车用沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯的三种方法
沼⽓提纯的三种⽅法厌氧消化装置刚产出的沼⽓是含饱和⽔蒸⽓的混合⽓体，除含有⽓体燃料CH4和惰性⽓体CO2外，还含有⼀定⽐例的H2S、H2O，少量的NH3，H2、N2、O2、CO和卤化烃。
沼⽓的提纯是指沼⽓中CH4之外其他⽓体的去除。
⼀沼⽓提纯机理概括起来，⽬前沼⽓提纯的机理有三⼤类，即化学吸收、物理提纯和⽣物脱除。
（1）化学吸收。
⼀种化学吸收机理是采⽤胺、碱、醇等复合溶液吸收剂，利⽤酸碱中和反应吸收沼⽓中的CO2、H2S等酸性物质，同时也能吸收NH3等易溶于⽔、醇的⽓体。
另⼀种化学吸收机理是采⽤⼲化学物质（如Fe2O3）作为吸收剂吸收杂质⽓体。
化学吸收的吸收剂都可以通过装置的⾃净系统和再⽣系统释放出各种杂质和⽓体得到再⽣循环使⽤。
（2）物理提纯。
通过此机理提纯沼⽓的主要是变压吸附法。
利⽤吸附剂在不同压⼒条件下对不同⽓体吸附⼒不同的原理来分离沼⽓中的不同组份。
沼⽓中的H2O、CO2、H2S等吸附容量较⼤的强吸附组分在⼀定压⼒下被吸附剂吸附停留在床层中，⽽较⼩吸附容量的弱吸附组分N2、CH4等从床层出⼝输出，从⽽实现了对沼⽓的提纯。
（3）⽣物脱除。
在⼀定的条件下利⽤微⽣物⽣长繁殖需要沼⽓中某些杂质⽓体作为营养物质，从⽽实现对沼⽓的提纯。
现阶段，物理化学法已被⼴泛地应⽤且积累了丰富的经验。
但该⽅法存在运⾏费⽤⾼、投资⼤、再⽣困难、产⽣⼆次污染等缺点。
⽣物法具有不需催化剂和氧化剂、不需处理化学污泥、少污染、低能耗、⾼效率、可回收单质硫等优点，正在成为沼⽓脱硫领域的发展趋势。
⼆沼⽓提纯⽅法沼⽓提纯的程度取决于沼⽓的⽤途。
沼⽓供热需要脱H2S、H2O，沼⽓发电需要脱H2S、H2O、有机卤化物，沼⽓作汽车燃料需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2，沼⽓并⼊天然⽓⽹需要脱H2S、H2O、有机卤化物、CO2以及⾦属。
沼⽓中不同组分脱除的具体⽅法见表1。
三常⽤的沼⽓提纯技术不管是什么⽤途，沼⽓中的H2O 和H2S都要脱除。
沼气净化提纯工艺技术剖析及过程监测应用案例
沼气净化提纯工艺技术剖析及过程监测应用案例沼气净化提纯工艺技术汇总及其过程监测应用案例沼气的主要成分是CH4和CO2，此外，还含有微量的H2S、水等杂质。
利用沼气生产管道燃气、GNG和LNG，其技术难点在于沼气的净化提纯。
因此，需要通过必要的沼气净化提纯技术，使沼气成为甲烷含量高，热值和杂质等条件符合管道、压缩或液化天然气标准要求的高品质生物天然气。
而要达到标准所规定的气体质量，净化提纯工艺过程监测必不可少。
一、沼气净化提纯技术沼气中出CH4以外的杂质气体成分往往会对沼气的利用造成不利影响，必须将其除去。
主要原因如下：①CO2使沼气的能量密度降低，并且减缓燃烧速度。
②H2S的活性较强，会使压缩机、管道、发动机等受到腐蚀，并造成催化剂中毒。
③水在导气管道中积累后会溶解H2S、CO2等酸性气体而腐蚀管道。
④O2含量过高，当混合气浓度到达甲烷的爆炸极限水平可能发生爆炸。
与其他燃料相比，沼气抗爆性能较好，是有一种很好的清洁燃料。
目前大量的沼气利用还是以低品位的热利用为主，随着沼气产量的不断增加，沼气的中高端利用途径不断扩展。
沼气发电，热电联产，作燃料电池，纯化后代用管道天然气和用作汽车燃料，用作生产燃料乙醇等。
沼气组分复杂，净化难度远大于天然气，因此，利用沼气生产管道燃气、GNG和LNG，其技术难点在于沼气的净化提纯，即要把沼气净化提纯到符合国标要求的天然气标准。
沼气净化一般是去除沼气中微量的有害组分，如沼气脱硫、脱氧、干燥技术等。
沼气提纯是去除沼气中的二氧化碳，以提高燃气的适用性和热值。
经过净化提纯得到的生物天然气，通常含有95%~97%的甲烷和1%~3%的二氧化碳，可以作为替代天然气使用。
1、沼气脱硫沼气中的硫主要以H2S形式存在，所含有机硫较少。
脱除硫化氢的方法很多，一般可分为干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫。
干法脱硫通常用于低含硫气体处理，特别是用于气体精细脱硫。
大部分干法脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能继续操作，还有一些干法如锰矿法、氧化锌法、氧化铁、活性炭等，脱硫剂不能再生或再生次数很少，脱硫饱和后要废弃，这样一方面会造成环境问题，另一方面会增加脱硫成本。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是由有机物质在缺氧条件下经过厌氧发酵产生的一种混合气体，主要成分为甲烷、二氧化碳、氢气等。
近年来，随着人们对清洁能源的需求增加以及环境污染问题的日益加重，沼气利用技术得到了广泛的应用和推广。
沼气是一种含有大量的杂质的混合气体，因此在使用前必须对其进行净化处理，以提高其利用效率以及减少对环境的影响。
本文将就沼气提纯净化工艺技术进行研究，介绍目前广泛采用的沼气净化技术及其特点，以及沼气提纯净化的工艺流程，为沼气的利用提供参考。
一、沼气净化技术1.吸收法在吸收法中，主要采用化学吸收剂来吸收沼气中的二氧化碳。
常用的吸收剂有水、氮氧化物、ポリエチレングリコール（PEG）和酒石酸等。
其中，水和酒石酸是常用的吸收剂。
由于水的价格便宜，易得，因此被广泛应用。
由于酒石酸具有高的选择性，可以减少其他气体的吸收，因此被视为优良的吸收剂。
吸收法的优点是易于操作，处理效果好，且处理后产生的副产品有较高的附加值。
但是吸收法有一定的缺点，如吸收剂必须经常更换，副产物处理难度大等。
2.吸附法在吸附法中，主要采用吸附材料来吸附沼气中的二氧化碳。
常用的吸附材料有活性炭、分子筛、纳米粒子和多孔材料等。
其中，活性炭是最常用的吸附材料。
吸附法的优点是操作简单，处理效果好，能够实现自动化操作。
