公司動(dòng)態(tài)
以服務(wù)之德,創(chuàng )豐收之沃CO2降低了沼氣的能量密度,通過(guò)去除CO2可以提高單位體積氣體的能量值,此外,去除CO2也可以提高沼氣品質(zhì)。如果所用的沼氣需要達到天然氣標準或者被用作汽車(chē)燃料,那么就必須對其中的CO2進(jìn)行去除;如果只作為一般的沒(méi)有特殊要求的用途,則沒(méi)有必要脫除CO2。
1.物理吸收法
采用物理溶劑吸收CO2,沒(méi)有形成新的化合物。其中一種方法采用甲醇作為吸收劑,其工藝特點(diǎn)是不會(huì )加濕原料并且再生能耗低。在再生階段,CO2從物理溶劑中閃蒸出來(lái),貧溶劑用泵打回吸收塔。
物理溶劑吸收法特別適合重烴含量少的貧氣,這是因為甲烷在甲醇中的溶解度只是CO2在甲醇中溶解度的40%,而丙烷在甲醇中的溶解度與CO2的相近,因此需要一個(gè)循環(huán)系統以提高氣體的回收率。
物理溶劑吸收法還可采用無(wú)水碳酸丙烯脂等溶劑,但從目前的大中型沼氣工程的投資和效益來(lái)考慮,還是不適用的。
(1)水洗法
水洗法是利用CO2和H2S在水中溶解度與甲烷的差異,通過(guò)物理吸收過(guò)程,實(shí)現CO2和H2S與甲烷的分離。通常沼氣經(jīng)壓縮后從吸收柱底部進(jìn)入,水從頂部進(jìn)人進(jìn)行反相流動(dòng)吸收。為提高CO2在水中的溶解度,水洗工藝一般采用較高壓力,吸收了CO2和H2S的水可以再生循環(huán)使用,可以在吸收柱中通過(guò)減壓或者用空氣吹脫再生,增加了運行成本。
吸收過(guò)程需要大量純化工業(yè)用水,產(chǎn)生的廢水需進(jìn)行回收處理,凈化后氣體也需干燥處理,設備比較復雜。此外,當水中的H2S濃度比較高的時(shí)候,一般不推薦使用空氣吹脫,因為水很快又會(huì )被硫污染。如果有廢水可以利用,不推薦對水進(jìn)行再生。
(2)聚乙二醇洗滌法
聚乙二醇洗滌和水洗一樣也是一個(gè)物理吸收過(guò)程?,F多采用一種商品名為Selexol的溶劑,主要成分為二甲基聚乙烯乙二醇。和在水中一樣,CO2和H2S在Selexol溶劑中的溶解度比甲烷大,不同之處是CO2和H2S在Selexol溶劑中的溶解度比水中大,這樣所需Selexol的量也會(huì )減少,更加經(jīng)濟和節能。另外,水和鹵代烴(填埋場(chǎng)沼氣中的成分)也可以用Selexol洗滌去除。
可以使用水蒸氣或者惰性氣體(凈化后的沼氣和天然氣) 吹脫Selexol中的元素硫,但是不推薦使用空氣。
(3) 膜分離法
氣體膜分離技術(shù)的基本原理是根據混合氣體中各組分在壓力的推動(dòng)下透過(guò)膜的傳遞速率不同,從而達到分離的目的。
膜法分離主要有兩種方法:一種是膜的兩邊都是氣相的高壓氣體分離;另一種是通過(guò)液體吸收擴散穿過(guò)膜的分子的低壓氣相-液相吸收分離。
①高壓氣相分離法
將壓縮到3.6X106帕的沼氣首先通過(guò)活性炭床以去除鹵代烴和H2S,接著(zhù)通入濾床和加熱器。膜是由醋酸纖維素制成,可以用來(lái)分離像CO2,水蒸氣和殘留的H2S等極性分子,它有一定的選擇性,即在不同的區域吸收H2S和CO2,但不能分離甲烷中的N2。
經(jīng)驗表明,膜可以持續使用三年,在使用一年半后,因為萎縮的緣故,膜的滲透性會(huì )減少30%。
②氣相-液相吸收膜分離法
氣相-液相吸收膜工藝實(shí)質(zhì)是沼氣中的H2S和CO2分子穿過(guò)一個(gè)多孔的疏水膜在液相中被吸收去除,從吸收膜下方進(jìn)入的氣體,其中的H2S和CO2分子能夠擴散穿過(guò)膜,然后被相反方向流過(guò)的液體吸收,吸收膜在一個(gè)標準大氣壓下工作。
在25~35℃,可以非常有效地把沼氣中的H2S濃度從2%減少到小于250ml/m3,液相的吸收劑可以用NaOH溶液。
由于氣體分離效率多受膜材料、氣體組成、壓差、分離系數以及溫度等多種因素的影響,且對原料氣的清潔度有一定要求,膜組件價(jià)格昂貴,膜分離法中使用的膜需要經(jīng)常更換,運行成本較高。因此,氣體膜分離法一般不單獨使用,常和溶劑吸收、變壓吸附、深冷分離、滲透蒸發(fā)等工藝聯(lián)合使用。
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