一種利用啤酒沼氣生產天然氣的系統及工藝方法，所述系統包括利用沼氣管路依次連接的沼氣生產與集輸單元、沼氣凈化單元及沼氣調控單元，所述沼氣生產與集輸單元包括厭氧反應池、水封器、沼氣緩沖罐、雙膜沼氣儲罐及沼氣加壓裝置；通過該沼氣加壓裝置將沼氣輸送至沼氣凈化單元的脫水裝置、干式脫硫塔和過濾器；沼氣經凈化處理后進入沼氣調控單元的調壓與計量裝置、混配裝置，該沼氣調控單元還設置沼氣的熱值調控裝置及安全聯鎖保護裝置；經檢測合格的沼氣輸送至天然氣供氣管網。本發明專利技術有利于解決啤酒生產過程中的沼氣污染問題，降低污水中COD、BOD的含量，充分挖掘啤酒污水處理環節的沼氣產能潛力并實現廢氣“零排放”的目標。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
目前，我國啤酒年產量近4000萬噸。在啤酒的生產過程中，會產生大量含有機物的工業廢水,平均每生產I千升啤酒就會產生近5噸的廢水，這些廢水主要含糖類和醇類等有機物，有機物濃度較高，無毒，但排入水體會消耗大量的溶解氧，對水體環境造成嚴重危害。所以在排放之前必須經過污水處理，而在處理站的厭氧處理階段會產生大量沼氣。以南方的啤酒生產工藝，每生產It啤酒可生產沼氣2.0 2.4m3。按此推算，華潤雪花公司每天的沼氣產量大約為2000 3000m3/日。對于沼氣的處理方式目前有兩種情況:產量大時通過火炬燃燒后排空(俗稱點天燈);產量小時則直接放空。直接燃燒不僅造成巨大的能源浪費，而且未經脫硫處理的沼氣燃燒后產生的SO2對空氣也造成了污染。沼氣中的甲烷是強溫室效應氣體，產生的溫室效應是二氧化碳的21倍。國家環保總局和國家質量監督檢疫總局曾聯合發布了《啤酒工業污染物排放標準》，要求各企業走以資源的高效利用和循環利用為核心；以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征的循環經濟之路，做到能源使用最低化、成本最小化、生產清潔化的良性的持續發展模式是擺在我國啤酒行業面前最為緊迫的問題。因而，選擇一種對環境友好，同時又能給企業創造最大收益的處理方法是非常必要的。酒精廢水經厭氧生成處理產生沼氣，其成分為:甲烷40 60%，二氧化碳40 60%，硫化氫75 150mg/m3，天然氣按國家標準(GB17820)二類氣標準為:甲烷彡97%，二氧化碳彡3%，硫化氫彡20mg/m3，總硫彡200mg/m3。目前還沒有完整的由沼氣凈化變成天然氣的具體實現方法。
技術實現思路
為了克服上述所指的現有技術中的不足之處，本專利技術提供，以解決啤酒生產過程中的沼氣污染問題，降低污水中COD、BOD的含量，充分挖掘啤酒污水處理環節的沼氣產能潛力。本專利技術是通過以下技術方案實現的:一種利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，包括利用沼氣管路依次連接的沼氣生產與集輸單元、沼氣凈化單元及沼氣調控單元。所述沼氣生產與集輸單元包括依次連接的厭氧反應池、水封器、沼氣緩沖罐、雙膜沼氣儲罐及沼氣加壓裝置；通過沼氣加壓裝置將沼氣依次輸送至沼氣凈化單元的脫水裝置、干式脫硫塔和過濾器；沼氣調控單元包括相連的調壓與計量裝置及混配裝置，混配裝置為用于混合 沼氣與天然氣的靜態混合器，所述沼氣調控單元還設置沼氣的熱值調控裝置及安全聯鎖保護裝置；沼氣調控單元通向天然氣供氣管網。所述安全聯鎖保護裝置包括壓力監控裝置、氣體流量監控裝置及PLC系統控制下的電控開關閥。所述干式脫硫塔出口安裝有硫化氫含量檢測儀、甲烷含量檢測儀及氧氣含量檢測儀。所述沼氣緩沖罐與雙膜沼氣儲罐之間設沼氣放散燃燒火炬。