沼气净化的方法
沼气的新型利用技术研究
沼气的新型利用技术研究沼气是一种源自有机废弃物生物降解产生的混合气体，主要由甲烷、二氧化碳和少量其他气体组成。
传统上，人们通过沼气发电和替代燃料的使用，对其进行利用。
但是，近年来，随着新型技术的发展，人们开始探索更加高效和环保的沼气利用方式。
本文将介绍几种新型沼气利用技术。
一、沼气净化技术沼气中含有相当比例的二氧化碳、水蒸汽以及一些杂质气体，若不对其进行净化，将会对传统应用方式产生诸多问题。
1.化学吸收净化技术化学吸收净化技术是一种通过在特定溶液中吸附二氧化碳的方法进行沼气净化的技术。
其特点是可选择不同的溶液作为吸收剂，吸收后脱附二氧化碳，溶液循环利用。
不仅可以高效地去除二氧化碳，还可消除沼气中的氢硫化物等刺激性气味，使得沼气怡人宜于应用。
此外，化学吸收净化技术对工艺水和废水的处理具有积极的推动作用，能实现资源的最大化利用。
2.生物吸附净化技术生物吸附净化技术是一种将沼气的二氧化碳净化为碳酸钙的新型技术。
利用一种名为沉积物细菌的菌群进行吸附反应，否极泰来，反应后沉积物细菌更容易沉淀出来，从而实现了对二氧化碳的净化。
生物吸附净化技术对垃圾处理设备、家庭沼气、畜禽粪污进行沼气收集与净化，并具有高效处理废气的特点。
二、沼气制氢技术随着科技对沼气产物加工的深入研究，沼气制氢技术逐渐成为新型沼气利用技术的一个领域。
沼气中的甲烷可通过氢化反应产生氢气，并且副产的一氧化碳可通过堆氢化反应再次得到回收利用。
沼气制氢技术主要具有以下两个优点：1.通过含有丰富甲烷的沼气去制氢更加经济。
2.富余气体可在其他应用场景中得到再次利用，使资源得到最大化的利用。
三、沼气制冷技术沼气制冷技术是一种创新的沼气利用方式，其通过利用沼气制冷进行空调制冷、农产品储存、制药等领域的冷链供应。
实施的流程为：沼气进入制冷装置进行去除杂质和净化，之后以低温制冷剂进行冷却再输送至制冷设备中。
级联式制冷装置可达到较低的冷却温度，有效实现冷链供应，且对环境的污染较小。
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。
沼气净化技术
污泥厌氧消化技术专题交流
名 称:沼气净化技术（脱硫、脱水、过滤） 克 华 报告人：方
日 期：2011 年 01 月 18 日
技术交流内容
1、沼气脱硫部分 2、沼气脱水部分
3、沼气过滤部分
4、结论
沼气净化技术背景
目前污泥厌氧消化产沼气发电技术将成为未 来污泥处理的发展趋势。沼气是一种混合气体, 主要含CH4 和CO2 ,但还有少量的水汽、H2S和 NH3 ,痕量的H2、N2、O2、CO和卤化烃等杂质,这 些杂质影响了沼气的回收利用。 沼气中的H2S是一种可燃性无色气体,常温下 为无色有臭鸡蛋气味的气体,有毒,密度比空气大, 能溶于水(1：2.6) ,其水溶液叫氢硫酸,具有腐 蚀性，会腐蚀压缩机、金属管道、气体储柜和发 电机等设备,严重影响沼气发电利用率。
（2）吸收法 水可以被乙二醇,三乙二醇和吸水性的盐吸收, 有许多种盐都有不同的吸水性,通常在干燥吸附塔 中填充上小颗粒盐,待干燥气体从底部通入,被水溶 解了的饱和盐溶液积累在吸收塔的底部,通过阀门 排出,然后换上新盐颗粒,盐一般不用再生。在一般 工业应用干燥器中,不同的盐露点通常在10℃～ 15℃之间。
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。
第六讲 沼气净化、提纯与储存
（2）影响因素
影响脱硫剂使用的因素有：
（1）温度：室温均可，最佳温度20～40℃，冬季注意保温。
（2）水分：对脱硫影响很大，水过多，脱硫剂微孔被堵塞， 硫化氢不能与脱硫剂充分接触，使硫化氢得不到有效脱除，水分 过少脱硫剂液膜无法形成，也影响其脱硫效果。建议不要有液态 水进入脱硫剂床层。
1.3 生物脱硫法
生物氧化 是在有氧的条件下，通过硫细菌的代谢作用将硫化氢转化为单质硫。根据微生
物的活动类型，能够将硫化物转化为单质硫的微生物有三种： 1) 光和细菌 光和细菌在转化过程中需要大量的辐射能，但是废水中生成硫的微颗粒后，废水将变
