RU2577575C2 - Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза - Google Patents
Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2577575C2 RU2577575C2 RU2014121247/05A RU2014121247A RU2577575C2 RU 2577575 C2 RU2577575 C2 RU 2577575C2 RU 2014121247/05 A RU2014121247/05 A RU 2014121247/05A RU 2014121247 A RU2014121247 A RU 2014121247A RU 2577575 C2 RU2577575 C2 RU 2577575C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- biogas
- contactor
- contactor module
- module
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области мембранной технологии. Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, состоящая из двух последовательно соединенных мембранно-контакторных модулей, причем каждый мембранно-контакторный модуль состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером, причем первый мембранно-контакторный модуль предназначен для очистки биогаза от примесей СО2, а второй мембранно-контакторный модуль - для осушки биогаза от водяных паров, отличающаяся тем, что на выходе из второго мембранно-контакторного модуля установлены датчик влажности газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока рециркулята в процессе осушки биогаза во втором мембранно-контакторном модуле, и датчик содержания диоксида углерода в газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока и температуры рециркулята в процессе очистки биогаза в первом мембранно-контакторном модуле. Технический результат - автоматизация процесса очистки и осушки биогаза. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области мембранной технологии, более конкретно, к системе улучшения потребительских свойств биогаза, получаемого при анаэробной переработке органических отходов, и может найти применение при переработке муниципальных отходов, отходов лесопереработки и фермерских хозяйств для получения качественного целевого продукта в качестве энергоносителя.
Известна система комплексной переработки органических отходов, содержащая реакторный блок для выработки биогаза, газоразделительный блок, трубопроводную и запорную арматуру, средства контроля и управления (см. Панцхава Е.С. Биогазовые технологии - радикальное решение проблем экологии, энергетики и агрохимии. Теплоэнергетика, 1994, №4, с. 36).
К недостаткам известной системы следует отнести несовершенство имеющихся средств управления и малую глубину очистки исходного биогаза.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является система комплексной переработки органических отходов, содержащая реакторный блок для выработки биогаза, блоки осушки, очистки и газоразделения, средства подготовки отходов и вывода продуктов переработки, трубопроводную и запорную арматуру (см. патент РФ №65048, опубл. 27.07.2007, бюл. №21 - прототип).
Особенностью известной системы является то, что реакторный блок содержит средства для поддержания уровня рабочих температур и концентрации газов в массе отходов, выход реакторного блока по биогазу соединен через блоки осушки, очистки и накопительный приемник с входом блока газоразделения, включающего по крайней мере один мембранный контакторный модуль для селективного выделения из биогаза метана, диоксида углерода и дополнительных компонентов.
Известная система характеризуется низким уровнем газоразделения. Данная проблема связана отсутствием системы автоматической настройки параметров потоков мембранно-контакторных модулей. Это приводит к снижению качества очистки биогаза.
Техническим результатом является создание автоматизированной системы, позволяющей в автоматическом режиме производить очистку и осушку биогаза, получаемого в процессе анаэробной переработки органических отходов.
Технический результат достигается тем, что в автоматизированной мембранно-абсорбционной газоразделительной системе, обеспечивающей улучшение потребительских свойств биогаза, состоящей из двух последовательно соединенных мембранно-контакторных модулей, причем каждый мембранно-контакторный модуль состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером, причем первый мембранно-контакторный модуль предназначен для очистки биогаза, а второй мембранно-контакторный модуль предназначен для осушки биогаза, на выходе из второго мембранно-контакторного модуля установлен датчик влажности газовой смеси, сигнал с которого подается через блок автоматизированной системы для управления параметрами процесса осушки биогаза второго мембранно-контакторного модуля.
Кроме того, на выходе из второго мембранно-контакторного модуля установлен датчик содержания диоксида углерода в газовой смеси, сигнал с которого подается через блок автоматизированной системы для управления параметрами процесса очистки биогаза первого мембранно-контакторного модуля.
В основу технического решения положено то, что очистка биогаза и последующая его осушка проводятся в едином технологическом процессе, в основу которого положены только мембранно-контакторные методы. Процесс является двухступенчатым, на первой ступени которого используется мембранно-контакторная абсорбционная установка для очистки биогаза от диоксида углерода, а на второй ступени - мембранно-контакторная абсорбционная установка для последующей осушки биогаза.
