二氧化碳制取甲烷的方法及其设置与流程

本发明设计一种二氧化碳制取甲烷的方法及其设置。

背景技术

目前，二氧化碳制取甲烷技术，还不成熟。另一方面，一是能源紧缺，能源制约人类社会文明发展。二是大气污染严重，直接影响人民身体健康。三是当今世界均把常规能源燃烧排放的高温废气当做污染物予以处理，还没有把常规能源燃烧排放的高温废气当作资源加以利用的先例。因此，研究一种二氧化碳制取甲烷的方法及其设置，使常规能源燃烧排放的废气循环利用零排放，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳制取甲烷的方法的技术方案。

本发明解决其技术问题的方法技术方案是：

二氧化碳制取甲烷的方法，包括以下工艺步骤：二氧化碳制取甲烷的方法，包括以下工艺步骤：二氧化碳包括常规能源燃烧排放的废气里的二氧化碳和从空气中提取的二氧化碳。二氧化碳与水电解产生的氢离子与甲烷菌相遇，在厌氧环境条件下，二氧化碳和氢离子在甲烷菌的作用下合成甲烷，还包括①先将甲烷菌种、氮肥磷肥、水按要求配比，装入甲烷菌中毒治疗康复中心，搅匀，形成污泥水，污泥水送入产甲烷装置的分流室上升到产甲烷室，继续上升，进入分离室，污泥水从分离室溢流到甲烷菌中毒治疗康复中心，污泥水循环利用零排放。②水通过水电解器形成电解水，电解水送入水箱，水箱里的电解水流到阴极室、阳极室，水箱与阳极室、阴极室之间形成一定的水压，使水箱里的电解水能够顺利流到阴极室、阳极室，并穿过阳极板上的孔、阴极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，③阳极板和阴极板同时开启电源，开始工作，阳极板产生氢离子，氢离子在阳极室形成氢离子水，氢离子水一是在水压的作用下，穿过电解隔膜进入产甲烷室，二是氢离子在阴极板的吸引下，向阴极板转移，氢离子在由阳极室向阴极室转移过程中，路过产甲烷室。④二氧化碳经加压注入分流室，上升进入产甲烷室，此时，二氧化碳、氢离子在产甲烷室与甲烷菌相遇，二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，同时，释放氧气。甲烷、氧气上升，进入分离室，甲烷、氧气从分离室的气体排出口排出。⑤还包括在产甲烷室，氢离子和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷，漏网的氢离子进入阴极室，氢离子在阴极室，氢离子与氢离子结合，生成氢气，氢气上升到阴极室的最上部穿过阴极板的孔、电解隔膜进入产甲烷室，上升到分离室，氢气从分离室的气体排出口排出，氢气还可以从阴极室的顶部氢气排出口排出，氢气排出口与分流室的进气口连通，⑥阴极板产生的氧离子，形成氧离子水，氧离子水在水压的作用下，穿过电解隔膜路过产甲烷室，进入阳极室，氧离子还可以在阳极板的吸引下，由阴极室向阳极室转移，氧离子穿过电解隔膜，路过产甲烷室，通过电解隔膜和阳极板的孔进入阳极室，氧离子在阳极室，氧离子与氧离子结合，生成氧气，氧气上升，从阳极室的最上部穿过阳极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，氧气继续上升，进入分离室，氧气从分离室的气体排出口排出，氧气还可以从阳极室的顶部氧气排出口排出，氧气排出口与常规能源燃烧设备进气口连通，从分离室的气体排出口排出的气体成分：甲烷、二氧化碳、氧气、氢气等气体，统称为：甲烷混合气。⑦氧气能使甲烷菌中毒，甚至使甲烷菌死亡。中毒的甲烷菌随着污泥水，从产甲烷室进入分离室，污泥水从分离室的污泥水排出口溢流到甲烷菌中毒治疗康复中心，中毒的甲烷菌在甲烷菌中毒治疗康复中心内，好氧菌吃掉中毒的甲烷菌携带的氧气，得到康复，休养复壮，污泥水再送入产甲烷室，甲烷菌循环利用。⑧甲烷混合气从分离室的气体排出口排出，通过管道输送到常规能源燃烧设备、燃气发电机组，实现常规能源燃烧设备燃气发电机组废气循环利用零排放、零耗常规能源。

