沼气进入燃气管网的处理工艺研究-精选课件(设计).pptVIP

;1.我国沼气工程发展迅速。到2008年底，全国已建成户用沼气3000万，大中型沼气设施8000多处，生活污水沼气工程14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2700多处，年产沼气120亿m3。 2.我国大多数沼气工程所产沼气利用效率低，存在大量浪费。现有农村沼气池所产生的沼气主要用作民用炊事和生活照明，利用手段单一，利用效率较低。过剩沼气从贮气室未经任何利用就排向大气，这不仅浪费资源，而且会导致温室效应。 3.沼气处理理论技术在国内还是空白。现今国内在沼气利用上基本是低品位利用，大量沼气则直接排放。 ;净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： 1.当前美国将净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。 2.1992年建立的瑞典Laholm沼气厂年处理有机废物3．5万吨，是瑞典首例将生物甲烷并人天然气管网的工厂。;沼气主要成分是甲烷和二氧化碳，此外还有少量的氢气、一氧化碳、氮气、硫化氢等气体。其中，甲烷约占50％~70％，二氧化碳约占30％~50％，其余气体含量很少，约占总体积的2％ ;1.当前，沼气净化技术在国外比较成熟。主要工艺包括：沼气脱硫、脱水、脱二氧化碳、其他杂质气体。 2.提高沼气中甲烷净化度，关键是如何除去含量占第二多的二氧化碳气体。 3.目前在沼气工程中，主要的脱除二氧化碳方法有：物理吸收法、化学吸收法和变压吸附法三类。;物理吸收法需要在压力为2~5MPa和较低温度条件下进行，溶液的再生依靠减压解吸。不同的溶剂吸收CO2的能力不同,最终达到的净化度也不一样,但一般都比化学吸收的净化度低。 优点:理论上吸收能力是无限的，且能耗较低。 缺点：净化度较低。 ;化学吸收法可以在较低压力的环境下，吸收气体中的二氧化碳，脱除二氧化碳程度很高。目前常用的化学吸收法主要是热钾碱法。 吸收二氧化碳过程 CO2 + K2CO3 + H2O=2KHCO3 6CO2 + 2K3ASO3 + 3H2O=6KHCO3 + AS2O3 　　溶剂再生过程 2KHCO3=CO2 + K2CO3 + H2O 6KHCO3 + AS2O3=6CO2 + 2K3ASO3 + 3H2O;该工艺基于吸附单元操作，通常用于??合气体中某种气体的分离与精制。吸附的工艺原理是利用吸附剂对不同气体的吸附力不同,选择性吸附气体混合物中的某种组分，使之与其他气体得到分离。;在沼气净化压缩工艺中，考虑到在沼气净化灌装后续过程，需要把沼气通过压缩机加压到20~25MPa；而二氧化碳的临界压力为7.5MPa,临界温度为31℃。不难发现，在压缩过程中，沼气压缩灌装的操作条件，已远远超过了二氧化碳临界条件。如果能在压缩机提高沼气压缩灌装压力的同时；也能把二氧化碳液化分离(利用特制分离器)，就能取得一举两得的效果。;工艺流程;沼气中含有少量硫化氢，硫化氢是一种有毒物质，在有水分存在的状态下，对管道及设备具有很强的腐蚀性。脱除硫化氢方法众多，主要分为干法脱硫和湿法脱离两类，干法脱硫又有氧化铁脱硫和活性炭脱硫法等。考虑技术成熟度和材料成本，采用氧化铁脱硫。设计双脱硫塔交替工作，可以避免因填料再生时造成生产间断。 脱硫反应式如下: Fe2O3?3H2O + 3H2S = Fe2S3 + 6H2O Fe2O3?3H2O + 3H2S = 2FeS + S + 6H2O 再生反应式如下: 2Fe2S3 + 3O2 = 2Fe2O3 + 6S 4FeS + 3O2 = 2Fe2O3 + 4S;沼气低压输送：沼气储气柜内的压力一般较小（1~5Kpa），要使原料气能通过净化、精滤等装置、到达高压压缩机进口处，还必须使原料气在出口处获得一定的能量。因此，在原料气出口设置低压压缩机进行气体输送。该沼气低压压缩机进气压力为微正压，排气压力约为0.3~0.7MPa气体流量为125Nm3/h。 ;发酵装置出来的沼气含有饱和蒸汽,根据车用燃气的使用标准，需对沼气中的水分进行脱除。采用分子筛脱水，对燃气温度、压力、流量变化不敏感;设备简单,便于操作;较少出现腐蚀及起泡等现象。设计双分子筛塔干燥器，一塔进行干燥一塔进行分子筛再生，使整个脱水工艺可以不间断运行。 ;沼气进入精过滤器组后，利用挡板改变沼气流速，沼气中的部分颗粒粉尘，由于惯性力、重力、扩散、损性碰撞、静电等作用被分离，剩余颗粒粉尘再通过滤袋净化。精密除尘过滤器用以滤除分子筛中脱落的粉尘，防止其进入压缩机时，而损坏压缩机。 ;经过四级压缩后，沼气压力达到20~25.0Mpa(即己超过二氧化碳临界压力)；此时，二氧化碳完全液化；之后气(甲烷)、液(二氧化碳)混合两相，进入二氧化碳分离器中，进行