缺点是吸附时间较长，吸附剂成本较高。
3.膜分离法在膜分离法中，主要采用半透膜将沼气中的二氧化碳分离出去。
半透膜是一种通过选择性透过某种物质的半透膜，将两种物质隔离开的过程。
半透膜的选择通常基于其导电性、选择性、膜通量和耐化学性等。
膜分离法的优点是操作简单、处理效果好、无需使用吸收剂、可实现自动化操作。
缺点是成本较高，对膜材料的要求较高，需要定期更换维护。
经过沼气净化处理后，可以在其基础上进行进一步的提纯处理，以达到更高的利用效果。
沼气提纯技术主要包括压缩吸附法、膜分离法、LNG提纯法和液化平衡吸收法等。
以下是一个较为通用的沼气提纯净化的工艺流程。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是一种绿色能源，其主要成分是甲烷和二氧化碳，同时也含有少量的硫化氢、氮气和水蒸气等杂质气体。
由于沼气的组成复杂，直接应用在燃气设备中会产生较多的排放物，对环境造成污染，因此需要进行提纯净化处理。
本文主要研究沼气提纯净化的工艺技术，探讨了常用的提纯净化方法及其优缺点，并对未来的发展做了一些探讨和展望。
1. 沼气的组成及其特点沼气主要采自沼气池中，包含甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮气、水蒸气等气体，其组成如表1所示。
表 1 沼气的成分成分含量（%）甲烷 50~70二氧化碳 25~40氮气 0~5氧气 <1氢气 <0.5硫化氢 <1可以发现，沼气主要成分是甲烷和二氧化碳，但同时也含有少量的硫化氢、氮气和水蒸气等杂质气体。
其中，硫化氢是一种有毒气体，能够对人体、动物和植物造成危害，而二氧化碳则是一种温室气体，直接排放会对大气环境造成污染。
2. 沼气提纯净化的方法针对沼气中的杂质气体，主要有以下几种方法进行提纯净化。
2.1 低温分离法低温分离法是将沼气冷却到低于甲烷沸点（-161.5℃）的温度，使得沼气中的二氧化碳、氮气、氧气等气体凝结成液态，从而实现对沼气的提纯。
该方法简便易行，成本较低，但对设备要求高、处理量小，并且不适用于含有大量硫化氢的沼气。
2.2 吸附法吸附法是利用一些吸附剂吸附沼气中的杂质气体，从而达到提纯的目的。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶等。
该方法的处理效率较高，处理量大，但吸附剂的选择、使用周期等问题需要注意。
膜分离法是利用半透膜的分离效果将沼气中的杂质气体分离出来，从而实现对沼气的提纯。
常用的分离膜有聚偏氟乙烯（PVDF）膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜等。
该方法处理效率高、操作方便，但对膜的选择、使用条件等有一定要求。
随着沼气利用的不断推广，沼气提纯净化技术也在不断发展。
未来，沼气提纯净化技术的发展趋势将包括以下几方面：3.1 技术工艺创新目前，沼气提纯净化技术主要使用的是低温分离法、吸附法、膜分离法和化学吸收法等成熟技术，但这些技术均存在着一定的局限性和不足之处。
沼气净化提纯制备车用燃气技术
图 1 沼气产生及净化提纯流程图
沼气净化提纯制备车用燃气时，在厌氧发酵阶 段应对沼气中的氮氧含量进行控制，否则需要增加 额外的脱氮和脱氧设备，增加成本，甚至导致某些后 续脱硫脱碳工艺过程发生危险。如化学吸收法（ 胺 吸收法） 中胺洗涤器会被氧化胺所损坏； 变压吸附 法（ PSA） 中 O2 含量过高，将有可能引发爆炸，造成 生产事故。
＞ 31. 4 ≤200 ≤15
二氧化碳体积分数 /%
≤3. 0
氧气体积分数 /%
≤0. 5
水露点 /℃
在汽车驾驶 的 特 定 地 理 区 域 内，在 最 高操作压力下，水露点不应高于 － 13℃ ； 当最低气温低于 － 8℃ ，水露点应比最低 气温低 5℃
注： 表中气体体积的测量条件是 101. 325 kPa，20℃ 。
Key words： biogas； purification； upgrading； vehicle gas
在化石能源渐趋枯竭的今天，能源紧张对中国 乃至全球的影响都日益突出。生物质能源作为一种 新兴的清洁能源，具有安全和稳定的特性，备受世界 各国关注。中国是农业大国，生物质能源的来源广 泛，沼气作为一种既可以处理有机废弃物，又能回收 能源的生物质能源，在中国有优良的使用传统。在 国家发展与改革委员会制定的《可再生能源中长期 发展规划》（ 发改能源［2007］2174 号） 中，更是明确 提出将沼气技术列入今后 15 年我国生物质能发展 的重点领域［1］。
相比于传统应用于发电的沼气，车用沼气的净 化提纯要求更高。作为车用燃气，必须除去沼气中 的硫化氢（ H2 S） ，减少 CO2 和水分，提高甲烷（ CH4 ） 含量，使沼气热值增加，以达到车用燃气标准要求。
甲烷热值为 39. 8 MJ / m3，而原料沼气甲烷的体积 分数为 55% ～ 70% ，其热值一般介于 20 ～ 25 MJ / m3 之 间。沼气中的硫含量约为 500 ～ 5 000 mg / L，以 H2 S 的形式存在； CO2 在 25% ～ 45% 。沼气净化提纯后 CH4 体积分数应达到 95% ～ 97% ，硫化物体积分数 降低至 0. 1 × 10 － 6 以下，气体总体品质能与天然气 相媲美，才能直接用作车用燃气。
沼气提纯工艺流程
沼气提纯工艺流程
《沼气提纯工艺流程》
沼气是一种具有高热值的生物质能源，由有机废弃物在缺氧环境下发酵产生。
然而，沼气中含有大量的杂质，在使用前需要进行提纯。
下面我们将介绍沼气提纯的工艺流程。
首先，沼气需要经过除湿。
湿气在沼气中的含量较高，会影响后续的提纯工作。
通常情况下，沼气经过除湿器后，能有效地去除湿气，提高后续的提纯效率。
接下来是除硫工作。
沼气中的硫化氢含量较高，对环境和设备均有腐蚀作用。
因此，需要进行除硫处理。
通常情况下，除硫工艺可以选择干法除硫或湿法除硫，通过添加氢氧化钠或其他脱硫剂进行除硫操作。
