本方案涉及氣液傳質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于加壓水洗提純沼氣的方法及真空解吸出料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
沼氣是一種重要的清潔可再生能源，不僅能夠替代燃煤發(fā)電和供熱，而且經(jīng)過(guò)凈化提純后能夠作為天然氣的替代品。沼氣凈化提純主要涉及脫硫、脫碳、脫水、除塵等工序，其中沼氣脫碳是沼氣凈化提純的關(guān)鍵步驟。脫碳方法主要有變壓吸附、膜分離、物理吸收、化學(xué)吸收、深冷分離和原位提純等，其中物理吸收法是利用co2與烴類在物理溶劑中的溶解度的差異完成脫碳任務(wù)，常用的物理溶劑有水、甲醇、多乙二醇二甲醚、碳酸丙烯酯、n-甲基吡咯烷酮、多乙二醇甲基異丙基醚和環(huán)丁砜等，而加壓水洗工藝是目前歐洲工業(yè)化使用較多的沼氣脫碳方法，而后幾種溶劑多用于天然氣脫硫脫碳。
加壓水洗提純沼氣的原理是在加壓條件下，將co2溶解于水中而減小其在沼氣中的含量，其過(guò)程通常為：將沼氣加壓后送入吸收塔，水作為吸收劑從頂部進(jìn)入，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與水流逆向接觸，沼氣中的大部分co2和少量ch4被水溶解，富ch4氣從吸收塔的上端被引出，進(jìn)一步干燥后得到生物天然氣；從吸收塔底部排出的水進(jìn)入閃蒸塔將溶解在水中的ch4和大部分co2從水中釋放出來(lái)，這部分混合氣體重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔排出的水進(jìn)入氣提塔進(jìn)行解吸，利用減壓或空氣進(jìn)行吹脫再生（吹脫也稱為氣提），之后作為吸收劑返回吸收塔。
加壓水洗提純沼氣工藝的優(yōu)點(diǎn)包括：水的來(lái)源豐富，無(wú)毒，易再生；co2去除效率高，甲烷損失較少；可同時(shí)去除co2和h2s；工藝簡(jiǎn)單，操作溫度低，不消耗化學(xué)試劑和蒸汽，過(guò)程環(huán)保。
沼氣提純系統(tǒng)中，減壓解吸法操作簡(jiǎn)單、動(dòng)力消耗小，且可以回收較高純度的二氧化碳，然而減壓解吸完成后吸收液中的二氧化碳仍處于飽和狀態(tài)，如果脫吸液返回吸收塔重新利用將影響吸收的效率；空氣吹脫可以將吸收液中的二氧化碳脫除完全，然而完全利用空氣吹脫解吸則需要很大的空氣流量，會(huì)增大風(fēng)機(jī)的能耗。因此cn101837227a公開了一種沼氣提純系統(tǒng)中吸收液解吸方法，吸收液通過(guò)第一級(jí)降壓解吸，壓力從0.6～1.6mpa降到0.1mpa，脫除大部分二氧化碳，然后通過(guò)第二級(jí)空氣吹脫解吸，解吸完成后吸收液中二氧化碳基本脫除完全，循環(huán)至吸收塔繼續(xù)利用。該工藝雖然可以回收較高純度的二氧化碳，但也采用了空氣吹脫解吸的方法，引入了大量空氣，并將空氣中的大量熱量傳遞給水，這些水需要在降溫后再進(jìn)入吸收塔，而降溫過(guò)程需要消耗大量能量。
zl201520937365.7公開了一種用于加壓水洗提純沼氣的解吸裝置，設(shè)置有超聲波振盒以強(qiáng)化解吸過(guò)程，用于加壓水洗提純沼氣制備生物天然氣工藝時(shí)，解吸徹底，能夠避免常規(guī)流程中采用的吹脫過(guò)程。但是，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)由于受到氣液平衡的限制，即使采用了超聲波強(qiáng)化解吸過(guò)程，解吸后的水中仍然含有少量的co2，即解吸仍然不徹底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供一種用于加壓水洗提純沼氣的方法及真空解吸出料系統(tǒng)，以降低由于解吸過(guò)程引起的沼氣提純工藝能耗高的問(wèn)題。
一種用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)，它包括沼氣壓縮機(jī)，換熱器，干燥器，增壓泵，閃蒸塔，降壓塔，解吸塔，儲(chǔ)水箱，解吸塔真空泵，解吸塔真空出料泵。與沼氣壓縮機(jī)出口連通的換熱器，與換熱器出口連通的吸收塔，在吸收塔頂部通過(guò)閥門與干燥器連通。儲(chǔ)水箱出水口通過(guò)增壓泵與吸收塔連通，吸收塔底部通過(guò)管路和閥門與閃蒸塔上部連通，閃蒸塔頂部設(shè)置有閥門與儲(chǔ)氣罐連通，閃蒸塔底部通過(guò)管路及閥門與降壓塔的上部連通；降壓塔頂部設(shè)置有閥門與大氣連通，降壓塔底部通過(guò)管路與解吸塔上部連通。在解吸塔頂部與解吸塔真空泵連通，解吸塔真空泵與大氣連通；解吸塔下部設(shè)置有閥門用以送入空氣，解吸塔底部與解吸塔真空出料泵連通，解吸塔真空出料泵通過(guò)管路與儲(chǔ)水箱連通。
