УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ БИОГАЗА

Полезная модель относится к устройствам для разделения газов абсорбцией и предназначена для очистки биогаза от углекислого газа.
Известно устройство для очистки биогаза [патент на полезную модель RU №162185, МПК В01D 53/00, В01D 53/04, В01D 53/46, В01D 53/92, F01N 3/021, опуб. 27.05.2016, бюл. №15], включающее фильтр, состоящий из цилиндрического корпуса со съемной крышкой и штуцерами для подвода и отвода газа.
Недостатком известного устройства является низкая стабильность состава очищенного биогаза по метановому числу, обусловленная переменным составом исходного биогаза и неизменной степенью очистки устройства.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому, принятым за прототип, является абсорбер [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.: ООО ТИД «Альянс», 2004, с. 455, рис. XI-25], содержащий корпус с тарелками и распределителем жидкости, патрубками подвода и отвода газа, подвода и отвода жидкости.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус с тарелками и распределителем жидкости, патрубками подвода и отвода газа, подвода и отвода жидкости.
Недостатком прототипа является низкая стабильность состава очищенного биогаза по метановому числу. Низкая стабильность состава очищенного биогаза объясняется тем, что состав исходного биогаза нестабилен, а степень очистки абсорбера неизменна. Следовательно, при изменении состава исходного биогаза изменяется состав очищенного биогаза.
Полезная модель направлена на повышение стабильности состава очищаемого биогаза по метановому числу за счет контроля содержания метана и обеспечения дополнительной очистки биогаза.
Это достигается тем, что устройство для очистки биогаза содержит корпус с тарелками и распределителем жидкости, патрубками подвода и отвода газа, подвода и отвода жидкости. В предложенном техническом решении патрубок отвода газа оснащен датчиком содержания метана, связанным через контроллер с трехходовым клапаном, при этом трехходовой клапан соединен обратным трубопроводом с патрубком подвода газа.
Совокупность указанных конструктивных признаков обеспечивает контроль и, при необходимости, направление потока газа на повторную очистку, что соответственно, позволяет повысить стабильность состава очищаемого биогаза по метановому числу.
Полезная модель поясняется графическим материалом: на фигуре изображена схема устройства для очистки биогаза.
Устройство для очистки биогаза содержит корпус 1, внутри которого расположены жестко закрепленные горизонтальные тарелки 2. В нижней части корпуса 1 установлены патрубок подвода газа 3 и патрубок отвода жидкости 4, в верхней части – патрубок подвода жидкости 5 и патрубок отвода газа 6, данные элементы закреплены жестко, например сваркой. Внутри корпуса 1 находится распределитель жидкости 7, установленный на патрубке подвода жидкости 5 и размещенный над горизонтальными тарелками 2.
Патрубок отвода газа 6 содержит последовательно расположенные датчик содержания метана 8 и трехходовой клапан 9, связанные между собой через контроллер 10.Трехходовой клапан 9 соединен с патрубком подвода газа 3 обратным трубопроводом 11.
Устройство работает следующим образом.
Исходный биогаз через патрубок подвода газа 3 поступает в корпус 1. Жидкость поступает в патрубок подвода жидкости 5 и затем из распределителя жидкости 7 стекает на тарелки 2. Биогаз, проходя в верхнюю часть корпуса 1, контактирует с жидкостью, стекающей по тарелкам 2. При контакте биогаза с жидкостью происходит очистка биогаза за счет реакции поглощения углекислого газа стекающей жидкостью (например, моноэтаноламином), которая затем удаляется через патрубок отвода жидкости 4.
Очищенный биогаз поступает в патрубок отвода газа 6. В патрубке отвода газа 6 непрерывно анализируется концентрация метана с помощью датчика содержания метана 8. При содержании метана ниже требуемых норм, биогаз при помощи трехходового клапана 9 направляется по обратному трубопроводу 11 в патрубок подвода газа 3, где смешивается с исходным биогазом и поступает на повторный цикл очистки по описанному выше алгоритму. При удовлетворении содержания метана требуемым нормам, биогаз при помощи трехходового клапана 9 направляется потребителям (на фигуре не показаны). Потребителями могут быть котельные и когенерационные установки, а также газовые сети. Переключение трехходового клапана 9 осуществляется с помощью контроллера 10 в зависимости от содержания метана.
Применение в устройстве очистки биогаза датчика содержания метана, контроллера, трехходового клапана и обратного трубопровода позволяет исключить подачу газа потребителям с низким содержанием метана.
Таким образом, предлагаемое устройство очистки биогаза позволяет повысить стабильность состава очищаемого биогаза по метановому числу.