一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置的制作方法

本实用新型属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置。

背景技术：

沼气提纯是去除沼气中的杂质组分，使之成为甲烷含量高、热值和杂质气体组分品质符合天然气标准要求的高品质甲烷。沼气提纯通常有四种方法可以实现，分别是吸收法、变压吸附法、低温冷凝法和膜分离方法。无论是那种沼气提纯方法，最终提取得到的甲烷的含量都是很高的，而甲烷由于其具有无色、无味、可燃和微毒的化学性质，但是，在沼气的提纯过程中，现有技术往往缺乏具有相关保护措施的提纯设备来对最终得到的甲烷气体进行存储或者运输。

由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型提供一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置，包括依次连接的沼气存储单元、罗茨风机、脱硫单元、沼气压缩单元、活性炭处理单元、膜处理单元和惰性气体存储单元；所述脱硫单元包括并列设置的第一脱硫罐和第二脱硫罐，所述活性炭处理单元包括并列设置的第一活性炭罐和第二活性炭罐；所述惰性气体存储单元包括惰性气体罐和混合容器，所述混合容器用于将惰性气体和经所述沼气提纯装置处理后的沼气进行混合。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述沼气压缩单元包括依次连接的沼气压缩机、第一过滤器和冷干机。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述膜处理单元包括依次连接的第二过滤器、电加热器和过滤膜组。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述罗茨风机和所述脱硫单元之间设置有第一测量单元，所述脱硫单元和所述沼气压缩单元之间设置有第二测量单元，所述沼气压缩单元和所述活性炭处理单元之间设置有第三测量单元，所述活性炭处理单元和所述膜处理单元之间设置有第四测量单元。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一测量单元、所述第二测量单元、所述第三测量单元和所述第四测量单元分别包括下述中的至少一种：流量计、温度计和压力表。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述脱硫单元还包括分支回路，所述分支回路直接与所述惰性气体存储单元相连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述脱硫单元、所述沼气压缩单元、所述活性炭处理单元和所述膜处理单元内部，以及所述沼气存储单元和所述罗茨风机之间、所述脱硫单元和所述惰性气体存储单元之间均设置有控制阀门。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1.本实用新型提供的餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置，在整个沼气提纯的工艺制程过程中增加了惰性气体存储单元，这种结构一方面能够使得沼气提纯的到的甲烷与惰性气体之间充分混合，从而使得甲烷的存储和运输过程更加安全；另一方面，有些惰性气体在一定条件下(如通电等)具有特殊的颜色，这种惰性气体与甲烷混合时，能够起到警示甲烷泄漏的作用，从而让人们作出及时反应。此外，本实施例中的脱硫单元和活性炭处理单元都包括两个不同的子设备，这种“一备一用”的结构能够提升整个沼气提纯设备的稳定性和安全性，即使脱硫单元或者活性炭处理单元中的某一个子设备出现问题，其他子设备能够立马工作，从而使得沼气提纯的过程顺利进行，进而有利于保证提纯工作正常稳定的运行。

2.作为本实用新型的一种优选实施方式，多个不同测量单元的设置能够对分别进入不同设备的沼气的状态和参数等信息进行监测，一方面能够对各个沼气处理设备形成一定的保护，另一方面有利于维持沼气提纯过程的稳定，防止沼气的状态出现较大的波动。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置的结构示意图。

其中，

1沼气存储单元、2罗茨风机、21第一测量单元、3脱硫单元、31第一脱硫罐、32第二脱硫罐、33第二测量单元、4沼气压缩单元、41沼气压缩机、42第一过滤器、43冷干机、44第三测量单元、5活性炭处理单元、51第一活性炭罐、52第二活性炭罐、53第四测量单元、6膜处理单元、61第二过滤器、62电加热器、63过滤膜组、7惰性气体存储单元、71惰性气体罐、72混合容器、8控制阀门。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，本实用新型提供一种餐厨和厨余垃圾的沼气提纯装置，包括依次连接的沼气存储单元1、罗茨风机2、脱硫单元3、沼气压缩单元4、活性炭处理单元5、膜处理单元6和惰性气体存储单元7。其中，所述脱硫单元3包括并列设置的第一脱硫罐31和第二脱硫罐32，所述活性炭处理单元5包括并列设置的第一活性炭罐51和第二活性炭罐52；所述惰性气体存储单元7包括惰性气体罐71和混合容器72，所述混合容器72用于将惰性气体和经所述沼气提纯装置处理后的沼气进行混合。进一步地，所述惰性气体可以包括下述中的至少一种：氦气、氖气、氩气、氪气和氙气等。