本方案的具體特點(diǎn)還有，還包括有冷水機(jī)組，儲(chǔ)水箱出水口與冷水機(jī)組連通，冷水機(jī)組通過(guò)增壓泵與吸收塔連通。
在儲(chǔ)水箱上設(shè)置有補(bǔ)水閥門。
解吸塔為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。
吸收塔為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。
閃蒸塔為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊。
降壓塔為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為8塊。
本發(fā)明還提供一種用于加壓水洗提純沼氣的方法，它包括如下步驟：
將沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)加壓至0.8mpa、經(jīng)換熱器冷卻至20℃，之后送入吸收塔，沼氣流量為20l/min；
水經(jīng)冷水機(jī)組降溫至10℃、經(jīng)增壓泵加壓至0.8mpa，之后從吸收塔上部進(jìn)入，水流量為2.5l/min，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與水逆向接觸，富ch4氣從吸收塔的頂部經(jīng)閥門排出，經(jīng)干燥器干燥后作為產(chǎn)品氣儲(chǔ)存；
從吸收塔底部排出的水經(jīng)閥門進(jìn)入閃蒸塔，閃蒸塔內(nèi)的壓力控制在0.35mpa，在閃蒸塔內(nèi)，水將溶解的ch4和部分co2釋放出來(lái)，這部分混合氣體經(jīng)閥門回儲(chǔ)氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔底部排出的水經(jīng)閥門進(jìn)入降壓塔，壓力降到0.1mpa，解吸出來(lái)的二氧化碳從降壓塔的頂部經(jīng)閥門排出；
之后從降壓塔底部排出的水經(jīng)閥門進(jìn)入解吸塔，解吸出來(lái)的氣體從解吸塔頂部經(jīng)閥門排出，之后經(jīng)解吸塔真空泵排出，解吸塔內(nèi)真空保持在?0.08mpa，另外經(jīng)閥門向解吸塔以1.2l/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與水逆向接觸后與解吸出來(lái)的二氧化碳一起從解吸塔的頂部經(jīng)閥門排出；
從解吸塔底部排出的水經(jīng)閥門和解吸塔真空出料泵進(jìn)入儲(chǔ)水箱，之后經(jīng)過(guò)經(jīng)冷水機(jī)組降溫和增壓泵增壓后返回吸收塔，另外由閥門控制補(bǔ)充自來(lái)水以維持儲(chǔ)水箱的液位。
本發(fā)明還提供一種用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)，它包括沼氣壓縮機(jī)，換熱器，干燥器，增壓泵，閃蒸塔，降壓塔，解吸塔，儲(chǔ)水箱，解吸塔真空泵，第一出料罐和第二出料罐。與沼氣壓縮機(jī)出口連通的換熱器，與換熱器出口連通的吸收塔，在吸收塔頂部通過(guò)閥門與干燥器連通。儲(chǔ)水箱出水口通過(guò)增壓泵與吸收塔連通，吸收塔底部通過(guò)管路和閥門與閃蒸塔上部連通，閃蒸塔頂部設(shè)置有閥門與儲(chǔ)氣罐連通，閃蒸塔底部通過(guò)管路及閥門與降壓塔的上部連通；降壓塔頂部設(shè)置有閥門與大氣連通，降壓塔底部通過(guò)管路與解吸塔上部連通。在解吸塔頂部與解吸塔真空泵連通，解吸塔真空泵與大氣連通。
在第一出料罐的頂部設(shè)置有第一出料罐進(jìn)液口，在第一出料罐的上部設(shè)置有第一出料罐進(jìn)氣口和第一出料罐排氣口，在第一出料罐的底部設(shè)置有第一出料罐排液口。第一出料罐進(jìn)氣口之前的管路上設(shè)置與外界相通的第一進(jìn)氣閥，在第一出料罐排液口之后的管路上設(shè)置有第一排液閥，在第一出料罐排氣口之后的管路上設(shè)置有第一排氣閥。
