模块的输出端连接，所述中空纤维膜组件的一个输出端与高压储罐连接，所述中空纤维膜组件的另一个输出端与余热驱动再生模块的输入端连接。

11、进一步的，所述膜分离模块还包括压力调节装置，所述压力调节装置与中空纤维膜组件连接。

12、进一步的，所述中空纤维膜组件为聚酰亚胺中空纤维膜。

13、进一步的，所述余热驱动再生模块包括依次连接的燃气轮机、余热锅炉和换热器；

14、所述燃气轮机的输入端与膜分离模块的输出端连接，所述换热器的输出端与吸附增压模块的另一个输入端连接。

15、进一步的，所述换热器为翅片式换热器。

16、进一步的，还包括控制模块，所述控制模块分别与预处理模块、吸附增压模块、膜分离模块和余热驱动再生模块连接。

17、本实用新型的有益效果在于：

18、本方案通过设置预处理模块、吸附增压模块、膜分离模块和余热驱动再生模块，预处理模块负责去除低浓度甲烷中的粉尘、油雾、苯系物等杂质，避免这些杂质污染后续核心组件，为提纯环节提供洁净气源；吸附增压模块一方面深度脱除气体中的硫化氢等有害杂质，进一步净化气源，另一方面将低压甲烷加压至膜分离所需的高压工况；膜分离模块是核心提纯单元，利用专用膜材料高效分离甲烷与其它气体，提升甲烷纯度；余热驱动再生模块则利用提纯后的高纯甲烷发电，并回收发电产生的高温尾气热量，为吸附增压模块的吸附剂再生供能；

19、各模块通过“净化-提纯-能量反馈”的协同机制，实现回收率提升与能耗降低；在提升回收率上，预处理模块先清除大部分杂质，吸附增压模块再深度除杂并加压，两者共同为膜分离模块创造“低杂质、高压力”的最优工作环境，避免杂质影响膜的分离效率，从而提高了低浓度甲烷的回收率；在降低能耗上，膜分离模块产出的高纯甲烷为余热驱动再生模块供能，其发电尾气的余热又反哺吸附增压模块，这样就降低了提纯过程消耗的能源，进而实现了“提纯-用能-再生”的能源循环，兼顾了回收效率与经济性。

1.一种甲烷回收利用设备，其特征在于，包括预处理模块、吸附增压模块、膜分离模块和余热驱动再生模块，所述预处理模块的输入端与外设的多源低浓度甲烷气体供应端连接，所述预处理模块的输出端与吸附增压模块的一个输入端连接，所述吸附增压模块的输出端与膜分离模块的输入端连接，所述膜分离模块的输出端与余热驱动再生模块的输入端连接，所述余热驱动再生模块的输出端与吸附增压模块的另一个输入端连接。

2.根据权利要求1所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述预处理模块包括依次连接的旋风除尘器、除油过滤器、活性炭吸附脱苯组件、冷凝脱水单元、电加热器和文丘里反应器；

3.根据权利要求1所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述吸附增压模块包括依次连接的吸附塔和增压装置；

4.根据权利要求3所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述吸附塔的数量为多个，多个所述吸附塔相互并联连接。

5.根据权利要求1所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述膜分离模块包括依次连接的中空纤维膜组件和高压储罐；

6.根据权利要求5所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述膜分离模块还包括压力调节装置，所述压力调节装置与中空纤维膜组件连接。

7.根据权利要求5所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述中空纤维膜组件为聚酰亚胺中空纤维膜。

8.根据权利要求1所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述余热驱动再生模块包括依次连接的燃气轮机、余热锅炉和换热器；

9.根据权利要求8所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，所述换热器为翅片式换热器。

10.根据权利要求1所述的甲烷回收利用设备，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块分别与预处理模块、吸附增压模块、膜分离模块和余热驱动再生模块连接。