除硫完成后，沼气需要进行除氧工作。
氧气在沼气中的存在会影响沼气的燃烧性能，因此需要进行除氧处理。
常见的除氧方法有低温除氧和化学吸附除氧两种方式。
最后是甲烷提纯。
甲烷是沼气中主要的可燃气体成分，提纯后可以得到高纯度的甲烷，用于燃烧或工业用途。
甲烷提纯通常采用吸附剂或膜分离技术，将沼气中的其他杂质气体分离出来，得到纯净的甲烷气体。
综上所述，沼气提纯工艺流程包括除湿、除硫、除氧和甲烷提纯四个主要环节。
通过以上工艺处理，可以将沼气中的杂质分
离，得到高品质的甲烷气体，提高了沼气的利用价值和环保性能。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究沼气是一种由有机废弃物在无氧条件下经过微生物发酵产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳。
沼气是一种可再生能源，具有广泛的应用前景，如电力发电、城市燃气等。
沼气中含有一定量的杂质，如硫化氢、氧化物等，会对沼气的利用和应用造成不利影响。
沼气的提纯净化技术研究具有重要的意义。
沼气提纯净化技术主要包括以下几个方面：1. 去除二氧化碳和水分：沼气中的二氧化碳含量较高，会降低燃烧热值和燃烧效率。
常用的去除二氧化碳的方法有吸收法、膜分离法和高压吸附法等。
吸收法利用富液吸收二氧化碳，膜分离法则通过选择性膜将二氧化碳和甲烷分离，高压吸附法则利用高压吸附剂对二氧化碳进行吸附。
沼气中的水分也需要进行去除，可以采用冷却法或干燥法进行处理。
2. 去除硫化氢：沼气中的硫化氢是一种具有强烈腐蚀性和毒性的气体，会对设备设施和人员的健康造成威胁。
常用的去除硫化氢的方法有化学吸收法和生物氧化法。
化学吸收法利用吸收剂对硫化氢进行吸收，生物氧化法则通过微生物氧化硫化氢。
3. 去除杂质：沼气中还可能含有其他杂质，如氧化物、氨气等。
这些杂质会对沼气的利用和应用造成不利影响。
去除杂质的方法包括吸附法、化学反应法等。
4. 沼气脱硫：脱硫是沼气净化的重要步骤。
常用的脱硫方法包括洗涤法、吸附法、化学反应法。
洗涤法是利用洗涤剂将硫化氢气体溶解到液相中，吸附法则利用吸附剂吸附硫化氢，化学反应法则通过化学反应将硫化氢转化为较稳定的化合物。
沼气提纯净化工艺技术的研究旨在提高沼气的利用效率和经济效益。
目前，有很多研究对沼气提纯净化工艺技术进行了深入的探索和研究。
通过对提纯净化技术的不断改进和优化，可以有效提高沼气的纯度和质量，从而推动沼气的利用和应用的发展。
垃圾填埋沼气提纯净化制车用压缩天然气技术方案
垃圾填埋沼气提纯净化制车用压缩天然气技术方案引言垃圾填埋场产生的沼气是一种重要的可再生能源资源。
目前，很多填埋场将产生的沼气直接排放，造成了环境污染和能源浪费。
为了充分利用垃圾填埋场沼气资源，提高能源利用率，本文提出了一种垃圾填埋沼气提纯净化制车用压缩天然气的技术方案。
技术原理垃圾填埋沼气主要由甲烷、二氧化碳和其他杂质组成。
而车用压缩天然气要求甲烷含量达到95%以上。
因此，垃圾填埋沼气需要经过提纯净化处理才能用于制备车用压缩天然气。
垃圾填埋沼气提纯净化制车用压缩天然气的技术方案主要包括以下几个步骤：1. 沼气预处理垃圾填埋场产生的沼气中含有大量的硫化氢、氨气等有害物质，需要进行预处理以去除这些物质。
预处理方法包括： - 酸洗法：使用酸性溶液与沼气进行反应，使硫化氢、氨气等有害物质被吸收或转化为无害物质。
- 活性炭吸附法：利用活性炭对沼气中的有害气体进行吸附，从而达到净化的目的。
2. 甲烷浓缩在沼气提纯过程中，需要将甲烷浓度提高到要求的水平。
主要方法有： - 膜分离法：利用薄膜的选择性透过性质，使甲烷通过而将其它成分分离出去。
- 吸附浓缩法：利用吸附剂对沼气进行吸附，从而分离出甲烷。
3. 二氧化碳去除在甲烷浓缩的过程中，同时会产生浓度较高的二氧化碳。
二氧化碳的去除可以通过以下方式实现： - 活性炭吸附法：利用活性炭对沼气中的二氧化碳进行吸附，从而去除二氧化碳。
- 液体吸收法：使用氨水等吸收剂与沼气中的二氧化碳进行反应，从而实现去除的目的。
4. 压缩经过前述处理步骤后，沼气中的甲烷已经达到车用压缩天然气的要求。
最后一步是对沼气进行压缩，使其具备储存和运输的条件。
技术优势垃圾填埋沼气提纯净化制车用压缩天然气技术方案具有以下几个优势：1.能源利用效率高：通过提纯净化垃圾填埋沼气，将其转化为车用压缩天然气，充分利用可再生能源资源，提高能源利用率。
2.环境友好：净化处理过程中去除了沼气中的有害物质和二氧化碳，减少了对环境的污染。
沼气提纯工艺流程
沼气提纯工艺流程沼气提纯工艺流程是将生物质发酵产生的沼气中的杂质物质去除，提高其质量和热值，使其可以更好地应用于能源利用和化学工业。
沼气提纯工艺通常包括沼气冷凝、脱硫、脱氮、脱湿和脱碳等步骤。
首先，沼气冷凝是将高温高湿度的沼气通过冷凝器冷却，使水分冷凝成液体。
冷凝器通常采用的是冷冻机制冷的方式。
在冷凝的过程中，沼气中的大部分水分会凝结成液体，被收集和排除，使得沼气的湿度降低到合适的水平。
然后，沼气接下来需要进行脱硫。
沼气中的硫化氢是一种有害物质，不仅会引起沼气腐蚀管道设备，还会造成空气污染。
脱硫的方法有干法和湿法两种。
干法脱硫通常采用氧化剂将硫化氢氧化成硫酸盐，并通过布袋滤器或活性炭等材料吸附硫酸盐，实现脱硫的效果。
湿法脱硫则是利用反应器中的碱性溶液将硫化氢与氢氧化钠反应，生成硫化钠并沉淀下来。
接下来，进行脱氮处理。
沼气中的氨气是一种对环境和人体有害的物质，可以通过吸附剂吸附或厌氧微生物的作用将其转化为氮气。
常用的脱氮方法有物理吸附、膜分离和生物转化等。
其中，生物转化是最常用的方法，通过控制好厌氧微生物的生长条件，使其转化氨气为氮气。
然后，进行脱湿处理。
脱湿的主要目的是降低沼气中的水分含量，防止水分对后续工艺的影响。
脱湿的方法有冷却法、吸附法和冷凝法等。
冷却法是通过冷却器使沼气中的水分冷凝成液体，再通过分离器将水分和沼气分离。