在第二出料罐的頂部設(shè)置有第二出料罐進(jìn)液口，在第二出料罐的上部設(shè)置有第二出料罐進(jìn)氣口和第二出料罐排氣口，在第二出料罐的底部設(shè)置有第二出料罐排液口。第二出料罐進(jìn)氣口之前的管路上設(shè)置與外界相通的第二進(jìn)氣閥，在第二出料罐排液口之后的管路上設(shè)置有第二排液閥，在第二出料罐排氣口之后的管路上設(shè)置有第二排氣閥。
在解吸塔頂部設(shè)置有解吸塔出氣口，在解吸塔的上部設(shè)置有解吸塔進(jìn)料口，在解吸塔的下部設(shè)置有解吸塔引氣口，在解吸塔的底部設(shè)置有解吸塔出料口。
解吸塔出料口之后的管路分為兩路，一路通過(guò)第一出料閥與第一出料罐進(jìn)液口連通；另一路通過(guò)第二出料閥與第二出料罐進(jìn)液口連通。
第一出料罐和第二出料罐的出料管路匯合后與儲(chǔ)水箱連通。
第一出料罐排氣口之后的管路和第二出料罐排氣口之后的管路匯合后與解吸塔引氣口連通。
在解吸塔進(jìn)料口之前的管路上設(shè)置解吸塔進(jìn)料閥門，在解吸塔出氣口之后的管路上依次設(shè)置解吸塔出氣閥門和解吸塔真空泵。
本方案的具體特點(diǎn)還有，還包括有冷水機(jī)組，儲(chǔ)水箱出水口與冷水機(jī)組連通，冷水機(jī)組通過(guò)增壓泵與吸收塔連通。
所述第一出料罐和第二出料罐的高度均為0.2米，內(nèi)徑均為0.15米。
在儲(chǔ)水箱上設(shè)置有補(bǔ)水閥門。
吸收塔為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；
閃蒸塔為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊；
降壓塔為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為8塊；
解吸塔為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。
沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。
外界溫度為28～30℃。
本發(fā)明還提供一種用于加壓水洗提純沼氣的方法，它使用上述系統(tǒng)設(shè)備并包括如下步驟：
將沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)加壓至0.8mpa、經(jīng)換熱器冷卻至20℃，之后送入吸收塔，沼氣流量為20l/min；
水經(jīng)冷水機(jī)組降溫至10℃、經(jīng)增壓泵加壓至0.8mpa，之后從吸收塔上部進(jìn)入，水流量為2.5l/min，在吸收塔內(nèi)沼氣自下而上與水逆向接觸，富ch4氣從吸收塔的頂部經(jīng)閥門排出，經(jīng)干燥器干燥后作為產(chǎn)品氣儲(chǔ)存；
從吸收塔底部排出的水經(jīng)閥門進(jìn)入閃蒸塔，閃蒸塔內(nèi)的壓力控制在0.35mpa，在閃蒸塔內(nèi)，水將溶解的ch4和部分co2釋放出來(lái)，這部分混合氣體經(jīng)閥門回儲(chǔ)氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔底部排出的水經(jīng)閥門進(jìn)入降壓塔，壓力降到0.1mpa，解吸出來(lái)的二氧化碳從降壓塔的頂部經(jīng)閥門排出；
之后從降壓塔底部排出的水進(jìn)入解吸塔，解吸出來(lái)的氣體從解吸塔頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門排出，之后經(jīng)解吸塔真空泵排出，解吸塔內(nèi)真空保持在?0.08mpa。
在第一出料閥、第一排氣閥、第二進(jìn)氣閥和第二排液閥為打開狀態(tài)，第一進(jìn)氣閥、第一排液閥、第二出料閥和第二排氣閥為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，水從解吸塔底部的解吸塔出料口排出經(jīng)第一出料閥進(jìn)入第一出料罐，第一出料罐中的空氣經(jīng)第一排氣閥進(jìn)入解吸塔并與水進(jìn)行氣液傳質(zhì)以促進(jìn)解吸，而第二出料罐中的水經(jīng)第二排液閥排出，外界的空氣經(jīng)第二進(jìn)氣閥進(jìn)入第二出料罐；
