1.本发明涉及甲烷提纯领域,具体的说是一种甲烷提纯装置。
背景技术:2.甲烷提纯中,低温冷凝提纯法是利用二氧化碳液化温度高的特点,通过低温作用使沼气中的二氧化碳被液化,甲烷组分作为不凝气以提纯产品气排出。
3.经过低温冷凝后,液态的杂气与气态的甲烷气体分离,由于分离后的甲烷气体中会携带有一些液态的杂气,因此,会降低分离后的甲烷气体纯度,需要对甲烷气体中的液态杂气进行进一步去除,同时,通过低温冷凝后的甲烷气体携带有低温能量,这些能量如果直接排放会造成能源浪费,且会增加企业成本,因此需要这些能量进行回收利用,由于甲烷在低温冷凝时,气体会有一段时间的降温后才会液化,将会大大增加气体的分离时间,且会增加能源的消耗,所以需要对气体进行降温预处理,因此,基于上述背景,对装置进行创新设计。
技术实现要素:4.针对现有技术中的问题,本发明提供了一种甲烷提纯装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种甲烷提纯装置,包括冷却箱和冷却发生器,冷却箱内部固定安装储液箱,冷却箱左侧上端固定安装第四装置箱,且第四装置箱内部固定安装进气管,进气管另一端固定连接储液箱,且储液箱右侧上端固定连接第四通气管,冷却箱左侧下端固定安装第一装置箱,且第一装置箱内部固定安装第三通气管,第四通气管另一端固定连接第三通气管,第一装置箱上侧固定安装第二装置箱,且第二装置箱内部右侧固定设置有输气腔,输气腔与第一装置箱贯通连接,输气腔内部设置有旋转扇,且旋转扇左侧圆心位置固定连接第一旋转轴,输气腔左侧的第二装置箱内部固定安装固定架,固定架内部转动安装第一旋转筒,第一旋转筒上设置有第一旋转槽,第一旋转筒内部转动安装第二旋转筒,且第二旋转筒上设置有第二旋转槽,第一旋转筒左端固定轴接电机,第一旋转槽内部移动安装移动柱,移动柱下端移动安装在第二旋转槽内部,第二装置箱上端的冷却箱上固定安装第三装置箱,第三通气管另一端固定连接第三装置箱左侧,第三装置箱前侧贯通连接第一通气管,第三装置箱内部设置有转动轮,转动轮下侧非圆心位置固定连接旋转杆,旋转杆另一端设置有滑动槽,且移动柱上端移动安装在滑动槽内部,转动轮外侧滑动安装轮套,轮套左侧转动连接连接杆,连接杆另一端转动连接推气板,且推气板移动密封安装在第三装置箱内部。
6.具体的,所述进气管包括螺纹板,螺纹板固定安装在进气管内部。
7.具体的,所述第一装置箱内部的第三通气管外侧转动安装导温架,且第三通气管外侧的导温架右端固定安装旋转齿轮,第二旋转筒右侧圆心位置固定安装第二旋转轴,且第二旋转轴滑动安装在第一旋转轴和旋转扇内部,第二旋转轴另一端固定连接主动齿轮,且旋转齿轮和主动齿轮啮合安装。
8.具体的,所述推气板左侧的第三装置箱内部固定安装过滤层,且过滤层上下两侧的第三装置箱内部设置有泄气槽。
9.具体的,所述第二装置箱后侧固定安装第二通气管,且第二通气管与输气腔贯通连接,第二通气管另一端贯通连接与第四装置箱后侧,第四装置箱前侧贯通连接第五通气管,且第五通气管另一端固定安装在第一装置箱上,且第五通气管另一端与第一装置箱贯通连接。
10.具体的,所述冷却箱前侧上端固定安装冷却发生器,储液箱前侧固定连接出料管,且出料管固定安装在冷却箱上。
11.本发明的有益效果:
12.本发明所述的一种甲烷提纯装置,第二通气管、导温架、旋转齿轮、主动齿轮、第五通气管和旋转扇的配合使用,通过旋转齿轮和主动齿轮的啮合传动,使得导温架对第一装置箱内部的气体进行均匀降温,同时,通过第二通气管、第五通气管和旋转扇的配合使用,使得低温气体在旋转扇的离心力作用下通过第二通气管和第五通气管使低温气体在第一装置箱和第四装置箱内部进行循环流通,实现对原气循环降温预处理。
13.本发明所述的一种甲烷提纯装置,第一旋转筒、移动柱、旋转杆、轮套、推气板、第二旋转筒和转动轮的配合使用,移动柱带动旋转杆进行旋转,旋转杆通过转动轮的非圆心转动使轮套带动连接杆进行左右移动,连接杆带动推气板在第三装置箱内部进行左右平移,对第三装置箱内部低温冷凝后的甲烷气体进行反复挤压,使甲烷气体反复通过过滤层,进而实现甲烷气体在过滤层中的反复过滤,进一步去除甲烷气体中的液态杂气,提高甲烷的气体纯度。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
15.图1为本发明的整体结构示意图;
16.图2为本发明图1中b-b部的剖视结构示意图;
17.图3为本发明图2中a部的放大结构示意图;
18.图4为本发明图1中c-c部的剖视结构示意图;