吸附法则是通过多孔材料吸附沼气中的水分，常用的吸附剂有分子筛和活性炭等。
冷凝法则与之前的沼气冷凝工艺类似，通过冷凝器将沼气中的水分冷凝成液体。
最后，进行脱碳处理。
脱碳是为了去除沼气中的二氧化碳，提高沼气的热值。
脱碳的方法有吸收法、膜分离法和化学吸收法等。
吸收法是将沼气与吸收剂接触，使二氧化碳被吸收，常用的吸收剂有乙醇胺和碱性溶液等。
膜分离法则是利用特殊的膜材料，使二氧化碳能够透过膜而其他气体不透过，从而达到脱碳的效果。
化学吸收法是利用某些化学反应将二氧化碳与其他物质反应生成易分离的产物，实现脱碳的目的。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究沼气提纯净化工艺技术研究是一项重要的环境保护工作，它可以有效地提高沼气的利用效率，减少对大气环境的污染。
本文将介绍沼气提纯净化工艺技术的研究现状、存在的问题以及发展方向。
沼气是由生物质进行厌氧发酵产生的一种混合气体，主要成分为甲烷和二氧化碳。
为了提高沼气的利用价值，降低其对环境的影响，需要将其中的有害物质如硫化氢、氨等进行净化处理。
目前常用的沼气提纯净化工艺技术主要包括物理吸附法、化学吸收法、膜分离法等。
物理吸附法是利用吸附剂吸附沼气中的有害物质，通过吸附材料与有害物质的物理吸附作用来实现净化的目的。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
物理吸附法具有净化效果好、操作简单等优点，但其吸附剂的使用寿命较短，需要经常更换，且吸附剂的再生操作较为复杂。
化学吸收法是利用溶液中的溶质与沼气中的有害物质发生化学反应，将有害物质转化为易于处理的化合物，达到净化的目的。
常见的溶液包括纯碱溶液、酸碱共沉淀法等。
化学吸收法具有净化效果好，且溶液可循环使用的优点，但其操作比较复杂，对操作人员的技术要求较高。
膜分离法是利用膜的选择性渗透性能，将沼气中的有害物质与甲烷等有用物质分离开来。
常见的膜有聚氨酯膜、有机玻璃膜等。
膜分离法具有效果好、操作简便等优点，但其膜的选择与膜的阻塞等问题仍需进一步解决。
目前，沼气提纯净化工艺技术还存在一些问题。
各种工艺技术的成本较高，限制了其在实际应用中的推广和普及。
部分工艺技术的效果并不理想，需要进一步提高净化效率。
一些工艺技术在处理过程中会产生较多的废水和废渣，对环境造成了新的污染。
为了解决上述问题，沼气提纯净化工艺技术的研究可以从以下几个方面进行拓展。
在工艺技术中引入新的材料和装置，提高净化效果的同时降低成本。
优化工艺流程，减少废水和废渣的产生，实现无废排放。
加强对于工艺技术的评估和监控，确保其在实际应用中的可行性和稳定性。
沼气提纯净化工艺技术的研究是环境保护的重要工作，对于提高沼气的利用效率、减少对大气环境的污染具有重要意义。
沼气净化提纯技术分析
沼气净化提纯技术分析高品位生物甲烷可以生产出压缩天然气和合成天然气，试图获得生物甲烷方法中最普遍的一种就是将沼气进行提纯净化，从而得到了高百分比的CH4 。
本文主要概述了沼气的纯化技术，并着重介绍一些现存的、有关纯化技术的一些研究进展的情况，同时分析和比较每一种纯化技术的缺陷和长处。
标签：低温分离；膜分离；吸收法；沼气纯化在21世纪，我们正面临的最大的挑战之一，便是继续地满足人们日益增长的物质以及能源需求，并寻找出一种环保、可以再生又能够长期使用的优质能源资源。
在未来，想要解决能源问题，主要的途径就是生物质能源，而这之中沼气就是一种。
沼气是由一系列的专性和兼性的厌氧微生物，在缺乏氧或者是无氧的情况下，利用可以降解的生物质通过发酵而产生的，而可厌氧的发酵生物质原料更加来源广泛，例如能源作物、市政污水、污泥、牛粪等等。
其中CH4所占有的比例多少决定了沼气热值高低程度，其中H2O和CO2的存在，都会减少沼气的热值，当沼气热值低到一般介于22～25MJ/m3 时，沼气利用将会受到限制，而经过净化和提纯处理之后，其热值则可以达到39.8MJ/m3，甚至完全可以达到至压缩天然气的基本标准，这时可以作为车用燃料来使用。
本文概述了各种沼气纯化的技术及其研究的进展情况，并且研究和分析了每一种纯化技术的缺陷和长处。
1沼气净化和提纯的技术在工业的实践中，分离的方法主要有以下几种：吸收法（物理吸收法及化学吸收法）、吸附法（变压吸附及变温吸附）、渗透法（低压或高压膜分离）、其他分离方法（低温分离及生物方法）。
现阶段，将沼气纯化成为生物甲烷的最主要的技术有以下几种，包括：水洗法、变压吸附法、化学吸收法、物理吸收法以及膜分离技术，本文主要介绍前四种方法。
1.1水洗法水洗是一种物理类的吸收方法，主要利用水溶液吸收沼气中CO2 的存在。
CO2的水中溶解度比CH4 的溶解度更高，在较低温度下尤其能发挥这一特性，更大程度地溶于水中。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究1. 引言1.1 研究背景对沼气进行提纯净化，将其中的杂质和有害气体去除，是十分必要的。
提纯净化后的沼气可以用作城市燃气、生活用气、工业燃料等，具有广阔的应用前景。
目前，沼气提纯净化技术已经取得了一定的进展，但仍然存在着一些问题，如工艺复杂、设备成本高、操作维护困难等，限制了其在实际应用中的推广和发展。
开展沼气提纯净化工艺技术研究，解决现有技术存在的问题，提高沼气的纯度和利用率，具有重要的现实意义和市场需求。
本文将围绕沼气提纯净化工艺技术展开研究，探讨其技术原理、常见工艺流程、应用领域和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究旨在探讨沼气提纯净化工艺技术，以解决当前沼气利用过程中存在的问题，提高沼气产出的质量和效率。
具体目的包括：1.分析不同的沼气提纯净化工艺技术的原理和特点，为工程实践提供参考；2.总结常见的沼气提纯净化工艺在实际应用中的效果和优缺点；3.探讨沼气提纯净化技术在各个领域的应用情况，寻找技术改进的空间；4.分析当前沼气提纯净化技术存在的问题和挑战，为技术改进提供方向；5.探讨沼气提纯净化技术未来的发展趋势，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