在第一出料閥、第一排氣閥、第二進(jìn)氣閥和第二排液閥為關(guān)閉狀態(tài)，第一進(jìn)氣閥、第一排液閥、第二出料閥和第二排氣閥為打開狀態(tài)時(shí)，水從解吸塔底部的出料口排出經(jīng)第二出料閥進(jìn)入第二出料罐，第二出料罐中的空氣經(jīng)第二排氣閥進(jìn)入解吸塔并與水進(jìn)行氣液傳質(zhì)以促進(jìn)解吸，而第一出料罐中的水經(jīng)第一排液閥排出，外界的空氣經(jīng)第一進(jìn)氣閥進(jìn)入第一出料罐；
依次交替切換閥門的開關(guān)狀態(tài)，每一次開關(guān)狀態(tài)保持1分鐘，實(shí)現(xiàn)真空解吸出料。
之后從第一出料罐和第二出料罐排出的水進(jìn)入儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱將水輸送至冷水機(jī)組降溫和增壓泵增壓后返回吸收塔。
本方案的有益效果是：本方案采用真空解吸的加壓水洗提純沼氣工藝方法，解吸徹底，并且系統(tǒng)引入的空氣量大大減少，引入的熱量大大減少，真空也會(huì)造成部分水蒸發(fā)達(dá)而具有制冷效果，因此系統(tǒng)中的水不需要降溫或者稍稍降溫后即可進(jìn)入吸收塔提純沼氣，大大降低了制冷能耗；采用切換閥門開關(guān)的方法進(jìn)行真空出料，避免了使用真空出料泵，能耗降低；空氣進(jìn)入出料罐之后又從解吸塔下部進(jìn)入解吸塔并與水進(jìn)行氣液傳質(zhì)以促進(jìn)解吸，使水解吸徹底。
附圖說(shuō)明
圖1為用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的加壓吸收凈化提純沼氣的工藝流程示意圖。
圖3為用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)真空解吸部分示意圖。
圖4為用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)示意圖。
圖中：101-沼氣壓縮機(jī)；102-換熱器；103-吸收塔；104-閥門；105-干燥器；106-冷水機(jī)組；107-增壓泵；108-閥門；109-閃蒸塔；110-閥門；111-閥門；112-降壓塔；113-閥門；114-解吸塔進(jìn)料閥門；115-解吸塔；116-解吸塔出氣閥門；117-解吸塔真空泵；118-閥門；119-閥門；120-解吸塔真空出料泵；121-儲(chǔ)水箱；122-補(bǔ)水閥門；201-進(jìn)料泵；202-鼓風(fēng)機(jī)；301-第一出料閥；302-第一進(jìn)氣閥；303-第一出料罐；304-第一排液閥；305-第一排氣閥；306-第二出料閥；307-第二進(jìn)氣閥；308-第二出料罐；309-第二排液閥；310-第二排氣閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本方案作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1：
如圖1所示，一種用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)，它包括沼氣壓縮機(jī)101，換熱器102，干燥器105，冷水機(jī)組106，增壓泵107，閃蒸塔109，降壓塔112，解吸塔115，儲(chǔ)水箱121，解吸塔真空泵117，解吸塔真空出料泵120。與沼氣壓縮機(jī)101出口連通的換熱器102，與換熱器102出口連通的吸收塔103，在吸收塔103頂部通過(guò)閥門104與干燥器105連通。儲(chǔ)水箱121出水口與冷水機(jī)組106連通，冷水機(jī)組106通過(guò)增壓泵107與吸收塔103連通，吸收塔103底部通過(guò)管路和閥門108與閃蒸塔109上部連通，閃蒸塔109頂部設(shè)置有閥門110與儲(chǔ)氣罐連通，閃蒸塔109底部通過(guò)管路及閥門111與降壓塔112的上部連通；降壓塔112頂部設(shè)置有閥門113與大氣連通，降壓塔112底部通過(guò)管路和解吸塔進(jìn)料閥門114與解吸塔115上部連通。在解吸塔115頂部通過(guò)解吸塔出氣閥門116與解吸塔真空泵117連通，解吸塔真空泵117與大氣連通；解吸塔下部設(shè)置有閥門118用以送入空氣，解吸塔115底部通過(guò)閥門119與解吸塔真空出料泵120連通，解吸塔真空出料泵120通過(guò)管路與儲(chǔ)水箱121連通。