19.图5为本发明图1中d-d部的剖视结构示意图;
20.图6为本发明图2中导温架和旋转齿轮的结构示意图;
21.图7为本发明图2中转动轮和轮套的结构示意图;
22.图8为本发明图2中固定架和第一旋转筒的结构示意图;
23.图9为本发明图8中e-e部的剖视结构示意图;
24.图10为本发明图9中第一旋转筒的结构示意图;
25.图11为本发明图9中第二旋转筒的结构示意图;
26.图12为本发明图4中进气管和螺纹板的结构示意图;
27.图13为本发明图2中旋转扇的结构示意图;
28.图中:1、冷却箱;2、冷却发生器;3、第一装置箱;4、第二装置箱;5、第三装置箱;6、第一通气管;7、第四装置箱;8、进气管;9、第二通气管;10、第三通气管;11、储液箱;12、出料管;13、第四通气管;14、螺纹板;15、导温架;16、旋转齿轮;17、主动齿轮;18、固定架;19、电
机;20、第一旋转轴;21、第一旋转筒;22、第一旋转槽;23、移动柱;24、旋转杆;25、第五通气管;26、轮套;27、连接杆;28、推气板;29、过滤层;30、泄气槽;31、滑动槽;32、第二旋转筒;33、第二旋转槽;34、第二旋转轴;35、转动轮;36、旋转扇。
具体实施方式
29.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
30.如图1-图13所示,本发明所述的一种甲烷提纯装置,包括冷却箱1和冷却发生器2,冷却箱1内部固定安装储液箱11,冷却箱1左侧上端固定安装第四装置箱7,且第四装置箱7内部固定安装进气管8,进气管8另一端固定连接储液箱11,且储液箱11右侧上端固定连接第四通气管13,冷却箱1左侧下端固定安装第一装置箱3,且第一装置箱3内部固定安装第三通气管10,第四通气管13另一端固定连接第三通气管10,第一装置箱3上侧固定安装第二装置箱4,且第二装置箱4内部右侧固定设置有输气腔,输气腔与第一装置箱3贯通连接,输气腔内部设置有旋转扇36,且旋转扇36左侧圆心位置固定连接第一旋转轴20,输气腔左侧的第二装置箱4内部固定安装固定架18,固定架18内部转动安装第一旋转筒21,第一旋转筒21上设置有第一旋转槽22,第一旋转筒21内部转动安装第二旋转筒32,且第二旋转筒32上设置有第二旋转槽33,第一旋转筒21左端固定轴接电机19,第一旋转槽22内部移动安装移动柱23,移动柱23下端移动安装在第二旋转槽33内部,第二装置箱4上端的冷却箱1上固定安装第三装置箱5,第三通气管10另一端固定连接第三装置箱5左侧,第三装置箱5前侧贯通连接第一通气管6,第三装置箱5内部设置有转动轮35,转动轮35下侧非圆心位置固定连接旋转杆24,旋转杆另一端设置有滑动槽31,且移动柱23上端移动安装在滑动槽31内部,转动轮35外侧滑动安装轮套26,轮套26左侧转动连接连接杆27,连接杆27另一端转动连接推气板28,且推气板28移动密封安装在第三装置箱5内部,电机19带动与其固定轴接的第一旋转筒21旋转,第一旋转筒21旋转带动与其固定连接的第一旋转轴20旋转,第一旋转轴20带动与其固定连接的旋转扇36旋转,第一旋转筒21旋转的同时带动设置在其上的第一旋转槽22同步转动,第一旋转槽22转动带动滑动安装在其上的移动柱23在第二装置箱4上进行左右平移,移动柱23左右平移过程中,此时,移动柱23带动其下端在第二旋转槽33内部进行左右平移,进而使第二旋转筒32进行旋转,第二旋转筒32旋转通过与其固定连接的第二旋转轴34带动主动齿轮17旋转,主动齿轮17带动与其啮合安装的旋转齿轮16旋转,旋转齿轮16带动与其固定安装的导温架15在第三通气管10外侧进行圆周旋转,进而使第三通气管10内部低温甲烷气体的温度传递到第一装置箱3内部的气体,使第一装置箱3内部的气体温度降低,形成低温气体,移动柱23左右平移使得移动柱23另一端在旋转杆24的滑动槽31内部移动,旋转杆24在滑动槽31内部移动的过程中带动旋转杆24进行旋转,旋转杆24旋转带动与其固定连接的转动轮35进行非圆心转动,进而使转动轮35通过轮套26带动连接杆27进行左右移动,连接杆27带动与其连接的推气板28在第三装置箱5内部进行左右平移,使得连接杆27对位于连接杆27左侧第三装置箱5内部的气体进行反复挤压,使甲烷气体反复通过过滤层29。
31.具体的,进气管8包括螺纹板14,螺纹板14固定安装在进气管8内部,进气管8内部固定安装螺纹板14,螺纹板14通过延长原气的流通路径,增加原气的降温预处理时间。
32.具体的,第一装置箱3内部的第三通气管10外侧转动安装导温架15,导温架15由高
