农业废弃物厌氧发酵产沼气提纯关键技术研究

发布时间：2025-05-11 23:13

　　 我国农业废弃物如秸秆、畜禽粪污等总产量大,主要以低附加值的肥料化利用为主,且为农村带来严重的面源污染,而一种高效、绿色、节能的厌氧发酵产沼气工艺技术为农业废弃物资源高值化利用带来可能。笔者重点从沼气脱碳提纯关键工艺技术方面进行深入剖析,根据各地区原料供应结构的差异,因地制宜,制定有针对性的技术路线。该研究成果为国内同类工程沼气净化提纯工艺技术的选择和关键参数的确定提供了参考。

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【部分图文】：

图1 聚合中空多孔纤维膜沼气提纯原理图

应用于沼气提纯工艺的高选择性透过膜，结合在管束中以提供更大的表面积，该膜通常非常薄，约0.1～0.2μm，纤维管外部覆保护膜，防止弯曲。当将原始沼气通入图2聚合中空多孔纤维管壳中时，通过纤维壁充分扩散的气体成分（如CO2,O2,H2O和H2S）会排放到中空纤维管之外，CH4和部分....

图2 聚合中空多孔纤维膜组件（单级）

当将原始沼气通入图2聚合中空多孔纤维管壳中时，通过纤维壁充分扩散的气体成分（如CO2,O2,H2O和H2S）会排放到中空纤维管之外，CH4和部分N2、O2保留在纤维管内部。膜分离典型的工作压力为0.7～2.0MPa(G）。通常为了获得更高的甲烷纯度，管束通常以两级或三级级联的方式....

图3 变压吸附工艺基本原理图

变压吸附工艺的基本原理为：在高压、低温下气体中的组分被吸附至特定材料的表面或孔隙中，低压下被吸附气体组分从特定材料表面或者孔隙中释放出来，依靠压力变化实现对预处理气体提纯的目的，该工艺技术已经过多年发展和改进，成熟的应用在各个气体提纯行业中。在沼气提纯工艺中，这种材料通常为碳分子....

图4 低温处理工艺组分相图

低温下，沼气中CO2气体组分液化，通过经典精馏工艺进行分离。液化的CO2从塔釜提取出，浓度可达到98Vol%以上；提纯后的生物天然气从塔顶取出，浓度可达到99.9Vol%。该方法可实现CH4和CO2的高回收率。在农业废弃物厌氧发酵产沼气提纯工艺技术发达的欧洲，上述提纯方法作为现代....

本文编号：4045071