一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于沼氣提純制取車用燃氣技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]膜分離沼氣提純技術(shù)以分離效率高、能耗低、設(shè)備簡單、工藝適應(yīng)性強等特點在近年來獲得了廣泛應(yīng)用。在膜分離沼氣提純技術(shù)中，需要對進入膜組的氣體進行預處理，包括冷干除水、過濾及加熱。除水一般采用冷干除水，來達到天然氣的露點要求。在進入膜組之前又需要對沼氣進行加熱來達到膜分離的適宜溫度。需要同時用到冷熱能源。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)。
[0004]本實用新型包括水含沼氣壓縮設(shè)備、膜分離甲烷提純設(shè)備、氣源熱泵設(shè)備、中央控制設(shè)備，經(jīng)預處理后的沼氣進入水含沼氣壓縮設(shè)備，壓縮后的沼氣經(jīng)后冷卻器冷卻，進入二氧化碳氣源熱泵設(shè)備冷卻除水后進入過濾器，然后經(jīng)二氧化碳氣源熱泵設(shè)備產(chǎn)生的熱水加熱至適合溫度，進入膜分離裝置。
[0005]優(yōu)選的，所述的加熱器分為一級加熱器和二級加熱器。
[0006]優(yōu)選的，所述的水含沼氣壓縮設(shè)備是壓縮機。
[0007]本實用新型綜合利用了二氧化碳氣源熱泵產(chǎn)生的冷熱能源。熱泵蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量將壓縮后的沼氣降溫，使得其中的水析出，提高產(chǎn)品天然氣的露點。其中經(jīng)熱泵產(chǎn)生的熱量有兩種方式對膜組進行加熱，第一種是熱泵產(chǎn)生的熱量將水加熱后，熱水與進膜組前的沼氣進行換熱。第二種是采用熱泵的二氧化碳工質(zhì)直接與沼氣進行換熱，達到加熱進膜組前沼氣的目的。另外，本實用新型制造成本不高，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，本實用新型適合在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型采用熱水加熱設(shè)備流程圖；
[0009]圖2為本實用新型采用二氧化碳工質(zhì)加熱設(shè)備流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。
[0011]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0012]為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明。需要說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0013]如圖1所示，本實用新型包含壓縮機101、二氧化碳熱泵設(shè)備102、過濾器103、一級加熱器104、過濾器I 105、一級膜組106、二級加熱器107、膜間過濾器108、二級膜組109、換熱器110。
[0014]經(jīng)預處理后的沼氣進入壓縮機101，壓縮后的沼氣經(jīng)二氧化碳熱泵設(shè)備102的蒸發(fā)器冷卻除水后，進入過濾器103，然后被一級加熱器104加熱至適宜溫度，一級再經(jīng)過過濾器105后，進入一級膜組106。后經(jīng)二級加熱器107加熱至適宜的溫度，經(jīng)膜間過濾器108再次過濾后，進入二級膜組109進行分離，得到了車用天然氣。
[0015]其中，一級加熱器104、二級加熱器107的熱量來自C02熱泵的冷凝器與換熱器110與水換熱而來。
[0016]如圖2所示，本實用新型壓縮機201、二氧化碳熱泵設(shè)備202、過濾器203、一級加熱器204、過濾器205、一級膜組206、二級加熱器207、膜間過濾器208、二級膜組209。經(jīng)預處理后的沼氣進入壓縮機201，壓縮后的沼氣經(jīng)二氧化碳熱泵設(shè)備202的蒸發(fā)器冷卻除水后，進入過濾器203，然后被一級加熱器204加熱至適宜溫度，一級再經(jīng)過過濾器205后，進入一級膜組206。后經(jīng)二級加熱器207加熱至適宜的溫度，經(jīng)膜間過濾器208再次過濾后，進入二級膜組209進行分離，得到了車用天然氣。一級加熱器204、二級加熱器207即相當于C02熱泵的冷凝器，其熱量來自二氧化碳工質(zhì)與沼氣進行換熱。
[0017]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型實施例。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型實施例的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
[0018]以上僅為本實用新型實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型實施例，凡在本實用新型實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型實施例的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)，包括水含沼氣壓縮設(shè)備、膜分離甲烷提純設(shè)備、氣源熱泵設(shè)備、中央控制設(shè)備，其特征在于經(jīng)預處理后的沼氣進入水含沼氣壓縮設(shè)備，壓縮后的沼氣經(jīng)后冷卻器冷卻，進入二氧化碳氣源熱泵設(shè)備冷卻除水后進入過濾器，然后經(jīng)二氧化碳氣源熱泵設(shè)備產(chǎn)生的熱水加熱至適合溫度，進入膜分離裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述的加熱器分為一級加熱器和二級加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述的水含沼氣壓縮設(shè)備是壓縮機。
【專利摘要】本實用新型屬于沼氣提純制取車用燃氣技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種沼氣膜分離提純二氧化碳氣源熱泵系統(tǒng)。本實用新型包括水含沼氣壓縮設(shè)備、膜分離甲烷提純設(shè)備、氣源熱泵設(shè)備、中央控制設(shè)備，經(jīng)預處理后的沼氣進入水含沼氣壓縮設(shè)備，壓縮后的沼氣經(jīng)后冷卻器冷卻，進入二氧化碳氣源熱泵設(shè)備冷卻除水后進入過濾器，然后經(jīng)二氧化碳氣源熱泵設(shè)備產(chǎn)生的熱水加熱至適合溫度，進入膜分離裝置。本實用新型利用了二氧化碳氣源熱泵產(chǎn)生的冷熱能源，熱泵蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量將壓縮后的沼氣降溫，使得其中的水析出，提高產(chǎn)品天然氣的露點。經(jīng)熱泵產(chǎn)生的熱量有兩種方式對膜組進行加熱。本實用新型制造成本不高，實用性強，本實用新型適合在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C10L3-10
【公開號】CN204311040
【申請?zhí)枴緾N201420769001
【發(fā)明人】張忠家, 范雙雙
【申請人】天津凱德實業(yè)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月8日