在儲(chǔ)水箱121上設(shè)置有補(bǔ)水閥門122。
其中：吸收塔103為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；
閃蒸塔109為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊；
降壓塔112為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為8塊；
解吸塔115為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。
沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。
外界溫度為28～30℃。
一種用于加壓水洗提純沼氣的方法，它包括如下步驟：
將沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)101加壓至0.8mpa、經(jīng)換熱器102冷卻至20℃，之后送入吸收塔103，沼氣流量為20l/min；
水經(jīng)冷水機(jī)組106降溫至10℃、經(jīng)增壓泵107加壓至0.8mpa，之后從吸收塔103上部進(jìn)入，水流量為2.5l/min，在吸收塔103內(nèi)沼氣自下而上與水逆向接觸，富ch4氣從吸收塔103的頂部經(jīng)閥門104排出，經(jīng)干燥器105干燥后作為產(chǎn)品氣儲(chǔ)存；
從吸收塔103底部排出的水經(jīng)閥門108進(jìn)入閃蒸塔109，閃蒸塔109內(nèi)的壓力控制在0.35mpa，在閃蒸塔109內(nèi)，水將溶解的ch4和部分co2釋放出來(lái)，這部分混合氣體經(jīng)閥門110回儲(chǔ)氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔109底部排出的水經(jīng)閥門111進(jìn)入降壓塔112，壓力降到0.1mpa，解吸出來(lái)的二氧化碳從降壓塔112的頂部經(jīng)閥門113排出；
之后從降壓塔112底部排出的水經(jīng)解吸塔進(jìn)料閥門114進(jìn)入解吸塔115，解吸出來(lái)的氣體從解吸塔115頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門116排出，之后經(jīng)解吸塔真空泵117排出，解吸塔內(nèi)真空保持在?0.08mpa，另外經(jīng)閥門118向解吸塔115以1.2l/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與水逆向接觸后與解吸出來(lái)的二氧化碳一起從解吸塔115的頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門116排出；
從解吸塔115底部排出的水經(jīng)閥門119和解吸塔真空出料泵120進(jìn)入儲(chǔ)水箱121，之后經(jīng)過(guò)經(jīng)冷水機(jī)組106降溫和增壓泵107增壓后返回吸收塔103，另外由補(bǔ)水閥門122控制補(bǔ)充自來(lái)水以維持儲(chǔ)水箱121的液位。
冷水機(jī)組106能耗為0.1kw/h；根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為11.05mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.40%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.59%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
本實(shí)施例采用真空解吸的加壓水洗提純沼氣工藝方法，與實(shí)施例3對(duì)比，解吸更徹底，產(chǎn)品氣中甲烷含量更高，所需制冷能耗更低。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：
外界溫度為15～18℃；從解吸塔115底部排出的水經(jīng)閥門119和解吸塔真空出料泵120進(jìn)入儲(chǔ)水箱121，之后不經(jīng)冷水機(jī)組106降溫而只經(jīng)過(guò)增壓泵107增壓后返回吸收塔103，水溫維持在9.5～10.5℃。