得混蚀，透光率将大大降低，从而影响脱硫效率。 2) 反硝化细菌 反硝化细菌在氧化硫化物的过程中需要硝酸盐，技术应用受到一定的限制。 3) 无色硫细菌 在无色硫细菌的微生物类群中，并非所有的硫细菌都能够用于硫化物氧化。由于有些
沼气提纯方法性能参数对比
参数
水洗法
生物甲烷气中CH4含 量（v%）
95.0-99.0
甲烷回收率（%）
98.0
典型的输气压力 （bar）
4-8
电 能 消 耗 （ kWh/m3 生物甲烷气）
0.46
加热需求和温度水 平
-
脱硫需求
取决于工 艺
有机溶剂物 理吸收法 95.0-99.0
96.0
4-8
0.49-0.60 中等，70-
很快发生变化，可保证系统的操作稳定性。此外，碳酸钠 溶液吸收H2S比吸收CO2快，由于在沼气中这两种酸性气体 同时存在，所以可以部分地选择吸收H2S。
此溶液吸收H2S的化学反应为： Na2CO3 + H2S = NaHCO3 + NaHS
应用化工技术专业毕业论文--沼气的净化
摘要沼气是由各种有机物质在隔绝空气，并在适宜的温度、湿度条件下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃气体。
沼气的主要成分是CH4，含量约50％～80％。
另外还含有20％～40％的CO2，0％～5％的N2，少量H2、H2S、O2，以及微量的不饱和烃，通常都含有饱和水。
通过对沼气进行脱硫、脱碳、脱水等一系列净化处理，即可制得清洁无污染的天然气，使其燃烧热值大幅提升。
使其产热或发电，作为能源供当地用户使用。
本文主要介绍了沼气脱硫、脱碳、脱水的主要方法和现在最主流的净化沼气方式，这些净化的方法适用于主流化工生产中，用于对介质中除去硫化氢，二氧化碳和水实现对产品的净化。
目录第一章沼气中H2S的去除 (4)第一节干法脱硫 (4)第二节湿法脱硫 (6)第三节生物脱硫法 (9)第二章沼气中CO2的去除 (11)第一节变压吸附（PSA）法 (11)第二节化学吸收法 (12)第三节物理吸收法 (13)第三章沼气中H2O的去除 (14)第一节液体溶剂吸收法 (15)第二节冷分离法 (15)第三节固体物理吸收法 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章沼气中H2S的去除H2S总是存在于沼气中，尽管其含量因为发酵原料的不同有所变化，但是必须予以去除，以免腐蚀压缩机、气体储存罐和发动机。
H2S可以和大部分金属反应，并且随着浓度和压力的变化反应也会改变。
由于H2S的存在会导致很多问题，如沼气含有一定量的硫化氢，有时也含极少量的有机硫，硫化氢是剧毒的有害物质，空气中含0.1%的硫化氢数秒内可使人致命。
它对输气管、仪器仪表、燃烧设备有很强腐蚀作用，其燃烧产物二氧化硫也是一种腐蚀性很强的气体，同时进入大气能产生“酸雨”。
为保证人体健康和保护大气环境，延长燃气设备等的使用寿命，必须在沼气净化过程中尽早予以进行脱硫。
第一节干法脱硫干法脱硫常用于低含硫气体的处理，常用方法有活性炭法、膜分离法、变压吸附（PSA）法和不可再生的固定床吸附法等。
国内外沼气净化提纯工艺汇总
国内外沼气净化提纯工艺汇总沼气净化提出的程度取决于沼气的用途。
沼气供热需要脱硫化氢、水，沼气发电需要脱硫化氢、水、有机卤化物；沼气作汽车燃料需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳；沼气并入天然气网需要脱硫化氢、水、有机卤化物、二氧化碳以及金属。
本文将就沼气脱水、脱硫和脱碳的常用工艺进行汇总详述。
一、脱硫工艺沼气脱硫是为了避免硫化氢腐蚀设备、硫化氢中毒，以及防止沼气燃烧时，硫化氢被氧化成二氧化硫或三氧化硫造成更大的危害。
其脱除方法如下：1.生物降解工艺沼气中的硫可以通过微生物被去除。
大部分的硫氧化细菌都属于硫杆菌属，且大多都是自养的，即他们可以利用沼气中的二氧化碳来满足其C营养的需要，主要生成物是单质硫，也有部分硫酸根，在溶液中形成硫酸会造成腐蚀。