通过本研究的深入探讨，旨在推动沼气提纯净化技术的持续发展和创新，为我国沼气产业的健康发展和可持续利用提供科学依据和技术支持。
1.3 研究意义沼气提纯净化技术研究的意义在于提高沼气的纯度和稳定性，使其更容易储存和运输，并可以满足不同领域的需求。
沼气提纯净化技术的推广应用还可以促进农村生态环境的改善，推动农村经济的发展，提高农民收入。
深入研究沼气提纯净化技术，不仅有助于提升我国能源结构的多样性，也有助于实现可持续发展和绿色经济的目标。
2. 正文2.1 沼气提纯净化工艺技术介绍沼气提纯净化工艺技术是指通过一系列的处理过程，将沼气中的杂质和有害物质去除，从而得到高纯度的沼气。
沼气主要由甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体组成，其中甲烷是其主要成分，具有较高的燃烧值。
大型车用沼气净化工艺的选择
大型车用沼气净化工艺的选择摘要沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，要达到车用天然气质量要求的产品，必须设置脱硫和脱碳系统。
本文介绍了几种主流和实用的沼气脱硫、脱碳工艺。
关键词车用沼气；沼气净化；脱硫；脱碳由生物质发酵产生的沼气一般含甲烷50～70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。
其特性与天然气相似。
经过提纯处理去除其中的硫化氢、二氧化碳及其他成份后，可获得和天然气品质相同或高于天然气品质的优质燃料气体。
1 沼气净化提纯方案选择1.1 沼气提纯工艺概述沼气是由微生物产生的一种可燃性混合气体，其主要成分是甲烷，甲烷在沼气中的含量大约占60%；其次是二氧化碳，大约占35%；由于发酵原料是养殖场的粪便所以沼气中含硫化氢的量较高约为0.5%，水蒸汽占1.5%，其余氮、氢和一氧化碳气体占到2%左右。
结合本工程的气体情况，要达到车用天然气质量要求的产品，必须设置脱硫和脱碳系统。
气体中的含水量也较大，所以要设置脱水系统进行气体干燥处理。
1.2 脱硫工艺选择根据投料的成份不同，沼气中的H2S含量略有差异，对于以养殖场粪便为原料的沼气工程，在恒温情况下发酵浓度对沼气中的硫化氢含量有很大影响，根据研究表明各浓度处理的发酵液所产沼气中H2S含量随着发酵时间的延长，均出现下降的变化趋势，这是由于发酵时间越长，有机物分解越完全，则所产沼气中CH4，CO2含量越来越多，H2S含量就会越来越少。
对比三种发酵浓度（6%；8%；10%）又能看出，H2S含量大小次序为：试验处理3 > 处理2>处理1，说明浓度越大，所产沼气中H2S含量越高。
其原因可能是高浓度的发酵液在发酵过程中更易产生较多的硫醇、吲哚和硫化氢。
本工程发酵工艺是按照10%的进料浓度，HRT为20d，根据上图可以看出，按照这种发酵方式硫化氢浓度可能大于7g/m3，而车用天然气的要求是20mg/ m3。
所以脱硫的负荷比较重。
目前脱除硫化氢的方法主要有以下几种：1.2.1 干法脱硫干法脱硫是在圆柱状脱硫塔内装填一定高度的脱硫剂，沼气自下而上通过脱硫剂，H2S被去除，实现脱硫过程。
沼气净化提纯工艺的应用技术
沼气净化提纯工艺的应用技术作者：岳巍来源：《科学与财富》2015年第02期摘要：沼气是一种重要的可再生能源，其主要成分为甲烷和二氧化碳，还含有少量的水、硫化氢、氧气、氮气等杂质。
通过对沼气进行净化和提纯，制取可以替代天然气的高品质生物甲烷。
本文对沼气净化与提纯的的相关技术进行了介绍和比较，确定了在我国沼气净化提纯技术主要发展方向。
关键词：沼气；净化提纯；化学吸附法；变压吸附法1 概述由于全球化石原料面临枯竭，对生物质燃料的开发和应用已经成为各国热点。
大型沼气工程的快速发展，也将沼气脱硫脱碳净化作为高附加值生物燃气的需求日益迫切，沼气净化提纯技术得到了不同程度的应用和发展，如变压吸附、物理吸收、化学吸收法、膜分离法等一些净化技术被广泛应用，通过对沼气净化提纯，去除沼气中的杂质（CO2、水蒸气、硫化氢），将提高净化后的甲烷气体浓度和燃烧热值，即可替代天然气用作城市管道燃气或者用作车用燃气，大大提高了沼气工程的经济效益和沼气深度利用前景。
2 沼气净化提纯技术现状沼气的主要成分为CH4（40～75%）、CO2（15～60%），以及少量的水、硫化氢、氧气和氮气等。
由于沼气中的CO2浓度很高，在高端应用方面受限，大规模的储存运输并不经济，国外前些年绝大多数沼气工程生产的沼气均用作热电联产（CHP），近年来才加快了沼气净化提纯方面的建设及应用，全世界已有100多处工程应用实例，仅德国近三年就建设了30多家沼气净化提纯燃气工厂。
沼气净化提纯工艺技术已经发展了十几年，形成了一系列非常成熟的技术。
同时，国内也开始了沼气净化提纯的研究与发展，也有很多工程实例，其中以安阳中丹生物质能源公司大型车用沼气工程为主要代表，实现了沼气净化提纯作为车用燃料使用。
3 沼气净化提纯技术目前沼气提纯工艺主要有变压吸附、物理吸收、化学吸收法、膜分离法等多种方法。
3.1 变压吸附法变压吸附法（简称PSA）是在加压条件下，使二氧化碳吸附在活性炭、分子筛等吸附剂表面实现气体分离脱除二氧化碳，它有如下优点：a.产品纯度高；b.一般可在室温和不高的压力下（800kpa左右）工作，床层再生时不用加热，节能经济；c.设备简单，操作、维护简便；d.连续循环操作，可完全达到自动化；e.无废水产生，环保性能好。
沼气提纯净化工艺技术研究
沼气提纯净化工艺技术研究作者：祁智来源：《中国科技纵横》2019年第20期摘要：沼气中的最主要的化学成分是CH4与CO2，我们可以把CO2将混合气中进行分离得到的一种高纯度的甲烷气被叫做生物天然气。
对于生物天然气来说，能够去当成石化天然气的直接性的代替的生物性燃料。