导热材料制成,如铜等,且第三通气管10外侧的导温架15右端固定安装旋转齿轮16,第二旋转筒32右侧圆心位置固定安装第二旋转轴34,且第二旋转轴34滑动安装在第一旋转轴20和旋转扇36内部,第二旋转轴34另一端固定连接主动齿轮17,且旋转齿轮16和主动齿轮17啮合安装,实现导温架15在第一装置箱3内部内部旋转散温,使第一装置箱3内部的气体均匀降温。
33.具体的,推气板28左侧的第三装置箱5内部固定安装过滤层29,对甲烷中的液态杂气进行去除过滤,且过滤层29上下两侧的第三装置箱5内部设置有泄气槽30,在推气板28移动到泄气槽30位置时,过滤后的甲烷气体通过泄气槽30流通到推气板28右侧,然后右侧的提纯甲烷气体通过第一通气管6流出进行收集。
34.具体的,第二装置箱4后侧固定安装第二通气管9,且第二通气管9与第二装置箱4的输气腔贯通连接,第二通气管9另一端贯通连接与第四装置箱7后侧,实现冷气从第二装置箱4的输气腔中输送到第四装置箱7中,对原气进行降温预处理,第四装置箱7左侧贯通连接第五通气管25,且第五通气管25另一端固定安装在第一装置箱3上,且第五通气管25另一端与第一装置箱3贯通连接,使对原气降温后的冷气从第四装置箱7中流通到第一装置箱3中进行再次降温。
35.具体的,冷却箱1前侧上端固定安装冷却发生器2,储液箱11前侧固定连接出料管12,且出料管12固定安装在冷却箱1上,冷却发生器2对冷却箱1内部的储液箱11提供低温环境,同时储液箱11中液态的杂气通过出料管12流出收集。
36.工作原理:原气从进气管8流入到第四装置箱7内部,通过第四装置箱7流入到储液箱11内部,启动冷却发生器2,通过冷却发生器2对储液箱11内部的原气进行降温冷凝,冷凝后的原气分离,杂气低温冷凝成液态收集在储液箱11内部底侧,气态的甲烷从与储液箱11上侧连接的第四通气管13中流出,低温甲烷气体通过第四通气管13流入到第一装置箱3的第三通气管10内部,此时,启动电机19,电机19带动与其固定轴接的第一旋转筒21旋转,第一旋转筒21旋转带动与其固定连接的第一旋转轴20旋转,第一旋转轴20带动与其固定连接的旋转扇36旋转,第一旋转筒21旋转的同时带动设置在其上的第一旋转槽22同步转动,第一旋转槽22转动带动滑动安装在其上的移动柱23在第二装置箱4上进行左右平移,移动柱23左右平移过程中,此时,移动柱23带动其下端在第二旋转槽33内部进行左右平移,进而使第二旋转筒32进行旋转,第二旋转筒32旋转通过与其固定连接的第二旋转轴34带动主动齿轮17旋转,主动齿轮17带动与其啮合安装的旋转齿轮16旋转,旋转齿轮16带动与其固定安装的导温架15在第三通气管10外侧进行圆周旋转,进而使第三通气管10内部低温甲烷气体的温度传递到第一装置箱3内部的气体,使第一装置箱3内部的气体温度降低,形成低温气体,低温气体进去到与第一装置箱3贯通连接的输气腔内部,旋转扇36旋转形成的离心力带动输气腔内部的低温气体通过第二通气管9流出,第二通气管9中的低温气体流通到第四装置箱7内部,进而使低温气体对第四装置箱7内部固定安装的进气管8内部的原气进行降温预处理,进气管8内部固定安装螺纹板14,螺纹板14通过延长原气的流通路径,增加原气的降温预处理时间,同时,移动柱23左右平移使得移动柱23另一端在旋转杆24的滑动槽31内部移动,旋转杆24在滑动槽31内部移动的过程中带动旋转杆24进行旋转,旋转杆24旋转带动与其固定连接的转动轮35进行非圆心转动,进而使转动轮35通过轮套26带动连接杆27进行左右移动,连接杆27带动与其连接的推气板28在第三装置箱5内部进行左右平移,低温冷
凝后的甲烷气体通过第三通气管10流通到第三装置箱5内部,且经过过滤层29进行液态杂气过滤,同时,连接杆27左右平移过程中,使得连接杆27对位于连接杆27左侧第三装置箱5内部的气体进行反复挤压,使甲烷气体反复通过过滤层29,进而实现甲烷气体在过滤层29中的反复过滤,进一步去除甲烷气体中的液态杂气,提高甲烷的气体纯度,其次,在推气板28移动到泄气槽30位置时,过滤后的甲烷气体通过泄气槽30流通到推气板28右侧,然后右侧的提纯甲烷气体通过第一通气管6流出进行收集,此外,第四装置箱7中对进气管8中原气进行降温预处理后的气体通过第五通气管25流通到第一装置箱3内部,使得使用后的气体在第一装置箱3内部进行再次低温处理,便于进行下一次原气低温预处理,液态的杂气通过出料管12流出收集。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。