沼气提纯设备_沼气提纯设备多少钱

1.沼气提纯技术——水洗法
2.三益能环是做什么的？
3.沼气提纯中膜分离技术的介绍
4.沼气如何输送
5.沼气提纯技术——变压吸附（PSA）

沼气提纯技术——水洗法

       在生物天然气领域，三种主要的沼气提纯技术——水洗法、PSA法和膜分离法——各有其独特的应用与优势。今天，我们将深入探讨其中的水洗法，它凭借其原理、工艺以及在国内的应用案例，展示了其在净化沼气过程中的重要角色。</

       水洗法的核心原理在于利用CO2和CH4在水中的溶解度差异。CO2在水中的溶解度约为CH4的倍，通过物理吸收实现两者分离。在理想条件下，当气水比达到最佳值后，继续增大气水比会减弱分离效果。水洗过程中，沼气通过底部气体弥散装置分散成小气泡，均匀分布于水中，上升时溶解其中的杂质气体如H2S。在加压条件下，沼气进入水洗塔，CO2和H2S溶于水，然后通过闪蒸塔和解吸塔进行气体的再分离和再生处理。</

       水洗法的优点显著：</

处理能力强，操作简单，维护成本低。</

效率高，单个洗涤塔可将CH4浓度提纯到%以上，损失率低。</

经济性好，水作为吸收剂成本低廉，尤其在无需再生处理时。</

能去除原料气中的杂质气体，如H2S、氨和VOC，简化了硫化物处理流程。</

无需使用化学品，环保友好。</

       然而，水洗法也存在一些挑战：</

生物膜在洗涤塔填料表面生长可能导致堵塞，需定期清洗或杀菌。</

需在脱CO2前处理H2S以防止设备腐蚀。</

提纯后的气体需干燥处理，避免水分影响。</

废气体需通过蓄热式热氧化技术进行处理，处理过程中可能产生废水。</

解析塔中的空气处理可能导致产品气中氧气含量增加。</

废水处理是必不可少的环节，确保环境安全。</

低温水洗是关键，工艺水需保持在7℃以下，需冷水机组维持。</

工艺水pH值需要稳定，需定期调整。</

吸收塔中的泡沫问题需要消泡剂解决。</

       总的来说，水洗法凭借其高效、经济和环保的特点，已在我国生物天然气产业中占据重要地位，但同时也需注意相应的维护和废水处理问题，以实现最佳的提纯效果和可持续发展。</

三益能环是做什么的？

       三益能环是一家有机废弃物资源化设备制造商，公司主营业务为利用沼气制备生物燃气，主要产品包括沼气提纯设备、膜堆肥设备以及水处理设备等，同时公司还提供市政污泥处置、高浓度有机废水资源化处置、沼气提纯等系统解决方案。

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沼气提纯中膜分离技术的介绍

       第一章 绪论

       膜分离法是世纪年代新出现的气体分离技术。其核心在于借助高分子膜表面的吸附能力和膜内气体溶解、扩散差异，通过渗透速率的差别实现气体分离。相较于传统分离方式，膜分离法具有高效、体积小、能耗低、管理便捷等优势。瑞士在年使用美国Prism膜分离器对垃圾填埋气进行提纯，处理量达 m3/h，CH4含量提升至%。膜分离法通常用于CO2和H2S的分离，常用材料有醋酸纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜、聚醚砜膜等。醋酸纤维素膜对CO2和H2S的渗透速率分别是CH4的倍和倍。膜分离法还结合气相-液相吸收膜分离工艺，利用膜的多孔性在液相中吸收去除沼气中的CO2和H2S。通过优化材料，如溴磺化聚环氧丙烷、聚酰亚胺膜等，膜分离法可有效去除天然气中的CO2，并提高CH4的纯度。目前，膜分离法主要集中在高效低成本膜材料的研发，虽然在能耗、设备设计、纯度回收等方面具有优势，但由于价格、甲烷损失和杂质对膜的影响，工业应用较少。整体而言，膜分离法在沼气提纯中的应用展现出高效、选择性好、成本低等优点，但在多步骤操作下仍面临高纯度获取的挑战。

       第二章 膜分离的原理

       膜分离技术以气体分压差为推动力，通过混合气体中各组分在膜中的渗透速率差异实现分离。气体渗透速率受气膜系统溶解系数和扩散系数控制。膜分离法具有高效率、体积小、能耗低、设备简单等优点，并适用于无机膜、高分子聚合物膜、有机-无机杂化膜、MOFs材料等多种膜材料的应用。

       在沼气提纯中，膜分离法显示出显著优势，能耗低、选择性好、组件易于设计，成本更低。CH4回收率可达%以上，CO2可获得纯度。膜分离的主要挑战在于需要多步骤操作才能达到高纯度。