因为人类对天然气要求的数量的快速的上升，这导致使生物天然气技术得到了快速发展。
本文章论述了沼气和天然气之间的差别，以及沼气提纯之后是否能去代替天然气，描述了其沼气提纯技术的进展，就膜分离法进行了详细的探讨。
通常来说对沼气进行提纯的方式方法有加压水洗的方法、化学吸收的方法、以及膜分离的方法、变压吸附的方法、低温分离方法，其膜分离技术在减少提纯的成本与对提纯系统进行简化，让它变成为有着良好的发展前景的优秀技术。
这篇文章对于沼气提纯工艺的快速发展可以有一定的意义，以及给广大公众带来一定的参考。
关键词：沼气;工艺;提纯;天然气中图分类号：TE642 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）20-0007-02这些年以来，我国对于沼气的提纯技术的发展和有关的设备领域探索研究进行了十分多的科研方面的工作，这些工作最多的是汇聚在化学的吸收，和有关物理吸附以及提纯这些方面。
在此条件下。
华北电力大学和中国石油大学对于天然气有关的水合物的提纯技术方面和对于甲烷的原位富集这些有关的方面开展了探索。
现在，我们国家在化学吸收、变压性吸附有关的技术方面的研究，已经去对于可进行商业化应用相关的提纯技术设备开展了进一步的研究和探索。
我国对于这些技术与世界上先进的国家相互比较之下，中国对于此基础性的研究，以及对于设备的成套化模式的研究和探索这这些重要的方面还存在着十分大的技术方面的区别。
中国特别是在对于大量的中等的规模类型的沼气工程，对其中所使用的配套的提纯技术设备以及技术研发是十分不充分的，而且我国对于这方面的技术同样是大大的缺乏的。
1 沼气和天然气组分特性的比较即使在化学成分方面，其沼气以及天然气的核心的，能够燃烧的部分都是CH4，但是对于沼气和天然气来说，这两种物质，在其化学成分的含量大小，和有关的物理性特性，对于某些方面，都会有着十分明显的不同。
沼气提纯可行性研究报告
沼气提纯可行性研究报告一、可行性研究目的本报告旨在对沼气提纯技术的可行性进行研究，探讨沼气提纯技术的发展现状、优缺点及未来发展趋势，分析沼气提纯技术在实际应用中的优势和存在的挑战，为相关行业的技术研发和推广提供参考依据。
二、沼气提纯技术的现状目前，沼气提纯技术主要包括物理吸附法、化学吸收法、膜分离法、压力吸附法等多种方法。
这些技术在提纯效率、操作成本、废弃物处理等方面存在差异，各有优劣点。
1. 物理吸附法物理吸附法是一种通过吸附剂将沼气中的杂质分离出来的方法，常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
物理吸附法操作简单、设备投资少、运行稳定，但吸附效率较低，需要定期更换吸附剂，且存在废弃物处理难题。
2. 化学吸收法化学吸收法是利用化学溶剂将沼气中的杂质吸收、分离出来的方法，常用的溶剂包括氨水、乙二醇等。
化学吸收法能够有效提取沼气中的二氧化碳和硫化氢等杂质，但操作成本高，溶剂需定期更换和回收，可能对环境造成污染。
3. 膜分离法膜分离法是利用不同大小的孔径或选择性通透性的膜将沼气中的杂质分离出来的方法，常用的膜包括多孔膜、反渗透膜等。
膜分离法具有分离效率高、能耗低、操作简单的特点，但膜的寿命短，易受污染影响分离效果。
4. 压力吸附法压力吸附法是利用各种吸附材料对沼气进行压缩、脱压、吸附的方法。
压力吸附法能够有效提取沼气中的杂质，操作简单，但设备复杂、能耗高，对操作人员技术要求较高。
三、沼气提纯技术的优势和挑战1. 优势（1）减少环境污染：沼气提纯可以有效去除沼气中的硫化氢、氨气等有害气体，减少对环境的污染。
（2）提高利用效率：提纯后的沼气热值更高，燃烧效率更好，可用于发电、供暖、工业生产等领域。
（3）节约能源成本：提纯后的沼气可以直接用于城市燃气管道输送，替代天然气，节约能源成本。
2. 挑战（1）设备投资高：沼气提纯设备投资成本较高，对生产厂家和用户都是一定的挑战。
（2）材料与技术要求高：沼气提纯技术对材料的选择和操作技术要求高，对操作人员技能水平提出挑战。
沼气膜提纯技术
沼气膜提纯技术沼气膜提纯技术概述沼气是一种可再生的清洁能源，由有机废弃物在缺氧条件下发酵产生。
然而，沼气中含有大量的二氧化碳和少量的杂质，这限制了其应用范围和效率。
因此，提高沼气的纯度是必要的。
本文将介绍沼气膜提纯技术。
技术原理沼气膜提纯技术是一种通过膜分离的方法将二氧化碳、水和其他杂质从沼气中分离出来的过程。
该技术利用不同材料制成的半透膜，根据其对不同分子大小和极性的选择性透过性进行分离。
技术流程1. 压缩：首先需要将产生的沼气进行压缩处理，以便后续处理。
2. 去除水分：在压缩后，需要将水分从沼气中去除。
这可以通过冷凝器或吸附剂实现。
3. 去除硫化物：硫化物是常见的沼气污染物之一。
可以使用催化剂或吸附剂去除硫化物。
4. 去除二氧化碳：利用半透膜分离技术，将沼气中的二氧化碳分离出来。
该过程可以使用不同类型的膜，如聚酰胺、聚偏氟乙烯或聚甲基丙烯酸等。
5. 沼气回收：最后，将纯净的沼气从膜中收集并储存起来以供使用。
技术优势1. 高效：沼气膜提纯技术具有高效的分离能力，可以将沼气中的二氧化碳和杂质完全分离出来，提高了沼气的利用效率。
2. 环保：该技术不会产生任何污染物或废弃物，是一种环保的处理方法。
3. 经济：与传统方法相比，沼气膜提纯技术具有更低的成本和更高的经济效益。
应用领域1. 发电：纯净的沼气可以作为燃料用于发电。
2. 燃料：纯净的沼气可以作为燃料用于加热、照明等领域。
3. 化学工业：纯净的甲烷可以用于制备化学品，如甲醇、丙烯等。
结论沼气膜提纯技术是一种高效、环保和经济的处理方法，可以将沼气中的二氧化碳和杂质分离出来，提高了沼气的利用效率。
该技术具有广泛的应用领域，包括发电、燃料和化学工业等。
沼气提纯技术
沼气提纯技术
沼气，顾名思义是沼泽湿地里的气体。
人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。
那么沼气提纯技术有哪些呢?
