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變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法與流程

文檔序號:11117410閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,工藝步驟如下:

(1)、原料氣由風機抽送入第一油水分離器初步脫水及顆粒物,然后依次進入脫硫塔脫硫和氣水分離器除去游離水;

(2)、經步驟(1)脫硫和脫水后的原料氣經往復式二級壓縮機增壓降溫,增壓至3.8~4.0MPa,溫度5~15℃;

(3)、步驟(2)所得高壓低溫的原料氣依次經過第二油水分離器和第一分子篩脫水,然后進入第一緩沖罐后,從吸附塔底進入吸附塔的吸附劑床層,原料氣中的氫氣被吸附劑吸附下來,而凈化氣中的甲烷和二氧化碳經過吸附塔出口排出;當被吸附的氫氣接近吸附劑床層出口時,關閉吸附塔的原料氣進口閥和出口氣閥,使吸附塔停止吸附;接著由水環真空泵對吸附床抽真空進行減壓脫吸,將吸附劑中吸附的氫氣解吸出來;吸附床經抽真空后,用3.5~4.0MPa的穩定相同壓力氣體對吸附床床層逆向升壓至接近吸附壓力,吸附床便開始進入下一個吸附循環過程;

(4)、步驟(3)解吸所得氫氣依次經真空罐和第三油水分離器后,通過水環真空泵抽送入第二緩沖罐;

(5)、步驟(4)第二緩沖罐中的氫氣由往復式四級壓縮機增壓降溫,然后再依次經過第四油水分離器并經第二分子篩脫水,最后得產品氫氣。

2.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(1)的原料氣為餐廚垃圾發酵產氫工藝發酵池出來的混合氣體,其中氫氣體積含量為60%~70%、含二氧化碳和甲烷的其它雜質氣體體積含量為30%~40%。

3.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(1)的脫硫塔中,脫硫劑采用Fe2O3、Na2SiO3和木炭的混合物,Fe2O3∶Na2SiO3∶木炭的混合質量比為2∶2∶1。

4.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(1)的氣水分離器采用擋板式氣水分離器。

5.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(2)的往復式二級壓縮機功率為36kw,移除熱量19kw,排氣壓力為2.5MPa,該往復式二級壓縮機的一級壓縮機和二級壓縮機之后均設有冷卻器。

6.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(3)的吸附劑為顆粒狀單壁碳納米管,均勻鋪在注塑六邊形填料層上,堆積密度2.1g/ml。

7.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(3)的吸附塔根據氫氣產量大小設置4~8個并聯,根據吸附塔的個數將其均勻地分為2~4組;同一組內的吸附塔壓力變化同步;組與組之間的壓力變化不同步,當其中一組完成脫吸之前,另一組開始脫吸,以保證連續地制取氫氣。

8.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,變壓吸附的操作溫度5℃~10℃,吸附壓力3.5MPa~4.0MPa,循環時間8~10分鐘,原料混合氣流量100m3/h~200m3/h。

9.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述步驟(5)的往復式四級壓縮機,每一級增壓后的氣體,均由冷卻管冷卻,該壓縮機的排氣壓力為20Mpa;步驟(4)第二緩沖罐中的氫氣由該往復式四級壓縮機增壓降溫,增壓至20~20.5MPa,降溫至22~25℃。

10.如權利要求1所述的變壓吸附凈化餐廚垃圾厭氧發酵制氫的方法,其特征是,所述的第一分子篩和第二分子篩,均有A、B兩塔,每個塔的筒體和法蘭封頭均用雙頭螺栓連接,吸附劑均為分子篩Al2O3

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