本发明所要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳制取甲烷的设置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

二氧化碳制取甲烷的设置，由产甲烷装置和燃气发电机组及甲烷菌中毒治疗康复中心组成。产甲烷装置包括分流室、产甲烷室、阳极室、阴极室、分离室。还包括阴极板与阴极板之间的空隙为阴极室，阳极板与阳极板之间的空隙为阳极室，阳极板与阴极板之间的空隙为产甲烷室。还包括甲烷菌中毒治疗康复中心的污泥水排出口与分流室的进污泥水口连通，污泥水在分流室内，上升进入产甲烷室，污泥水继续上升进入分离室，分离室设有污泥水排出口，污泥水排出口与甲烷菌中毒治疗康复中心的进污泥水口连通，污泥水循环利用零排放。甲烷菌中毒治疗康复中心的污泥水排出口，还设有防虹吸管。甲烷菌中毒治疗康复中心设有沼气输出口，沼气输出口与常规能源燃烧设备的进气口连通。常规能源燃烧设备：锅炉、内燃机等各种形式、各种方式燃烧常规能源的设备。还包括常规能源燃烧设备排放的高温废气里的二氧化碳通过管道输送到降温除尘器，降温除尘器设有二氧化碳排出口，二氧化碳排出口与分流室的进气口连通。降温除尘器上部是甲烷菌中毒治疗康复中心，降温除尘器和甲烷菌中毒治疗康复中心是一体式。降温除尘器内是水，高温废气从水里通过后，一是高温废气携带的热量，传递给水。水加热后，热水将热能传导给甲烷菌中毒治疗康复中心的底部，加热甲烷菌中毒治疗康复中心内底部的污泥水。渣浆泵搅拌甲烷菌中毒治疗康复中心里的污泥水，使污泥水均匀受热；二是高温废气里的灰尘，因比重大，而沉淀，气体因轻而上升，气体从降温除尘器上部的气体排出口排出。还可以从空气中提取的二氧化碳直接送入分流室。二氧化碳在分流室内上升，进入产甲烷室，一部分二氧化碳生成甲烷，甲烷和剩余的二氧化碳继续上升进入分离室，从分离室的气体排出口排出。在气体排出口的内则设有挡气板。挡气板的作用：挡气板阻挡气体流动的速度，使高速流动的气体，分散流动，降低气体流动的速度，防止高速流动的气体携带的污泥水直接从气体排出口排出。还包括自来水管与水电解器进水口连通，水电解器的电解水排出口与水箱的进水口连通，水箱的电解水排出口分别与阳极室、阴极室的进电解水口连通。自来水通过水电解器，形成电解水，电解水去除水垢，防止水垢堵塞电解隔膜，影响氢离子水、氧离子水穿过，影响二氧化碳生成甲烷率。