根据沼气中不同不同的硫化氢含量，可以往沼气中通入2%-6%的空气，以满足生物氧化硫化物的需要。
最直接和简单的方法是直接往厌氧消化罐或储气罐中通入一定量的氧或空气并保持一定时间，因为硫杆菌随处可见，所以并不需要接种。
消化物的表面可以提供给他们一个微观好氧环境和必须的营养以供它们生长，并会形成菌落上面附着一层黄色的硫。
适当的温度、反应时间和空气量可以使硫化氢减少至50ppm。
对于不同的甲烷含量，沼气在空气中的爆炸范围为6%-12%，所以必须采取一定的安全措施以避免给沼气中通入过量的空气。
2.生物滤床工艺在大型厌氧消化罐生产沼气中，水洗和生物脱硫常常被联合起来用以去除硫化氢。
可以使用废水或者消化罐中的上清液从滤床顶部通入，沼气从底部通入，进入滤床前的沼气中通入4%-6%的空气，滤床为水吸收硫化氢和脱硫微生物的生长都提供了一个充足的接触面。
在丹麦，有几家工业污水处理厂和很多农场发酵产沼都在使用此种工艺净化沼气。
3.消化污泥中加氯化铁工艺直接往消化污泥中加入氯化铁，氯化铁会和硫化氢反应而形成硫化铁盐颗粒。
这种方法可以使硫化氢的产生量大为减少，但不能减少到天然气或汽车燃料所要求的水平，需要再进一步处理。
沼气净化工艺
沼气净化工艺1.水洗工艺因为二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度比甲烷大，所以水洗不但可以去除二氧化碳，还可以去除硫化氢，此吸收过程是纯粹的物理反应。
通常沼气通过压缩后从吸收柱底部进入，水从顶部进入进行反相流动吸收。
因为硫化氢在水中的溶解度比二氧化碳大，所以水洗也可以去除硫化氢。
吸收了二氧化碳和硫化氢的水可以再生循环使用，可以在吸收柱中通过减压或者用空气吸脱再生，当水中的硫化氢浓度比较高的时候，一般不推荐使用空气吹脱，因为水很快又被硫污染。
如果有废水可以利用，不推荐对水进行再生。
2.聚乙二醇洗涤工艺聚乙二醇洗涤和水洗一样，也是一个物理吸收过程。
Selexol是一种溶剂的商品名，主要成分为二甲基聚乙烯乙二醇（DMPEG）。
和在水中一样，二氧化碳和硫化氢在Selexol中的溶解度比甲烷大，不同之处是二氧化碳和硫化氢在Selexol中溶解度比水中大，这样需要Selexol的量也会减少，更加经济和节能。
另外，水和卤化烃（填埋场沼气中的成分）也可以用Selexol洗涤去除。
Selexol可以再生重复使用，可以使用水蒸汽或者惰性气体（净化后的沼气和天然气）吹脱Selexol中的元素硫，但是不推荐使用空气。
3.碳分子筛工艺分子筛在分离沼气中特定的气体组成上是一种非常好的产品。
通常，分子被松散地吸附在炭孔隙中，并且可以析出。
通过不同的网孔大小或者压力可进行选择性的吸收。
当压力减小时，分子筛中吸收的化合物组分会释放出来。
所以这个过程常常被乘坐“变压吸附（PSA）”。
可以用焦炭制作富有微米级孔隙结构的分子筛净化沼气。
为了节省压缩气体的所需的能量，需要把一系列分子筛串联在一起。
气体压力从一组分子筛中释放后加入接下来的一组。
通常是将四组排为一列，可以同时用来去除二氧化碳和水蒸汽。
利用活性炭去除了硫化氢后，冷凝器在四摄氏度下冷凝去除之后，沼气在6*10的5次方帕的压力下通入吸收单元，通过第一个吸收柱后可以使沼气中的水蒸汽分压小于10ppm，甲烷含量超过96%以上。
沼气净化工艺流程
沼气净化工艺流程沼气是一种由有机废弃物发酵产生的气体，含有大量的甲烷和二氧化碳，还有一些硫化氢和氨气等有害物质。
为了提高沼气的利用价值和减少对环境的污染，需要对沼气进行净化处理。
下面介绍一种常用的沼气净化工艺流程。
沼气净化工艺流程一般包括预处理、脱硫、脱氨和去湿四个主要步骤。
首先是预处理步骤。
预处理主要是对沼气进行过滤和除水处理，以去除其中的杂质和水分。
通过沼气过滤器，可以去除沼气中的悬浮颗粒物以及一些大分子有机物，保护后续设备不受损坏。
同时，通过冷凝器和水分分离器，可以将沼气中的水分去除，避免对脱硫和脱氨的工艺产生影响。
接下来是脱硫步骤。
脱硫是为了去除沼气中的硫化氢，以减少对环境和设备的腐蚀作用。
脱硫的主要方法有湿法脱硫和干法脱硫两种。
