RU201895U1

RU201895U1 - DEVICE FOR CLEANING BIOGAS

Info

Publication number: RU201895U1
Application number: RU2020135023U
Authority: RU
Inventors: Денис Юрьевич Суслов; Дмитрий Олегович Темников; Артем Сергеевич Семиненко
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-01-20

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для разделения газов абсорбцией и предназначена для очистки биогаза от углекислого газа.Полезная модель направлена на повышение стабильности состава очищаемого биогаза по метановому числу за счет контроля содержания метана и обеспечения дополнительной очистки.Устройство для очистки биогаза содержит корпус 1 с тарелками 2 и распределителем жидкости 7, патрубками подвода 3 и отвода газа 6, подвода 5 и отвода жидкости 4. При этом патрубок отвода газа 6 оснащен датчиком содержания метана 8, связанным через контроллер 10 с трехходовым клапаном 9. Трехходовой клапан 9 соединен обратным трубопроводом 11 с патрубком подвода газа 3. 1 ил.The utility model relates to devices for separating gases by absorption and is intended for purifying biogas from carbon dioxide. The utility model is aimed at increasing the stability of the composition of the purified biogas in terms of methane number by controlling the methane content and providing additional purification. The device for purifying biogas contains a housing 1 with trays 2 and a liquid distributor 7, gas inlet and gas outlet 6, liquid inlet 5 and outlet 4. The gas outlet 6 is equipped with a methane content sensor 8 connected through controller 10 with a three-way valve 9. The three-way valve 9 is connected with a return line 11 with a branch pipe gas supply 3.1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения газов абсорбцией и предназначена для очистки биогаза от углекислого газа.The utility model relates to devices for separating gases by absorption and is intended for cleaning biogas from carbon dioxide.

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.A device for purifying biogas is known [utility model patent RU No. 162185, IPC B01D 53/00, B01D 53/04, B01D 53/46, B01D 53/92, F01N 3/021, publ. 05/27/2016, bul. No. 15], including a filter consisting of a cylindrical body with a removable cover and fittings for gas supply and discharge.

Недостатком известного устройства является низкая стабильность состава очищенного биогаза по метановому числу, обусловленная переменным составом исходного биогаза и неизменной степенью очистки устройства.The disadvantage of the known device is the low stability of the composition of the purified biogas in terms of methane number, due to the variable composition of the original biogas and the constant degree of purification of the device.

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.The closest technical solution to the claimed, taken as a prototype, is an absorber [Kasatkin A.G. The main processes and devices of chemical technology, M .: OOO TID "Alliance", 2004, p. 455, fig. XI-25], containing a housing with trays and a liquid distributor, gas inlet and outlet, liquid inlet and outlet.

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.The following set of prototype features coincides with the essential features of the utility model: a body with trays and a liquid distributor, gas inlet and outlet, liquid inlet and outlet.

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.The disadvantage of the prototype is the low stability of the composition of the purified biogas in terms of methane number. The low stability of the composition of the purified biogas is explained by the fact that the composition of the initial biogas is unstable, and the degree of purification of the absorber is unchanged. Therefore, when the composition of the original biogas changes, the composition of the purified biogas changes.

Полезная модель направлена на повышение стабильности состава очищаемого биогаза по метановому числу за счет контроля содержания метана и обеспечения дополнительной очистки биогаза.The utility model is aimed at increasing the stability of the composition of the purified biogas in terms of methane number by controlling the methane content and providing additional purification of biogas.

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.This is achieved by the fact that the device for biogas purification comprises a housing with trays and a liquid distributor, gas inlet and outlet, liquid inlet and outlet. In the proposed technical solution, the gas outlet pipe is equipped with a methane content sensor connected through the controller with a three-way valve, while the three-way valve is connected by a return pipeline to the gas supply pipe.

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.The combination of these design features provides control and, if necessary, the direction of the gas flow for re-cleaning, which, accordingly, makes it possible to increase the stability of the biogas composition in terms of methane number.

Полезная модель поясняется графическим материалом: на фигуре изображена схема устройства для очистки биогаза.The utility model is illustrated by graphic material: the figure shows a diagram of a device for purifying biogas.

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.The device for biogas purification contains a housing 1, inside of which there are rigidly fixed horizontal plates 2. In the lower part of the housing 1 there is a gas inlet 3 and a liquid outlet 4, in the upper part - a liquid inlet 5 and a gas outlet 6, these elements are fixed rigid, such as welding. Inside the housing 1 there is a liquid distributor 7, installed on the liquid inlet 5 and located above the horizontal plates 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.The gas outlet 6 contains a sequentially located methane content sensor 8 and a three-way valve 9, connected to each other through a controller 10. The three-way valve 9 is connected to the gas inlet 3 by a return pipeline 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

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. The initial biogas through the gas inlet pipe 3 enters the housing 1. The liquid enters the liquid supply pipe 5 and then flows from the liquid distributor 7 onto the trays 2. The biogas, passing into the upper part of the housing 1, contacts with the liquid flowing down the trays 2. Upon contact biogas with liquid, biogas is purified due to the reaction of absorption of carbon dioxide by the flowing liquid (for example, monoethanolamine), which is then removed through the liquid outlet pipe 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.The purified biogas enters the gas outlet pipe 6. In the gas outlet pipe 6, the methane concentration is continuously analyzed using a methane content sensor 8. When the methane content is below the required standards, the biogas is sent through the return pipeline 11 to the gas inlet pipe 3, where mixed with the original biogas and fed to the repeated cleaning cycle according to the algorithm described above. When the methane content meets the required standards, the biogas is sent to consumers using a three-way valve 9 (not shown in the figure). Consumers can be boiler houses and cogeneration plants, as well as gas networks. The switching of the three-way valve 9 is carried out by the controller 10, depending on the methane content.

Применение в устройстве очистки биогаза датчика содержания метана, контроллера, трехходового клапана и обратного трубопровода позволяет исключить подачу газа потребителям с низким содержанием метана.The use of a methane content sensor, a controller, a three-way valve and a return pipeline in the biogas purification device eliminates gas supply to consumers with a low methane content.

Таким образом, предлагаемое устройство очистки биогаза позволяет повысить стабильность состава очищаемого биогаза по метановому числу.Thus, the proposed device for biogas purification makes it possible to increase the stability of the composition of the purified biogas in terms of methane number.

Claims

A device for biogas purification, comprising a housing with trays and a liquid distributor, gas inlet and outlet, liquid inlet and outlet, characterized in that the gas outlet is equipped with a methane content sensor connected through the controller with a three-way valve, while the three-way valve is connected with a return pipeline with a gas inlet.