生物质能源与材料---第五章-沼气
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沼气基本知识一、沼气的基本知识和发展历史人类发现、利用沼气,已有悠久的历史。
1776年,意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里腐烂的生物质发酵,从水底冒出一连串的气泡,分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。
由于这种气体产生于沼泽地,故俗称“沼气”。
1781年,法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。
200多年过去了,如今全世界约有农村家用沼气池530万个,中国就占了92%。
农村沼气池的主要填料是猪粪、秸秆、污泥和水等。
随着农村沼气使用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步,90年代以来,世界范围内的一些大型沼气工程有了迅速发展。
1、什么是沼气?沼气是一种可燃气体,由于这种气体最先是在沼泽中发现的,所以称为沼气2、沼气含有哪些成分?沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(CH4)、其余为二氧化碳(CO2)、氧气(02)、氮气(N2)和硫化氢(H2S)。
其中甲烷含量约为55%一70%,二氧化碳含量约为30%——45%。
沼气能够作为燃料,是因为它所含大量甲烷气体可以燃烧。
甲烷完全燃烧时,火焰是淡蓝色,放出大量热能化学反应式:CH4 + 2O2--- CO2 + 2H2O +212.8千卡甲烷、氧---- 二氧化碳、水、热能1立方米甲烷完全燃烧可放出5500--6500千卡热量,3-4头猪的粪便所产沼气就可保证一家五口一日的炊事用气。
二、生物质能的概念生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。
各种生物质都具有一定的能量。
以生物质为载体、由生物质产生的能量,便是生物质能。
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。
它直接或间接来源于植物的光合作用。
地球上的植物进行光合作用所消费的能量,占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。
这个比例虽不大,但绝对值很惊人:光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。
可见,生物质能是一个巨大的能源。
人类以柴薪为能源,历史长达百万年。
某生物质天然气(沼气)提纯项目工艺选择摘要:沼气是一种可持续发展的、洁净新能源,它在解决资源紧张、环保等方面具有重要意义。
由于生物质资源丰富,可以采用厌氧法将其转化为甲烷含量50%~65%的生物质天然气(沼气),没有提纯过的沼气其燃烧效果较差,因此需要对生物质天然气(沼气)进行提纯,使其甲烷含量达90%或以上,改善其燃烧特性。
本文对不同类型的沼气提纯技术进行了较为详尽的阐述。
关键词:沼气;提纯;CH4;生物质天然气引言沼气是一种由各种不同的气体组成的混合物,其中大部分是由CO2和CH4组成,CO2和CH4的比例约为40%和60%。
沼气则是有机物、有机废水等通过厌氧发酵来产生沼气,经过脱硫、脱碳、脱水、加压等工艺得以提纯作为天然气使用。
沼气经过提纯净化后,达到国家二类天然气标准,直接输送至市政天然气管网,作为天然气气源供应。
如果附近没有市政天然气管网,可以进一步将天然气进行压缩,通常是20MPa(压缩天然气)便于贮存和运送。
我国的沼气资源十分充裕,然而其利用模式却不尽如人意,因此,在这一领域还有很大的发展余地。
目前,国内外沼气提纯工艺已相当完善,并且已基本达到了工业化的水平。
在我国,虽然有大量的沼气,但其利用的方法都是传统的。
近几年,我国大量的高产出的沼气项目层出不穷,每天产生的甲烷数量远远超出了当下需求,而过剩的甲烷则通过锅炉进入锅炉进行不彻底的焚烧,或者是经火炬燃烧,甚至有些是直接排出,造成了巨大的浪费和环境问题。
随着我国能源结构日益优化,采用沼气提纯生物质能源(天然气)已成为今后能源开发的一个主要方向。
1沼气提纯生物天然气的必要性1.1重视度提高及政策指导规范化目前,我国的能耗很高,为了解决能源和环保问题,在日常的生产和经营中都有相应的对策。
随着臭氧层、酸雨及日益严重的全球变暖,国内对甲烷提纯技术的利用程度有所提升。
近几年,我们制定了一系列旨在推动可持续发展和可再生资源使用方式的国家经济转型,并将清洁发展作为重点。