还包括燃气发电机组的接线柱与交直流变压器的接线柱连接，交直流变压的输出正负极接线柱分别与阳极板的接线柱、阴极板接线柱连接，此时，阴极板、阳极板开始工作，阳极板产生的氢离子，形成氢离子水，氢离子水在水压的作用下，穿过阳极板(17)上的孔、电解隔膜进入产甲烷室(1)；氢离子在阴极板的吸引下，向阴极室转移，氢离子穿过电解隔膜进入产甲烷室，氢离子在产甲烷室与二氧化碳、甲烷菌相遇，二氧化碳和氢离子在甲烷菌的作用下合成甲烷，释放氧气。甲烷、氧气上升进入分离室，从分离室的气体排出口排出。还包括二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，漏网的氢离子穿过阴极板上的孔、电解隔膜进入阴极室，氢离子在阴极室内，氢离子与氢离子结合生成氢气，氢气上升一是从阴极室最上部穿过阴极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，上升进入分离室，氢气从分离室的气体排出口排出。二是氢气还可以从阴极室(6)顶部的氢气输出口排出，氢气输出口与分流室的进气口连通，氢气上升进入产甲烷室，氢气与二氧化碳与甲烷菌相遇，氢气和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷，甲烷上升进入分离室，继续上升，甲烷从分离室的气体排出口排出，还包括阴极板在工作时，产生的氧离子，形成氧离子水，氧离子水在水压的作用下，穿过电解隔膜路过产甲烷室，进入阳极室；氧离子还可以在阳极板的吸引下，由阴极室向阳极室转移，氧离子穿过电解隔膜通过产甲烷室进入阳极室，氧离子在阳极室内，氧离子与氧离子结合生成氧气，氧气从阳极室的最上部穿过阳极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，氧气上升进入分离室，氧气从分离室的气体排出口排出。阳极板、阴极板设有多个透水孔。氧气还可以从分离室顶部的氧气排出口排出。氧气排出口与常规能源燃烧设备进气口连通。从分离室的气体排出口排出的气体有：甲烷、二氧化碳、氧气、氢气等气体，统称为甲烷混合气。气体排出口与常规能源燃烧设备的进气口连通；气体排出口还可以与燃气发电机组的进气口连通，燃气发电机组发电，电能供阳极板、阴极板用能。常规能源燃烧设备废气排出口和燃气发电机组废气排出口分别与降温除尘器的进气口连通，降温除尘器的气体排出口与分流室的进气口连通，废气在分流室内上升，进入产甲烷室，废气里的二氧化碳和氢离子在产甲烷室相遇，二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，从而实现常规能源燃烧设备做功，燃气发电机组发电，零耗常规能源，零耗自然界的氧气，废气循环利用零排放。