变压吸附提纯法是利用吸附剂(如分子筛等)对二氧化碳的选
择性吸附特点, 即在吸附剂上二氧化碳相对其他气态组分有较高的
分离系数,
来达到对沼气中二氧化碳进行脱除的目的。
在吸附过程中，原料气在加压条件下其中的二氧化碳被吸附在吸附塔内，甲烷等其他弱吸附性气体作为净化气排出，当吸附饱和后将吸附柱减压甚至抽成真空使被吸附的二氧化碳释放出来。
为了保证对气体的连续处理要求，变压吸附法至少需要两个吸附塔,
也可是三塔、四塔或更多。
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。
为了降低运行能耗，通常采用回热技术将剩余冷量进行回收。
膜分离提纯法是利用不同气体组分在压力驱动下通过膜的渗透性作用的不同来实现的，通常情况下二氧化碳的渗透速度快，作为快气以透过气排出，甲烷的渗透速度慢，作为慢气以透余气形式获得提纯产品气。
在工程中，为了提高甲烷气的浓度，常采用多级膜分离工艺。
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车用沼气提纯净化工艺技术研究尹 冰,陈路明,孔庆平(贞元集团鑫河科技研究院,河南安阳455004)摘要:概述了车用沼气提纯净化工艺技术现状,评价了目前车用沼气脱除硫化氢、二氧化碳和水的工艺技术,重点论述了生物法、活性炭和变压吸附联合脱硫化氢,氢氧化钠溶液法吸收二氧化碳工艺和冷分离法除水工艺。
指出提纯净化工艺具有较为广阔的发展前景。
关键词:车用沼气;净化工艺;硫化氢;二氧化碳;水中图分类号:TE642 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2009)11-0028-04R esearch on puri fication technology for vehicle biogasYIN Bing ,CHEN Lu 2ming ,K ONG Qing 2ping(X inhe Science &T echnology Research Institute ,Zhenyuan G roup ,Anyang 455004,China )Abstract :The status of the purification technology for vehicle biogas is summarized ,and the processes for the rem oval of hydrogen sulfide ,carbon dioxide and water are evaluated ,with the focus on the biological method ,activated carbon and PAS joint off hydrogen sulfide ,s odium hydroxide s olution off carbon dioxide and cold separation off water.At last ,it is pointed out that the purification process mentioned in this paper has a broad development prospect.K ey w ords :vehicle biogas ;purification process ;hydrogen sulfide ;carbon dioxide ;water 收稿日期:2009-00-00 作者简介:尹冰(1982-),女,硕士,工程师,从事沼气新能源的应用和技术开发工作,yinb1105@ 。
天然的沼气是一种低热值气体,使用范围极其有限,且效率低,一些国家现有的沼气工业主要将沼气应用于改良的炉灶与发动机使其产热或发电,作为能源供当地用户使用。
而沼气经纯化后则可提高其成分中甲烷的相对含量,增加其热值。
纯化后的沼气目前在国外主要是作为一种新型的能源用于管网供能或作为机动车燃料。
沼气纯化过程的主要任务包括:脱除硫化氢、二氧化碳和水及其他不助燃的杂质。
当前这些技术在国外是比较成熟的。
目前,车用天然气中甲烷的平均体积分数为88%左右[1],沼气经过提纯后,由于其本质上与天然气的特性相似,所以使得纯化后的沼气用途扩大许多。
当前美国将纯化后的沼气应用在天然气应用的相关领域,包括将其并入管网输送成为民用气体装置,商业、工业、农业气体设备以及机动车辆燃料。
国内外已有许多车辆都是以天然气为燃料,因此纯化后的沼气作为机动车燃料的用途潜力巨大[2]。
1 国内外沼气纯化技术现状111 国内沼气纯化技术现状从目前沼气使用市场来看,无论是用于做饭和照明的农村小型沼气池,还是应用于发电的大中型沼气工程,其应用只是经过简单的脱硫工艺,对二氧化碳及其他杂质的去除只是停留在理论研究阶段,目前尚未形成整套纯化装置使沼气纯化为车用燃料。
笔者通过广泛收集国内外关于沼气脱硫、脱碳、干燥等先进纯化技术资料,针对贞元集团鑫河科技研究院4×2700m 3大型全混式高温厌氧发酵沼气工程,制定出一套沼气提纯净化可行性方案,并形成整套沼气纯化系统装置,使纯化后的沼气燃烧性质和天然气相当,能够代替天然气作为汽车燃料。
对装置进行试验数据测量与分析,找出影响沼气纯化过程中的技术参数及因素,对预设方案进行改进,更加完善整个装置的运行,为以后我国沼气纯化发展提供帮助。
112 国外沼气纯化技术现状目前,在沼气车用方面欧洲走在了世界前列。
沼气加油站、沼气公交车、沼气出租车及私家车都已得到利用。
瑞典PURAC 公司还将利用动物加工副产品、动物粪便、食物废弃物和城市垃圾等生产的沼气提纯后,经压缩送到城市加油站供天然气汽车使用。
目前在瑞典的Linko ping 地区有64辆公交车和520辆轿车以这种沼气作为燃料[3]。