根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為11.20mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.35%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.64%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
本實(shí)施例采用真空解吸的加壓水洗提純沼氣工藝方法，與實(shí)施例4對(duì)比，解吸更徹底，產(chǎn)品氣中甲烷含量更高，沒(méi)有采用冷水機(jī)組，降低了制冷能耗。
實(shí)施例3（對(duì)比例）：
如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的加壓吸收凈化提純沼氣的工藝流程，包括沼氣壓縮機(jī)101，換熱器102，吸收塔103，干燥器105，冷水機(jī)組106，增壓泵107，閃蒸塔109，降壓塔112，解吸塔115，儲(chǔ)水箱121，進(jìn)料泵201；鼓風(fēng)機(jī)202。
本實(shí)施采用的沼氣壓縮機(jī)101、換熱器102、吸收塔103、干燥器105、冷水機(jī)組106、增壓泵107、閃蒸塔109、降壓塔112、解吸塔115、儲(chǔ)水箱121與實(shí)施例1相同。
沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。
外界溫度為28～30℃。
沼氣凈化提純過(guò)程與實(shí)施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：
從降壓塔112底部排出的水經(jīng)解吸塔進(jìn)料閥門114和進(jìn)料泵201進(jìn)入解吸塔115，解吸出來(lái)的氣體從解吸塔115頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門116排出，另外經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)202向解吸塔115以25l/min的風(fēng)速鼓入空氣，空氣自下而上與水逆向接觸后與解吸出來(lái)的二氧化碳一起從解吸塔115的頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門116排出；從解吸塔115底部排出的水經(jīng)閥門119進(jìn)入儲(chǔ)水箱121，之后經(jīng)過(guò)經(jīng)冷水機(jī)組106降溫和增壓泵107增壓后返回吸收塔103。
冷水機(jī)組106能耗為0.35kw/h；根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為13.70mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.00%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.99%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
實(shí)施例4（對(duì)比例）：
本實(shí)施例與實(shí)施例3相同之處不再贅述，不同之處在于：外界溫度為15～18℃。
冷水機(jī)組106能耗為0.28kw/h；根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為13.50mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.05%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.89%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
實(shí)施例5：