湿法脱硫利用吸收剂，如氢氧化钠或氢氧化钙，使硫化氢与吸收剂反应生成硫化钠或硫化钙，从而实现脱硫。
而干法脱硫则利用活性炭或氧化剂吸附和氧化硫化氢，从而使其转化为其他无害物质。
再次是脱氨步骤。
沼气中的氨气是一种有毒气体，对环境和设备都有一定的危害。
因此，在沼气净化过程中，一般都需要进行脱氨处理。
常用的脱氨方法有化学法和生物法两种。
化学法主要是利用吸收剂如酸、碱或氧化剂等，将氨气与吸收剂进行反应并转化为无害物质。
而生物法则利用特定的微生物群落，通过代谢将氨气转化为无害物质。
最后是去湿步骤。
沼气中的水分含量较高，对后续的利用和储存都会造成一定的影响。
因此，需要进行去湿处理。
去湿的方法一般采用冷凝和吸附两种方式。
冷凝法是利用冷凝器将沼气中的水分冷凝成液态，然后通过分离器进行分离。
吸附法则是利用吸附剂如硅胶或分子筛吸附沼气中的水分，然后再利用压缩空气或蒸汽进行再生，使吸附剂重复使用。
综上所述，沼气净化的工艺流程主要包括预处理、脱硫、脱氨和去湿四个步骤。
通过这些步骤，可以有效去除沼气中的杂质和有害物质，提高沼气的利用价值和减少对环境的污染。
同时，根据具体情况和要求，可以灵活选择不同的净化方法和设备来实现沼气的净化处理。
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。
沼气净化的方法
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。
沼气的净化是指沼气中CH4之外其他气体的去除。
一沼气净化机理概括起来，目前沼气净化的机理有三大类，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。
通过此机理净化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净化。
（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，从而实现对沼气的净化。
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。
二沼气净化方法沼气净化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。
三常用的沼气净化技术不管是什么用途，沼气中的H2O 和H2S都要脱除。
本文就沼气脱H2O和脱H2S常用的技术详述如下。
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。
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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。
沼气的净化是指沼气中CH4之外其他气体的去除。
一沼气净化机理
概括起来，目前沼气净化的机理有三大类，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。
通过此机理净化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净化。
（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，从而实现对沼气的净化。
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。
二沼气净化方法
沼气净化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。
三常用的沼气净化技术
不管是什么用途，沼气中的H2O 和H2S都要脱除。
本文就沼气脱H2O和脱H2S常用的技术详述如下。
（1）脱H2O
脱H2O是因为导气管中如果积累了水会溶解H2S腐蚀管道，此外当沼气被加压储存时，沼气中的水会凝结冻坏储气罐。
发酵装置出来的沼气中所含的水分形式是饱和水蒸气，一般采用冷分离法将其除去。