所述沼氣生產與集輸單元的沼氣加壓裝置通過PLC系統自動控制，包括設置在沼氣管路上的壓力變送器及沼氣羅茨風機。本專利技術還公開了一種基于上述系統的利用啤酒沼氣生產天然氣的工藝方法，其步驟包括:(1)利用厭氧生物處理技術分解啤酒生產中的有機廢水，產生沼氣；(2)所述沼氣經水封后進入雙膜沼氣儲罐內儲存，雙膜沼氣儲罐內的壓強保持為1.0 4.0KPa ；(3)將沼氣加壓至10 40KPa，先后運輸至脫水裝置和干式脫硫塔進行凈化處理，然后檢測沼氣成分，當硫化氫含量大于15mg/m3，或氧氣體積含量大于1%時，或甲烷體積含量小于50%時，發出報警信號，脫硫后的氣體通過過濾器濾去粒徑大于IOum的塵粒；(4)所述已凈化的沼氣經調壓與計量裝置進入混配裝置與天然氣進行充分混合為成品氣后輸送至天然氣供氣管網，通過調節沼氣的壓強和流量控制沼氣與天然氣的混合體積比例為1:(2 3)。進一步地，步驟(4)中所述成品氣輸送壓力控制在0.4MPa以下，成品氣的低熱值大于 31.4MJ/m3。進一步地，所述步驟(3)當檢測沼氣成分不合格發出報警信號后，PLC系統控制管路中的電控開關閥使沼氣停止進入下一步驟，并將沼氣通向沼氣放散燃燒火炬點燃。 進一步地，所述沼氣的脫硫采用活性炭吸附脫硫法。與現有技術相比，本專利技術有利于解決啤酒生產過程中的沼氣污染問題，降低污水中C0D、B0D的含量，充分挖掘啤酒污水處理環節的沼氣產能潛力并實現廢氣“零排放”的目標；將凈化處理后的沼氣與天然氣混合后進入城市天然氣管網，提高燃燒效率；為確保混合氣的熱值符合要求，系統設置有熱值檢測儀，實時監控熱值并采取有效措施，確保熱值達標，燃燒特性參數符合要求。此外，還設置有安全聯鎖保護裝置，確保整個系統在安全可靠的條件下運行。附圖說明附圖1為本專利技術的利用啤酒沼氣生產天然氣的系統示意圖。具體實施例方式為了便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖對本專利技術作進一步的描述。一種利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，如附圖1所示，包括利用沼氣管路依次連接的沼氣生產與集輸單元、沼氣凈化單元及沼氣調控單元。所述沼氣生產與集輸單元包括依次連接的厭氧反應池、水封器、沼氣緩沖罐、雙膜沼氣儲罐及沼氣加壓裝置；通過沼氣加壓裝置將沼氣依次輸送至沼氣凈化單元的脫水裝置、干式脫硫塔和過濾器；沼氣調控單元包括相連的調壓與計量裝置及混配裝置，該沼氣調控單元還設置沼氣的熱值調控裝置及安全聯鎖保護裝置；經檢測合格的沼氣輸送至天然氣供氣管網。進一步地，所述沼氣生產與集輸單元的沼氣加壓裝置通過PLC系統自動控制，包括在沼氣管路上設置的壓力變送器及沼氣羅茨風機(一開一備，每12小時切換一次，由PLC系統自動控制完成，在沼氣管路上設置壓力變送器，壓力變送器發出信號到沼氣羅茨風機的變頻器，根據壓力變送器頻率變化控制沼氣羅茨風機轉速，從而實現對沼氣流量的控制)。進一步地，所述沼氣緩沖罐與雙膜沼氣儲罐之間設沼氣放散燃燒火炬。當管路中氣體多時可以進入雙膜沼氣儲罐暫存，當管路中氣體不足時氣體會從雙膜沼氣儲罐出來補充，雙膜沼氣儲罐內的壓力為1.0 4.0KPa，沼氣量超過其容積200 m3時，會自動排氣放空。進一步地，所述混配裝置包括用于混合沼氣與天然氣的靜態混合器。靜態混合器是一種沒有運動部件的高效混合設備，其基本工作機理是利用固定在管內的混合單元體改變流體在管內的流動狀態，以達到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。進一步地，所述干式脫硫塔出口設硫化氫含量檢測儀、甲烷含量檢測儀及氧氣含量檢測儀，所述安全聯鎖保護裝置包括壓力監控裝置、氣體流量監控裝置及PLC系統控制下的設于管路上的電控開關閥、減壓閥、流量計、回流閥等。