如圖4所示，一種用于加壓水洗提純沼氣的真空解吸出料系統(tǒng)，它包括沼氣壓縮機(jī)101，換熱器102，干燥器105，冷水機(jī)組106，增壓泵107，閃蒸塔109，降壓塔112，解吸塔115，儲(chǔ)水箱121，解吸塔真空泵117，第一出料罐303和第二出料罐308。與沼氣壓縮機(jī)101出口連通的換熱器102，與換熱器102出口連通的吸收塔103，在吸收塔103頂部通過(guò)閥門104與干燥器105連通。儲(chǔ)水箱121出水口與冷水機(jī)組106連通，冷水機(jī)組106通過(guò)增壓泵107與吸收塔103連通，吸收塔103底部通過(guò)管路和閥門108與閃蒸塔109上部連通，閃蒸塔109頂部設(shè)置有閥門110與儲(chǔ)氣罐連通，閃蒸塔109底部通過(guò)管路及閥門111與降壓塔112的上部連通；降壓塔112頂部設(shè)置有閥門113與大氣連通，降壓塔112底部通過(guò)管路和解吸塔進(jìn)料閥門114與解吸塔115上部連通。在解吸塔115頂部通過(guò)解吸塔出氣閥門116與解吸塔真空泵117連通，解吸塔真空泵117與大氣連通。
在儲(chǔ)水箱121上設(shè)置有補(bǔ)水閥門122。
如圖3所示，在第一出料罐303的頂部設(shè)置有第一出料罐進(jìn)液口，在第一出料罐303的上部設(shè)置有第一出料罐進(jìn)氣口和第一出料罐排氣口，在第一出料罐303的底部設(shè)置有第一出料罐排液口。第一出料罐進(jìn)氣口之前的管路上設(shè)置與外界相通的第一進(jìn)氣閥302，在第一出料罐排液口之后的管路上設(shè)置有第一排液閥304，在第一出料罐排氣口之后的管路上設(shè)置有第一排氣閥305。
在第二出料罐308的頂部設(shè)置有第二出料罐進(jìn)液口，在第二出料罐308的上部設(shè)置有第二出料罐進(jìn)氣口和第二出料罐排氣口，在第二出料罐308的底部設(shè)置有第二出料罐排液口。第二出料罐進(jìn)氣口之前的管路上設(shè)置與外界相通的第二進(jìn)氣閥307，在第二出料罐排液口之后的管路上設(shè)置有第二排液閥309，在第二出料罐排氣口之后的管路上設(shè)置有第二排氣閥310。
在解吸塔115頂部設(shè)置有解吸塔出氣口，在解吸塔的上部設(shè)置有解吸塔進(jìn)料口，在解吸塔的下部設(shè)置有解吸塔引氣口，在解吸塔的底部設(shè)置有解吸塔出料口。
解吸塔出料口之后的管路分為兩路，一路通過(guò)第一出料閥301與第一出料罐進(jìn)液口連通；另一路通過(guò)第二出料閥306與第二出料罐進(jìn)液口連通。
第一出料罐303和第二出料罐308的出料管路匯合后與儲(chǔ)水箱121連通。
第一出料罐排氣口之后的管路和第二出料罐排氣口之后的管路匯合后與解吸塔引氣口連通。
在解吸塔進(jìn)料口之前的管路上設(shè)置解吸塔進(jìn)料閥門114，在解吸塔出氣口之后的管路上依次設(shè)置解吸塔出氣閥門116和解吸塔真空泵117。
所述第一出料罐303和第二出料罐308的高度均為0.2米，內(nèi)徑均為0.15米。
吸收塔103為填料塔，塔內(nèi)徑0.1米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米；
閃蒸塔109為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為5塊；
降壓塔112為板式塔，塔內(nèi)徑0.12米，塔板數(shù)為8塊；
解吸塔115為填料塔，塔內(nèi)徑0.2米，裝填直徑和高都為10毫米的不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料，填料段高2.0米。
沼氣中甲烷含量為53%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為47%（體積百分?jǐn)?shù)）。
外界溫度為28～30℃。
一種用于加壓水洗提純沼氣的方法，它使用上述系統(tǒng)設(shè)備并包括如下步驟：
將沼氣經(jīng)沼氣壓縮機(jī)101加壓至0.8mpa、經(jīng)換熱器102冷卻至20℃，之后送入吸收塔103，沼氣流量為20l/min；
水經(jīng)冷水機(jī)組106降溫至10℃、經(jīng)增壓泵107加壓至0.8mpa，之后從吸收塔103上部進(jìn)入，水流量為2.5l/min，在吸收塔103內(nèi)沼氣自下而上與水逆向接觸，富ch4氣從吸收塔103的頂部經(jīng)閥門104排出，經(jīng)干燥器105干燥后作為產(chǎn)品氣儲(chǔ)存；
從吸收塔103底部排出的水經(jīng)閥門108進(jìn)入閃蒸塔109，閃蒸塔109內(nèi)的壓力控制在0.35mpa，在閃蒸塔109內(nèi)，水將溶解的ch4和部分co2釋放出來(lái)，這部分混合氣體經(jīng)閥門110回儲(chǔ)氣罐重新與原料氣混合再次參與洗滌分離；從閃蒸塔109底部排出的水經(jīng)閥門111進(jìn)入降壓塔112，壓力降到0.1mpa，解吸出來(lái)的二氧化碳從降壓塔112的頂部經(jīng)閥門113排出；