       第三章 膜分离法工艺流程

       一级膜分离工艺通过压缩机增压，冷却原料气，实现初步分离，得到渗余气和渗透气。其中，渗余气不含H2S，渗透气中CH4含量减少。为保证CH4高回收率，渗透气需进行二级分离。二级膜分离工艺优化后，CH4回收率可达.6%，CO2脱除率.5%，H2S脱除率为%。

       第四章 膜分离法的应用

       高性能中空纤维沼气分离膜及膜法沼气提纯制压缩天然气工艺已取得显著成果。以%CH4、.7%CO2、0.3%O2、1%N2的垃圾填埋场沼气为例，通过2级膜处理，甲烷浓度可达到.4%，CO2、O2、N2含量分别降低至1.%、0.%、0.%。投资预算及效益分析显示，产沼气Mm3/h的垃圾填埋场采用膜法制备压缩天然气（CNG）具有显著经济效益。

       赢创SEPURAN® Green气体分离膜技术助力生产生物液化天然气。该技术采用高性能聚合物纤维膜，具有抗压性和耐温性。与传统沼气提纯工艺相比，赢创技术能源消耗相对较少，无需辅助材料或化学品，且不会产生废物。在德国居斯特罗的生物液化天然气生产中，EnviTec Biogas AG采用了赢创技术，实现了沼气高效提纯。该技术的高效性及环保性使其成为生物液化天然气生产的理想选择。

沼气如何输送

       沼气输送主要采用以下几种方式：

管道输送：

有压管道：沼气可以通过加压后，通过有压管道进行长距离或短距离的输送。这种方式适用于大型沼气工程，能够确保沼气的稳定供应。无压管道：在无特别压力需求的情况下，沼气也可以通过无压管道进行输送。这种方式相对简单，但输送距离和效率可能受到限制。

提纯后运输：

沼气提纯主要是去除其中的二氧化碳、硫化氢和水气等杂质，提高气体质量。提纯后的沼气更适合用于发电、汽车燃料等高端用途。提纯后的沼气可以通过气袋或压缩后用钢瓶进行运输，便于长途或特殊环境下的使用。

沼气罐收集与输送：

沼气池通常设计为一个大大的圆罐子，沼气在罐子内发酵产生后，会上升到罐子的上层。通过沼气管道，沼气可以从罐子顶部的出口被收集并输送到需要的地方。这种方式适用于小型或家庭式沼气系统。

防腐措施：

由于沼气具有一定的腐蚀性，因此在输送过程中需要采取防腐措施，如使用抗腐蚀的塑料管道等，以确保输送系统的长期稳定运行。

       在使用沼气时，务必掌握相关的可燃气体知识，确保安全使用，避免危险事故的发生。

沼气提纯技术——变压吸附（PSA）

       吸附法利用吸附剂对不同气体吸附能力、速度和量的差异实现分离。在加压条件下，CO2被吸附剂吸收，而CH4则顺利通过。降低压力后，吸附的CO2释放，吸附剂再生，实现CO2和CH4分离。温度、压力和吸附剂影响分离效果：温度升高吸附量减少，压力升高吸附量增加。H2S会永久性中毒吸附剂，H2O则降低吸附效果。需在PSA前脱除H2S和H2O。PSA工艺包括吸附、放空、冲洗、均压和冲压，流程图见图1。为了连续运行，通常采用多个塔交替工作。典型的PSA装置有4个并联运行的吸附塔，通过增加塔数和优化流量提升分离效率与能效，但需考虑操作复杂性和投资成本。

       图1 变压吸附法工艺流程示意图

       PSA工艺步骤：原料气进入吸附塔，压力下吸附，产品气输出至缓冲罐。完成吸附后降压放空，解析吸附剂，再生。冲洗床层彻底再生。完成吸附的塔与完成冲洗的塔进行均压，回收产品气。用产品气对床层进行冲压，充至吸附压力，准备下一轮吸附。

       吸附材料关键，吸附剂性能决定最终效果。常用材料包括活性炭、分子筛、硅胶和氧化铝。表1列出了吸附剂性能比较。在沼气提纯中，需考虑CO2分离性能和再生性能。分子筛在分离氮气中表现突出，活性炭适合大量脱碳工艺。

       当前，活性炭和分子筛为主的碳基吸附剂在沼气提纯研究中广泛应用。新型吸附材料，如有序介孔材料、胺改性吸附剂和金属框架物（MOFs）对CO2具有高选择性，应用前景广阔。MOFs被认为在CO2分离方面最具潜力。

       PSA优势：原理简单，吸附剂可重复利用，运行时间长；结构紧凑；常温运行；产品气干燥；能去除原料气中的O2和N2；耐受杂质，适合成分复杂的发酵项目；每小时处理量范围大；提纯后产品气甲烷含量高。

       PSA劣势：工艺成本较高，选择吸附剂需平衡产气纯度和成本；吸附剂孔洞易堵塞；过程控制复杂，参数设定困难；操作难度大，为间歇运行；需预处理和精脱硫去除H2S和液态水，否则影响提纯效果；吸附塔结构优化较低，传统分离塔结构存在效率问题；甲烷损失较多。