近年来,瑞典对沼气纯化及应用力度不断加大,沼气用作车用・82・N ov.2009现代化工第29卷第11期M odern Chemical Industry 2009年11月燃料的技术已相当成熟,一些公共汽车和轿车已使用沼气作为驱动。
据瑞典环境部门的数字显示,这个拥有900万人口的北欧国家目前拥有779辆沼气公共汽车及4500多辆使用汽油和沼气或天然气相混合燃料的汽车。
斯文斯克沼气(Svensk Biogas)公司将沼气纯化后作为燃料用于火车上,开出了世界上首例沼气列车。
沼气火车上安装了11个罐子,用来储存纯化后的沼气,罐子内的气体可使列车运行600km,最高时速可达130km/h。
由此可见,其沼气纯化技术已足够成熟[4]。
2 车用沼气纯化技术进展211 车用沼气的技术特性沼气若要替代天然气在天然气汽车或混合动力汽车上直接燃烧利用,就应达到汽车内燃机对车用燃料的要求。
依据国标(G B18047—2000)规定,车用压缩天然气必须达到表1中的主要性能指标[5]。
表1 车用燃气主要特性参数 特性参数技术指标高位发热量/M J・m-3>3114总硫质量浓度(以硫计)/ mg・m-3≤200 硫化氢质量浓度/mg・m-3≤15二氧化碳体积分数/%≤310氧气体积分数/%≤015水露点/℃ 在汽车驾驶的特定地理区域内,在最高操作压力下,水露点不应高于-13℃;当最低气温低于-8℃,水露点应比最低气温低5℃ 注:本标准中气体体积的标准参比条件是1011325kPa,20℃。
沼气一般热值介于22～25M J/m3,而甲烷的热值为3918M J/m3,沼气中的硫以硫化氢形式存在,质量浓度约为1000mg/m3,沼气中二氧化碳体积分数在30%～38%。
沼气纯化为车用燃料须从以下几个方面入手,即增大甲烷纯度,增加气体热值;去除硫化氢;减少二氧化碳含量;减少沼气中水分含量。
经过以上步骤处理后,沼气完全可以作为燃料使用于汽车。
212 沼气脱硫技术脱除气体中硫化氢的方法很多,一般可分为干法和湿法两大类,湿法脱硫按溶液的吸收与再生性质又可分为氧化法、化学吸收法、物理吸收法。
氧化法是借溶液中载氧体的催化作用,把被吸收的硫化氢转化为硫磺,使溶液获得再生。
氧化法主要有氨水法、砷碱法和蒽醌二磺酸钠法等。
化学吸收法以弱碱性溶液为吸收剂,与硫化氢进行化学反应形成化合物,当富液温度升高、压力降低时,该化合物就分解,放出硫化氢。
这类方法有烷基醇胺法、碱性溶液法等。
物理吸收法中常用的有机溶剂为吸收剂,其吸收完全为物理过程,当富液降低压力时,硫化氢就完全放出。
这类方法有聚乙二醇二甲醚法、冷甲醇法等。
尽管湿法脱硫精度差,需大大降低气体温度,但它可以处理较高硫化氢含量的原料气,运行费用低,适合大规模生产等特点而在工业上广泛使用。
干法脱硫按原理和方法可分为化学吸附法、化学吸收法和催化加氢法3种。
化学吸附法即脱硫剂吸附气体中的硫化物从而达到脱硫的目的,活性炭和分子筛即属于此类;化学吸收法即脱硫剂与气体中的硫化物反应将硫化物脱除的过程,其脱硫剂有氧化铁、氧化锌、氧化锰等;催化加氢法即含硫气体在钴钼、镍钼等催化剂存在时,使有机硫转化为H2S然后将其脱除。
干法脱硫中最早使用的是氧化铁和活性炭法,而近代工业上也常用干法脱硫作为脱除有机硫和精细脱硫的手段[6-11]。
目前我国在沼气脱硫方面应用的一般为氧化铁脱硫法,另外在蒽醌二磺酸钠(ADA)法、砷碱(G-V)法、生物氧化法、变压吸附法等方面也有所研究。
21211 氧化铁脱硫法采用氧化铁法脱硫时,沼气中的硫化氢在固体氧化铁的表面进行化学反应,沼气在脱硫器内的流速越小,接触时间越长,反应进行得越充分,脱硫效果也就越好。
一般情况下,当脱硫剂中的硫化铁质量分数达到30%以上时,脱硫效果明显变差,脱硫剂不能继续使用,需要再生。
将失去活性的脱硫剂与空气接触,把Fe2O3氧化析出硫磺,即可使失效的脱硫剂再生。
氧化铁资源丰富,价廉易得,是目前使用最多的沼气脱硫方法。
21212 碳酸钠吸收法由于碳酸钠溶液在吸收酸性气体时,pH不会很快发生变化,保证了系统的操作稳定性。
此外,碳酸钠溶液吸收H2S比吸收C O2快,可以部分地选择吸收H2S。
该法通常用于从气体中脱除大量C O2,也可以用来脱除含C O2和硫化氢的天然气及沼气中的酸性气体。
该方法的主要优点是设备简单、经济。
主要缺点是一部分碳酸钠变成了重碳酸钠而使吸收效率降低,一部分变成硫酸盐而被消耗[12]。
・92・2009年11月尹冰等:车用沼气提纯净化工艺技术研究21213 生物氧化法工业气(含H2S)的细菌脱硫是近年来国内外研究的一个新课题。
其方法是在有氧条件下,通过硫细菌的代谢作用将硫化氢转化为单质硫[13]。
常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌及排硫硫杆菌。
其中主要利用氧化亚铁硫杆菌的间接氧化作用:2FeSO4+1/2O2+H2SO4Fe2(SO4)3+H2O(1)H2S+Fe2(SO4)32FeSO4+S↓+H2SO4(2) 目前,生化法脱硫技术在工程上已经有了一定应用,但只有世界范围内的几个研究机构掌握该技术,其控制反应器的反应条件技术还不够完善,需要进一步深入研究[14]。
21214 活性炭法活性炭与其他吸附剂(如分子筛)相比所具有的优点是发达的比表面、微孔结构、热稳定性,在湿气中高的吸附容量以及价格低廉等。
因此,活性炭的使用和对其脱硫机理、脱硫效果的研究均非常广泛[15]。
它在常温下具有加速H2S氧化为硫的催化作用并使之被吸附。
其化学反应:2H2S+O22S+2H2O(3) 吸附在活性炭上的硫,可用质量分数为12%～14%的硫化铵溶液萃取活性炭上的游离硫而得到回收。
n S+(NH4)2S(NH4)2S n+1(多硫化铵)(4) 多硫化铵溶液用蒸汽加热便重新分解为(NH4)2S和硫磺。
(NH4)2S循环使用,硫磺加以回收,也可使用热的惰性气体再生。
活性炭法的优点是操作简单,能得到很纯的硫,选择合适的活性炭还能除去其他有机化合物。