На фиг. 1 представлена блок-схема автоматизированной мембранно-абсорбционной газоразделительной системы, обеспечивающей улучшение потребительских свойств биогаза.
Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза, состоит из общего побудителя расхода биогаза 1, который служит только для прокачки газа в абсорберах ступеней 2 и 3.
Первый мембранно-контакторный модуль 2 предназначен для очистки биогаза от примесей CO2 и конструктивно состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером. В качестве рециркулята используется вода.
Второй мембранно-контакторный модуль 3 предназначен для осушки биогаза от водяных паров, так же конструктивно состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером. При этом в качестве рециркулята используется раствор LiCl.
Автоматизированная система управления процессом улучшения потребительских свойств биогаза состоит из двух систем автоматического управления: САУ-1, состоящей из датчика влажности газовой смеси 4 и блока автоматизированной системы 5; САУ-2, состоящей из датчика содержания диоксида углерода газовой смеси 6 и блока автоматизированной системы 7.
Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза, функционирует следующим образом.
Переработка биогаза производится в двухступенчатом процессе - очистка и последующая осушка. С помощью общего побудителя расхода 1 на первый мембранно-контакторный модуль 2 подается поток неочищенного биогаза, из которого удаляется CO2, при этом очищенный биогаз имеет высокую влажность. Увлажненный поток биогаза подается на вход второго мембранно-контакторного модуля 3, в котором происходит осушка биогаза и выдача его потребителю.
Из первого мембранно-контакторного модуля 2 отводится удаленный диоксид углерода, а из второго мембранно-контакторного модуля 3 отводится удаленная вода либо в виде жидкости, либо в виде пара.
Автоматизация управлением процесса осуществляется с помощью регулирования параметров технологического процесса (величин потоков и температур) на каждой из ступеней. Для этого используются: САУ-1, которая, используя величину влажности биогаза с датчика влажности газовой смеси 4, при помощи блока автоматизированной системы 5 производит управление процессом осушки биогаза при помощи регулирования величин потока рециркулята; САУ-2, которая, используя величину содержания в биогазе CO2 с датчика содержания диоксида углерода газовой смеси 6, при помощи блока автоматизированной системы 7 производит управление процессом очистки биогаза при помощи регулирования величины потока и температуры рециркулята.
Каждая из ступеней является универсальной в том смысле, что в ее качестве можно использовать любое доступное серийное или несерийное мембранно-контакторное устройство, позволяющее организовать потоки газа и жидкости, которые отделены друг от друга поверхностью раздела фаз в виде проницаемой для газов мембраны. Принципиальные отличия между ступнями 2 и 3 состоят только в том, что в ступени 2 используется жидкий абсорбент, хорошо поглощающий кислые газовые компоненты, например абсорбент на основе водных растворов аминов, растворов щелочных солей (карбонатов щелочных металлов, трикалийфосфата и др.) или просто воды. В ступени 3 используется другой абсорбент, который хорошо поглощает только воду (водные растворы этиленгликолей или некоторых солей щелочных металлов).