通过调整压力引起混合气体温度发生变化，使水蒸气从气态冷凝为液态的水后，将其从沼气中脱除。
此法经济简单，被大多数沼气工程所采用。
沼气冷却的方式有自然降温及机械脱水两种。
冷却温度还要考虑下一步脱硫过程中不同脱硫剂对水分量的要求，根据脱硫剂的水分合理量进行适当的初步冷却。
在沼气输送过程中，还有一部分水要析出。
为了避免析出的水分腐蚀或堵塞管道，常在管路的最低处安装集水器，定期排除集水器中的水。
（2）脱H2S
脱H2S是为了避免H2S腐蚀设备、H2S中毒和如果沼气燃烧H2S被氧化成SO2或SO3造成更大的危害。
总结出来的8种H2S脱除方法可以分为物理提纯、化学净化和生物吸收。
现就3种机理中常用的方法分析如下。
①活性炭吸附工艺。
在变压吸附系统中H2S可以通过用KI浸泡过的活性炭去除。
此过程中，H2S被转化为单质S和H2O，单质S就被活性炭吸收了。
在连续运行的情况下，系统要包含两个吸附装置。
如果活性炭上H2S的浓度超过3ppm，需要进行再生。
②氧化铁吸收工艺。
通过氧化铁来吸收沼气中的H2S，此工艺的脱硫原理如下：
Fe2O3·H2O+H2→Fe2S3·H2O+3H2O （1）
此反应是放热反应，最低温度要求12℃，最佳反应温度为25℃～50℃。
所以，实际工程运营中，需要加热来达到最佳反应温度。
另外，H2S的脱除是通过在活性氧化铁表面的水膜中离解成H+和S2+后，再进行化学反应。
因为此反应需要一定量的水，一般要将脱硫剂的水分含量控制在10%～15%。
所以沼气在前面的脱水过程中温度不能太低，水分不能脱除得太多，但也应避免生成的冷凝水使球状氧化铁粘在一起，减少了反应表面，从而影响脱硫效果。
此法的脱硫工艺中产生的硫化铁可以被空气氧化再生，生成氧化铁和单质S。
此工艺的反应原理如下，
Fe2S3·H2O+3/2O2→Fe2O3+3S+609kJ （2）
从反应式可以看出，再生过程中会放出大量的热，因此常常会发生自燃。
为防止脱硫剂自燃，一般需要对卸除的废脱硫剂喷洒少量水。
另外，在经过很多次重复使用后，氧化铁的表面上会覆盖一层硫单质，所以就需要更换氧化铁。
通常一个装置中要配有两个反应床，一个进行脱硫时，另一个可以进行再生。
在目前的畜禽养殖场沼气工程中，氧化铁吸收工艺被称为干法脱硫。
另外有一种常用的湿法脱硫。
湿法脱硫的脱硫剂多用浓度为2%～3%的碳酸钠溶液。
此两方法的脱硫剂都可以再生。
③生物脱硫法。
该法是利用无色硫细菌，如氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌等，在一定的温度、湿度和微氧的条件下，将H2S氧化成单质S或H2SO3。
脱硫机理为：①H2S气体溶解，即由气相转化为液相；②溶解后的H2S被微生物吸收，转移至微生物体内；③进入微生物细胞内的H2S作为营养物被微生物分解、转化和利用，从而达到去除H2S的目的。
其反应方程式如下：
2H2S+3O2→2H2SO3 （3）
2H2S+O2→2S+2H2O （4）
大部分的硫氧化细菌都属于硫杆菌属。
硫杆菌随处可见，用来脱除H2S并不需要接种。
另外，大多硫杆菌是自养的，厌氧消化物的表面可以提供给它们一个生长所需的微观好氧环境和必需的营养。
所以，运用生物法脱硫，直接往厌氧消化罐或储气罐中通入一定量的O2或空气并保持一定时间即可，方法比较简单。
适当的温度、反应时间和空气量可以使沼气中的H2S含量减少至50ppm。
在实际运用中，沼气中通入O2或空气的量根据沼气中H2S的含量确定，一般为2％～6％的空气。
对于不同甲烷含量的沼气，空气中的爆炸范围不同，所以必需采取一定的安全措施避免沼气中通入过量的空气引起爆炸。
同时，生物脱硫也存在过程不容易控制、脱除出来的单质S容易堵塞填料及损害曝气头等缺点。
四脱硫方案选择
沼气工程在实际运行中，多采用化学法或生物法脱除沼气中的H2S。
两种脱硫方法的对比可得出以下结论。
小型沼气工程采用化学脱硫法比较实用；大中型沼气工程更应采用生物脱硫法；工程上采用生物——化学联合工艺处理高H2S浓度的沼气是一种行之有效的方案。