作为本发明设置技术方案的一种优选方案，还包括产甲烷装置的壳体由qqc板材原料铸成分流室模块、分离室模块、多个阴极室和多个阳极室及多个产甲烷室为一个模块，组合而成，还可以用qqc板材组装而成，分流室上口设有裤筒，分离室的下口设有裤筒，多个阴极室和多个阳极室及多个产甲烷室的模块，下头插在分流室的裤筒里，上头插在分离室的裤筒里，形成产甲烷装置。分流室与产甲烷室相通，产甲烷室与分离室相通。还包括阴极板与阴极板之间、阳极板与阳极板之间、阳极板与阴极板之间，分别用多个qqc板材条隔开，用螺丝固定，防止阴极板、阳极板横向移动。电解隔膜依附在阴极板、阳极板上，并固定。

工作原理：工作原理与二氧化碳制取甲烷的方法相同。

与现有技术相比，本发明的二氧化碳制取甲烷的方法及其设置更趋完善。

附图说明

图1是本发明的系统示意图；

图2是本发明的部分示意图。

具体实施方式

二氧化碳制取甲烷的方法，包括以下工艺步骤：二氧化碳包括常规能源燃烧排放的废气里的二氧化碳和从空气中提取的二氧化碳，二氧化碳和水电解产生的氢离子及甲烷菌相遇，二氧化碳和氢离子在甲烷菌的作用下合成甲烷，还包括①先将甲烷菌种、氮肥磷肥、水按要求配比，装入甲烷菌中毒治疗康复中心，搅匀，形成污泥水，污泥水送入产甲烷装置的分流室上升到产甲烷室，继续上升，进入分离室，污泥水从分离室溢流到甲烷菌中毒治疗康复中心，污泥水循环利用零排放，②水通过水电解器形成电解水，电解水送入水箱，水箱里的电解水流到阴极室、阳极室，水箱与阳极室、阴极室之间形成一定的水压，使水箱里的电解水能够顺利流到阴极室、阳极室，并穿过阳极板上的孔、阴极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，③阳极室里的阳极板和阴极室的阴极板，同时开启电源，阴极板、阳极板开始工作，阳极板产生氢离子，氢离子在阳极室形成氢离子水，氢离子水一是在水压的作用下，穿过电解隔膜进入产甲烷室，二是氢离子在阴极板的吸引下，向阴极板转移，氢离子在由阳极室向阴极室转移过程中，路过产甲烷室，④二氧化碳经加压注入分流室，上升进入产甲烷室，此时，二氧化碳、氢离子在产甲烷室与甲烷菌相遇，二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，同时，释放氧气，甲烷、氧气上升，进入分离室，甲烷、氧气从分离室的气体排出口排出，⑤还有阳极板产生氢离子，氢离子在阴极板的吸引下，由阳极室向阴极室转移过程中，路过产甲烷室，氢离子和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷，漏网的氢离子进入阴极室，氢离子在阴极室，氢离子与氢离子结合，生成氢气，氢气上升到阴极室的最上部穿过阴极板的孔、电解隔膜进入产甲烷室，上升到分离室，氢气从分离室的气体排出口排出，氢气还可以从阴极室的顶部气体排出口单独排出，⑥阴极板产生的氧离子，形成氧离子水，氧离子在阳极板的吸引下，由阴极室向阳极室转移，氧离子穿过电解隔膜，路过产甲烷室，通过电解隔膜和阳极板的孔进入阳极室，氧离子在阳极室，氧离子与氧离子结合，生成氧气，氧气上升，从阳极室的最上部穿过阳极板上的孔、电解隔膜进入产甲烷室，氧气继续上升，进入分离室，氧气从分离室的气体排出口排出，氧气还可以从阳极室的顶部气体排出口单独排出，从分离室的气体排出口排出的气体成分：甲烷、二氧化碳、氧气、氢气，统称为：甲烷混合气，⑦氧气能使甲烷菌中毒，甚至使甲烷菌死亡，中毒的甲烷菌随着污泥水，从产甲烷室进入分离室，污泥水从分离室的污泥水排出口溢流到甲烷菌中毒治疗康复中心，中毒的甲烷菌在甲烷菌中毒治疗康复中心内，好氧菌吃掉中毒的甲烷菌携带的氧气，得到康复，休养复壮，污泥水再送入产甲烷室，甲烷菌循环利用，⑧甲烷混合气从分离室的气体排出口排出，通过管道输送到锅炉、燃气发电机组、内燃机做功，实现锅炉、燃气发电机组、内燃机废气循环利用零排放、零耗常规能源。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