本專利技術還公開了一種基于上述系統的利用啤酒沼氣生產天然氣的工藝方法，其步驟包括:(1)利用厭氧生物處理技術分解啤酒生產中的有機廢水，產生沼氣；(2)所述沼氣經水封后進入雙膜沼氣儲罐內儲存，雙膜沼氣儲罐內的壓強保持為1.0 4.0KPa ；(3)將沼氣加壓至10 40KPa，先后運輸至脫水裝置和干式脫硫塔進行凈化處理，然后檢測沼氣成分，當硫化氫含量大于15 mg/m3,或氧氣體積含量大于1%時，或甲烷體積含量小于50%時，發出報警信號，脫硫后的氣體通過過濾器濾去粒徑大于IOum的塵粒；(4)所述已凈化的沼氣經調壓與計量裝置進入混配裝置與天然氣進行充分混合為成品氣后輸送至天然氣供氣管網，通過調節沼氣的壓強和流量控制在0°C、0.1MPa下沼氣與天然氣的混合體積比例為1: (2 3)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，包括利用沼氣管路依次連接的沼氣生產與集輸單元、沼氣凈化單元及沼氣調控單元，其特征在于：所述沼氣生產與集輸單元包括依次連接的厭氧反應池、水封器、沼氣緩沖罐、雙膜沼氣儲罐及沼氣加壓裝置；通過沼氣加壓裝置將沼氣依次輸送至沼氣凈化單元的脫水裝置、干式脫硫塔和過濾器；沼氣調控單元包括相連的調壓與計量裝置及混配裝置，混配裝置為一用于混合沼氣與天然氣的靜態混合器，所述沼氣調控單元還設置沼氣的熱值調控裝置及安全聯鎖保護裝置；沼氣調控單元通向天然氣供氣管網。
【技術特征摘要】
1.一種利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，包括利用沼氣管路依次連接的沼氣生產與集輸單元、沼氣凈化單元及沼氣調控單元，其特征在于:所述沼氣生產與集輸單元包括依次連接的厭氧反應池、水封器、沼氣緩沖罐、雙膜沼氣儲罐及沼氣加壓裝置；通過沼氣加壓裝置將沼氣依次輸送至沼氣凈化單元的脫水裝置、干式脫硫塔和過濾器；沼氣調控單元包括相連的調壓與計量裝置及混配裝置，混配裝置為一用于混合沼氣與天然氣的靜態混合器，所述沼氣調控單元還設置沼氣的熱值調控裝置及安全聯鎖保護裝置；沼氣調控單元通向天然氣供氣管網。2.根據權利要求1所述的利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，其特征在于:所述安全聯鎖保護裝置包括壓力監控裝置、氣體流量監控裝置及PLC系統控制下的電控開關閥。3.根據權利要求2所述的利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，其特征在于:所述干式脫硫塔出口安裝有硫化氫含量檢測儀、甲烷含量檢測儀及氧氣含量檢測儀。4.根據權利要求3所述的利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，其特征在于:所述沼氣緩沖罐與雙膜沼氣儲罐之間設沼氣放散燃燒火炬。5.根據權利要求4所述的利用啤酒沼氣生產天然氣的系統，其特征在于:所述沼氣生產與集輸單元的沼氣加壓裝置通過PLC系統自動控制，包括設置在沼氣管路上的壓力變送器及沼氣羅茨風機。6.一種基于權利要求1 5中任一項所述的系統的利用啤酒沼氣生產天然氣的工藝方法，其步驟包括:(1)利用...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何秋剛，
申請(專利權)人：東莞新奧燃氣有限公司，
類型：發明
國別省市：
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