沼氣制備車用燃料的實驗研究.pdf

1、論文在國家農(nóng)業(yè)科技跨越計劃《以秸稈能源化利用為核心循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成與示范》項目和國家科技支撐計劃專項《中部畜禽養(yǎng)殖密集區(qū)以養(yǎng)殖小區(qū)為中心的沼氣發(fā)酵工程綜合示范》項目的支持下進行，作為這兩個項目的一部分，研究和設(shè)計適合國情省情的沼氣純化工藝方法，制取可以作為車用燃料的高品質(zhì)沼氣。
　　 研究中采用加壓水洗為主，干法吸收為輔的沼氣處理工藝，設(shè)計和安裝了一套處理能力為2.4m3·h－1沼氣純化處理實驗設(shè)備，并以配制的模擬沼氣為原料進行

2、了常壓水洗、加壓水洗、采用吸附性塔填料的加壓水洗，以及水洗和干法吸收相結(jié)合兩步處理的一系列實驗，在實驗的進程中不斷調(diào)整實驗方法，提高沼氣的純化效果，最終制得了CH4含量超過95％，CO2含量控制在3％以內(nèi)，能夠滿足車用燃氣要求的高純沼氣。實驗中主要得到以下結(jié)論：
　　 (1)常壓下水洗也能取得一定的沼氣提濃效果，對設(shè)備要求很低，但只在原料氣進氣流速小的時候處理效果較好，可用于低品質(zhì)沼氣的初步提濃。此時洗滌水噴淋壓力是影響CO2去

3、除率的最主要因素，CO2去除率以及洗滌過程中動態(tài)條件下的CO2溶解度與氣液流速比表現(xiàn)出的良好的相關(guān)性。
　　 (2)在利用傳統(tǒng)的塔填料時行加壓水洗實驗時，散堆填料和規(guī)整填料的效果沒有明顯差異；去除CO2的實驗最佳工藝條件是洗滌水溫度10℃，進氣流速251·min－1，洗滌壓力0.6Mpa，水流速151·min－1；要達到洗滌過程中動態(tài)的CO2溶解度最高，需采用的最佳工藝條件是水溫度10℃，進氣流速251·min－1，洗滌壓力0.

4、6Mpa，水流速51·min－1；實驗因素按照洗液的溫度、進氣流速、水流速、洗滌壓力的順序作用越來越顯著。
　　 (3)選用具有吸附性的沸石、活性碳、陶土環(huán)做洗滌塔填料時，沼氣加壓水洗提濃效果都比使用傳統(tǒng)的洗滌塔填料多面空心球時好，其中活性碳和沸石填料效果明顯，只有弱吸附性的陶土環(huán)也能提高CO2去除率。并且洗滌塔內(nèi)壓力越高，各種塔填料的洗滌效果差異越明顯。
　　 (4)采用沸石做洗滌塔填料時獲得的數(shù)據(jù)與國外沼氣加壓水洗生

5、產(chǎn)高純沼氣的數(shù)據(jù)相比有一定優(yōu)勢，表明采用具有吸附性的材料做洗滌塔填料來提高沼氣水洗純化的CO2去除率有可行性，可以進行更深一步的研究。
　　 (5)水洗法純化沼氣的過程中會有一定量的CH4損失，CH4回收率主要受洗滌壓力影響，壓力越高CH4回收率越低。
　　 (6)在水洗和干法吸收相結(jié)合的兩步處理工藝中，在0.75Mpa的壓力以下加壓水洗可將沼氣中CH4提高到90％左右，然后堿金屬基吸收劑干法吸收處理后CH4含量超過95