需要说明的是，罗茨风机2的设置能够将沼气存储单元1中的沼气输送到脱硫单元3中，从而实现沼气的流动。罗茨风机2仅作为本实用新型中气体输送设备的一种实施方式，其他的气体输送设备还可以是气泵、送风机、压缩机等。

惰性气体存储单元7的设置能够使得沼气提纯的到的甲烷与惰性气体之间充分混合，从而使得甲烷的存储和运输过程更加安全；另一方面，有些惰性气体在一定条件下(如通电等)具有特殊的颜色，这种惰性气体与甲烷混合时，能够起到警示甲烷泄漏的作用，从而让人们作出及时反应。此外，本实施例中的脱硫单元3和活性炭处理单元5都包括两个不同的子设备，这种“一备一用”的结构能够提升整个沼气提纯设备的稳定性和安全性，即使脱硫单元3或者活性炭处理单元5中的某一个子设备出现问题，其他子设备能够立马工作，从而使得沼气提纯的过程顺利进行，进而有利于保证提纯工作正常稳定的运行。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述沼气压缩单元4包括依次连接的沼气压缩机41、第一过滤器42和冷干机43。沼气压缩机41的设置是为了改善沼气压力不足的情况，进一步提升沼气的远程输送能力，从而方便后续沼气提纯工艺的顺利进行；第一过滤器42的设置能够对沼气中含有的污染物进行初步过滤；冷干机43的设置则是为了对经过沼气压缩机41处理的沼气进行降温处理，以防止沼气在高温状态下发生不必要的化合反应。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述膜处理单元6包括依次连接的第二过滤器61、电加热器62和过滤膜组63。

通过膜分离法对沼气进行提纯时，主要是利用不同气体组分在压力驱动下通过膜的渗透性作用的不同来实现的。通常情况下二氧化碳的渗透速度快，作为快气以透气排出；甲烷的渗透速度慢，作为慢气以余气形式获得提纯产品。其中，第二过滤器61能够对活性炭处理后的沼气进一步过滤，从而去除杂质、增加沼气的纯度；电加热器62的设置能够使气体的温度高于气体露点一定的温度，以确保在过滤膜组中不会有气体冷凝下来，进而影响膜分离的效果及膜材的使用寿命；过滤膜组63则通常包含有多层过滤膜，以充分保证沼气的提纯效果。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述罗茨风机2和所述脱硫单元3之间设置有第一测量单元21，所述脱硫单元3和所述沼气压缩单元4之间设置有第二测量单元33，所述沼气压缩单元4和所述活性炭处理单元5之间设置有第三测量单元44，所述活性炭处理单元5和所述膜处理单元6之间设置有第四测量单元53。进一步地，所述第一测量单元21、所述第二测量单元33、所述第三测量单元44和所述第四测量单元53分别包括下述中的至少一种：流量计、温度计和压力表等。

多个不同测量单元的设置能够对分别进入不同设备的沼气的状态和参数等信息进行监测，一方面能够对各个沼气处理设备形成一定的保护，另一方面有利于维持沼气提纯过程的稳定，防止沼气的状态出现较大的波动。

此外，所述脱硫单元3还包括分支回路34，所述分支回路34直接与所述惰性气体存储单元7相连接。这种结构的设置能够实现沼气提纯的多级循环处理，以提升制得产品的纯度。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述脱硫单元3、所述沼气压缩单元4、所述活性炭处理单元5和所述膜处理单元6内部，以及所述沼气存储单元1和所述罗茨风机2之间、所述脱硫单元3和所述惰性气体存储单元7之间均设置有控制阀门8。控制阀门8的设置能够对沼气的流速、流量等进行控制，从而利于沼气提纯过程的标准化处理。其中，控制阀门8可以是截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀中的任意一种，本实施例对于控制阀门8的具体结构没有限定。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。