Claims (1)
- Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, состоящая из двух последовательно соединенных мембранно-контакторных модулей, причем каждый мембранно-контакторный модуль состоит из контакторного абсорбера и контакторного десорбера с системой обеспечения рециркуляционного потока между абсорбером и десорбером, причем первый мембранно-контакторный модуль предназначен для очистки биогаза от примесей СО2, а второй мембранно-контакторный модуль - для осушки биогаза от водяных паров, отличающаяся тем, что на выходе из второго мембранно-контакторного модуля установлены датчик влажности газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока рециркулята в процессе осушки биогаза во втором мембранно-контакторном модуле, и датчик содержания диоксида углерода в газовой смеси, соединенный с блоком регулирования величины потока и температуры рециркулята в процессе очистки биогаза в первом мембранно-контакторном модуле.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121247/05A RU2577575C2 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121247/05A RU2577575C2 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014121247A RU2014121247A (ru) | 2015-12-10 |
| RU2577575C2 true RU2577575C2 (ru) | 2016-03-20 |
Family
ID=54843012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014121247/05A RU2577575C2 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2577575C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU709146A1 (ru) * | 1978-02-20 | 1980-01-15 | Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии "Нефтехимпромавтоматика" | Устройство дл автоматического управлени процессом осушки газа |
| US4421529A (en) * | 1982-07-02 | 1983-12-20 | The Dow Chemical Company | Membrane system for intermittent gas separation |
| WO2003031028A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Canterprise Limited | Apparatus for continuous carbon dioxide absorption |
| RU113670U1 (ru) * | 2011-09-23 | 2012-02-27 | Учреждение Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) | Установка для мембранно-абсорбционной очистки газовых смесей от кислых компонентов |
| US20140053724A1 (en) * | 2010-10-08 | 2014-02-27 | Astrium Gmbh | Method for separating off carbon dioxide in biogas plants |
-
2014
- 2014-05-26 RU RU2014121247/05A patent/RU2577575C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU709146A1 (ru) * | 1978-02-20 | 1980-01-15 | Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии "Нефтехимпромавтоматика" | Устройство дл автоматического управлени процессом осушки газа |
| US4421529A (en) * | 1982-07-02 | 1983-12-20 | The Dow Chemical Company | Membrane system for intermittent gas separation |
| WO2003031028A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Canterprise Limited | Apparatus for continuous carbon dioxide absorption |
| US20140053724A1 (en) * | 2010-10-08 | 2014-02-27 | Astrium Gmbh | Method for separating off carbon dioxide in biogas plants |
| RU113670U1 (ru) * | 2011-09-23 | 2012-02-27 | Учреждение Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) | Установка для мембранно-абсорбционной очистки газовых смесей от кислых компонентов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014121247A (ru) | 2015-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9452938B2 (en) | Ammonia capture recovery system | |
| CN203342628U (zh) | 集装箱式沼气净化膜法提纯系统 | |
| CN103588338A (zh) | 采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法 | |
| CN102793053A (zh) | 一种高蛋白低灰分血浆蛋白粉的生产工艺 | |
| CN102458616A (zh) | 用于将co2从燃烧过程的烟气或者废气中移除的方法 | |
| CN108738817B (zh) | 用于温室定时定量增施co2气肥的系统与方法 | |
| CN105000739A (zh) | 沼液减量化处理和沼气协同净化系统及净化方法 | |
| NL2013230B1 (en) | Method for upgrading biogas and production of ammonium sulphate. | |
| US10421674B2 (en) | Process and plant for separating off and/or recovering nitrogen compounds from a liquid or sludge substrate | |
| WO2020202771A1 (ja) | 廃棄物処理システム及び廃棄物処理方法 | |
| RU2577575C2 (ru) | Автоматизированная мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биогаза | |
| US20230278880A1 (en) | Ammonium Bicarbonate Production Method Using Anaerobic Digester Outputs | |
| Abelenda | Isolation of ammonium bicarbonate by reactive distillation of food waste digestate liquor | |
| US20130341272A1 (en) | Dewatering Systems and Methods for Biomass Concentration | |
| CN106497620B (zh) | 以沼液为co2吸收剂的沼气提纯与沼液处理系统与方法 | |
| TWI532681B (zh) | A method for recovering ethylene glycol and acetaldehyde from polyester wastewater | |
| CN106497760B (zh) | 生物沼气膜分离提纯装置 | |
| Baciocchi et al. | Pilot-scale investigation of an innovative process for biogas upgrading with CO2 capture and storage | |
| KR101616301B1 (ko) | 막 증발법을 이용한 고농도 액비 제조 시스템 및 제조 방법 | |
| CN210473533U (zh) | 一种蒸馏系统尾气处理装置 | |
| CN104667709A (zh) | 天然气脱碳处理系统 | |
| CN111377492A (zh) | 烟气处理高盐分废水的蒸发塔和方法 | |
| RU2656661C1 (ru) | Способ удаления диоксида углерода из газовых смесей | |
| KR101598818B1 (ko) | Psa 및 멤브레인을 이용한 바이오 메탄 및 액체 이산화탄소 생산용 병렬식 가스 정제장치 | |
| CN207671862U (zh) | 一种用于煤化工企业高浓度氨氮废水资源化处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160527 |