沼气净化工艺设计
摘要：该文针对原生沼气中主要杂质CO2、H2S为酸性气体的原因，采用湿法碱吸收技术，设计了沼气净化工艺。所设计的沼气净化工艺流程简单、操作方便、设备投资少、能耗低、沼气净化纯度高及无二次污染等优点。
关键词：沼气工程沼气净化碱吸收工艺设计
原生沼气有效成分CH4含量为55％～65％，其余为CO230％～45％及少量的O2、N2、H2S、氨气和N2等不可利用的杂质和有害气体。研究表明，沼气经深度净化后可得甲烷含量达90％以上的高纯沼气。这种高纯沼气可直接供用户作为清洁燃料，也可并入天然气网供远程用户使用，或作为燃气汽车的燃料。我国目前的沼气应用仍局限于一家一户的小型化。随着化石能源的消耗和替代能源的开发需求，以及新农村建设的能源集中供应模式选择，沼气工程大型化和沼气净化处理的工业化势在必行。
我们在前期沼气净化工艺参数研究的基础上，采用湿法碱吸收技术，设计了沼气净化工艺。一作为沼气工程建设的净化工艺设计方案。
1设计依据和方案
11生产规模和产品指标
f本设计生产规模为日处理3000m3原生沼气（CH4含量按60计），获得高纯沼气（CH4含量为90以上）约1800m3，日工作时按10h计算，采用间歇式操作程序，实际产期时间按8h计算。
12设计原理沼气中氨气易溶于水，经水洗后可除去氨气。CO2和H2S等酸性气体与石灰乳和NaOH等碱发生反应：
CO2gCaOH2aq→CaCO3sH2Ol
CO2g2NaOHaq→Na2CO3aqH2Ol
H2SgCaOH2aq→CaSs2H2Ol
H2Sg2NaOHaq→Na2Saq2H2Ol沼气中有效成分CH4不与碱反应而保留在气体中。经上述碱吸收反应后，可是沼气中甲烷含量达到90以上，从而达到净化沼气的作用。13沼气净化工艺路线沼气净化工艺分为五个阶段。1水洗工段。该工段通过水洗除去原声沼气中的氨气、粉尘科里及部分H2S。
f2一段石灰乳吸收。该工段通过石灰乳中CaOH2对原生沼气中的部分CO2和H2S吸收反应，达到初步净化。
3二段石灰乳吸收。该工段使初步净化的沼气再次通过CaOH2吸收反应，除去H2S和绝大部分CO2气体，使得沼气中CH4的纯度达到近85～90。经此步净化后的沼气已经达到天然气燃气标准。
4NaOH溶液吸收。该工段的目的是得到纯度更高的沼气，这种沼气经加压后，可作为燃气汽车的燃料。
5脱水干燥工段。该工段把经净化的高纯沼气，通过筛板型冷凝塔冷凝除水蒸气而得到干燥的沼气产品。
工艺流程如下：
原生沼气水洗一段石灰乳吸收二段石灰乳吸收NaOH碱洗干燥高纯沼气。
进口气压力100kPa，温度298K。气体经吸r