如图所示二氧化碳制取甲烷的设置，由产甲烷装置1和燃气发电机组12及甲烷菌中毒治疗康复中心2组成，其特征在于，产甲烷装置1包括分流室3、产甲烷室4、阳极室5、阴极室6、分离室7，还包括阴极板16与阴极板16之间的空隙为阴极室6，阳极板17与阳极板17之间的空隙为阳极室5，阳极板17与阴极板16之间的空隙为产甲烷室4，还包括甲烷菌中毒治疗康复中心2的污泥水排出口与分流室3的进污泥水口8连通，污泥水在分流室3内，上升进入产甲烷室4，污泥水继续上升进入分离室7，分离室7设有污泥水排出口9，污泥水排出口9与甲烷菌中毒治疗康复中心2的进污泥水口连通，污泥水循环利用零排放，甲烷菌中毒治疗康复中心2设有沼气输出口27，沼气输出口27与常规能源燃烧设备13的进气口31连通，还包括常规能源燃烧设备13排放的高温废气里的二氧化碳通过管道输送到降温除尘器10，降温除尘器10设有二氧化碳排出口11，二氧化碳排出口11与分流室3的进气口30连通，还可以从空气中提取的二氧化碳直接送入分流室3，二氧化碳在分流室3内上升，进入产甲烷室4，部分二氧化碳继续上升进入分离室7，从分离室7的气体排出口29排出，在气体排出口29的内则设有挡气板28，还包括自来水管20与水电解器21进水口连通，水电解器21的电解水排出口22与水箱23的进水口连通，水箱23的电解水排出口22分别与阳极室5、阴极室6的进电解水口连通，还包括燃气发电机组12的接线柱14与交直流变压器15的接线柱14连接，交直流变压15的正负极接线柱14分别与阳极板17的接线柱14、阴极板16接线柱14连接，此时，阴极板16、阳极板17开始工作，阳极板17产生的氢离子，形成氢离子水，氢离子在阴极板16的吸引下，向阴极室6转移，氢离子穿过电解隔膜19进入产甲烷室4，氢离子在产甲烷室4与二氧化碳、甲烷菌相遇，二氧化碳和氢离子在甲烷菌的作用下合成甲烷，释放氧气，甲烷、氧气上升进入分离室7，从分离室7的气体排出口29排出，还包括二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，漏网的氢离子穿过阴极板16上的孔18、电解隔膜19进入阴极室6，氢离子在阴极室6内，氢离子与氢离子结合生成氢气，氢气上升一是从阴极室6最上部穿过阴极板16上的孔18、电解隔膜19进入产甲烷室4，上升进入分离室7，氢气从分离室7的气体排出口29排出，二是氢气还可以从阴极室6顶部的氢气输出口32排出，氢气输出口32与分流室3的进气口30连通，氢气上升进入产甲烷室4，氢气与二氧化碳与甲烷菌相遇，氢气和二氧化碳在甲烷菌的作用下合成甲烷，甲烷上升进入分离室7，继续上升，甲烷从分离室7的气体排出口(29)排出。还包括阴极板16在工作时，产生的氧离子，形成氧离子水，氧离子水在水压的作用下，穿过电解隔膜19，路过产甲烷室，进入阳极室；氧离子在阳极板17的吸引下，向阳极室5转移，氧离子穿过电解隔膜19通过产甲烷室4进入阳极室5，氧离子在阳极室5内，氧离子与氧离子结合生成氧气，氧气从阳极室5的最上部穿过阳极板17上的孔18、电解隔膜19进入产甲烷室4，氧气上升进入分离室7，氧气从分离室7的气体排出口29排出；氧气还可以从分离室7顶部的氧气排出口33排出，氧气排出口33与常规能源燃烧设备进气口31连通，从分离室7的气体排出口29排出的气体有：甲烷、二氧化碳、氧气、氢气等气体，统称为甲烷混合气，气体排出口29与常规能源燃烧设备13的进气口31连通，气体排出口29还与燃气发电机组12的进气口连通，燃气发电机组12发电，电能供阳极板17、阴极板16用能，常规能源燃烧设备13废气排出口和燃气发电机组12废气排出口分别与降温除尘器10的进气口连通，降温除尘器10的气体排出口11与分流室3的进气口30连通，废气在分流室(3)内上升，进入产甲烷室4，废气里的二氧化碳和氢离子在产甲烷室4相遇，二氧化碳和氢离子，在甲烷菌的作用下合成甲烷，从而实现常规能源燃烧设备13做功，燃气发电机组发电，零耗常规能源，零耗自然界的氧气，废气循环利用零排放。

还包括产甲烷装置1的壳体由qqc板材原料铸成分流室3模块、分离室7模块、多个阴极室6和多个阳极室5及多个产甲烷室4为一个模块，组合而成，还可以用qqc板材组装而成，分流室3上口设有裤筒24，分离室7的下口设有裤筒24，多个阴极室6和多个阳极室5及多个产甲烷室4的模块，下头插在分流室3的裤筒24里，上头插在分离室7的裤筒24里，形成产甲烷装置1，还包括阴极板16与阴极板16之间、阳极板17与阳极板17之间、阳极板17与阴极板16之间，分别用qqc板材条25隔开，用螺丝26固定，防止阴极板16、阳极板17横向移动。

还包括本领域建筑安装公司根据本申请说明书、说明书附图、具体实施方案和设备说明书及施工现场周围环境，从市场购买设备，进行安装、调试、试运行、运行。