之后從降壓塔112底部排出的水經(jīng)解吸塔進(jìn)料閥門114進(jìn)入解吸塔115，解吸出來(lái)的氣體從解吸塔115頂部經(jīng)解吸塔出氣閥門116排出，之后經(jīng)解吸塔真空泵117排出，解吸塔內(nèi)真空保持在?0.08mpa。
在第一出料閥301、第一排氣閥305、第二進(jìn)氣閥307和第二排液閥309為打開狀態(tài)，第一進(jìn)氣閥302、第一排液閥304、第二出料閥306和第二排氣閥310為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，水從解吸塔115底部的解吸塔出料口排出經(jīng)第一出料閥301進(jìn)入第一出料罐303，第一出料罐303中的空氣經(jīng)第一排氣閥305進(jìn)入解吸塔115并與水進(jìn)行氣液傳質(zhì)以促進(jìn)解吸，而第二出料罐308中的水經(jīng)第二排液閥309排出，外界的空氣經(jīng)第二進(jìn)氣閥307進(jìn)入第二出料罐308；
在第一出料閥301、第一排氣閥305、第二進(jìn)氣閥307和第二排液閥309為關(guān)閉狀態(tài)，第一進(jìn)氣閥302、第一排液閥304、第二出料閥306和第二排氣閥310為打開狀態(tài)時(shí)，水從解吸塔115底部的出料口排出經(jīng)第二出料閥306進(jìn)入第二出料罐308，第二出料罐308中的空氣經(jīng)第二排氣閥310進(jìn)入解吸塔115并與水進(jìn)行氣液傳質(zhì)以促進(jìn)解吸，而第一出料罐303中的水經(jīng)第一排液閥304排出，外界的空氣經(jīng)第一進(jìn)氣閥302進(jìn)入第一出料罐303；
依次交替切換閥門的開關(guān)狀態(tài)，每一次開關(guān)狀態(tài)保持1分鐘，實(shí)現(xiàn)真空解吸出料。
之后從第一出料罐303和第二出料罐308排出的水進(jìn)入儲(chǔ)水箱121，儲(chǔ)水箱121將水輸送至冷水機(jī)組106降溫和增壓泵107增壓后返回吸收塔103，另外由補(bǔ)水閥門122控制補(bǔ)充自來(lái)水以維持儲(chǔ)水箱121的液位。
冷水機(jī)組106能耗為0.11kw/h；根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為9.89mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.60%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.39%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
本實(shí)施例采用真空解吸的加壓水洗提純沼氣工藝方法，與實(shí)施例3對(duì)比，解吸更徹底，產(chǎn)品氣中甲烷含量更高，所需制冷能耗更低，而且避免了采用真空出料泵。
實(shí)施例6：
本實(shí)施例與實(shí)施例5相同之處不再贅述，不同之處在于：
外界溫度為15～18℃；從解吸塔115底部排出的水經(jīng)閥門119進(jìn)入儲(chǔ)水箱121，之后不經(jīng)冷水機(jī)組106降溫而只經(jīng)過(guò)增壓泵107增壓后返回吸收塔103，水溫維持在9.5～10.5℃。
根據(jù)中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dzt0064.47-1993《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法滴定法測(cè)定游離二氧化碳》測(cè)定從解吸塔115底部排出的水中co2含量為9.95mg/l；由武漢四方gasboard-3200型沼氣分析儀測(cè)定產(chǎn)品氣其組成為：甲烷含量為96.55%（體積百分?jǐn)?shù)），二氧化碳含量為3.44%（體積百分?jǐn)?shù)），水蒸氣含量為0.01%（體積百分?jǐn)?shù)）。
本實(shí)施例采用真空解吸的加壓水洗提純沼氣工藝方法，與實(shí)施例4對(duì)比，解吸更徹底，產(chǎn)品氣中甲烷含量更高，沒(méi)有采用冷水機(jī)組，降低了制冷能耗，而且避免了采用真空出料泵。