沼氣是一種來源廣泛的綠色能源,農(nóng)業(yè)廢棄物或城鎮(zhèn)生活垃圾都可以經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得沼氣。沼氣工程技術(shù)歐美國家較為發(fā)達,我國雖然很早就有沼氣利用的記錄,但多是戶用型的小沼氣池,技術(shù)落后,產(chǎn)氣率低,燃燒效果差。沼氣是一種混合氣,主要成分是CH4、CO2,由于大量CO2的存在使得其直接燃燒的熱值非常的低,因此需要對沼氣進行除碳提純。當(dāng)CH4的濃度達到95%以上時,其品質(zhì)與優(yōu)質(zhì)天然氣相當(dāng)。沼氣的提純方法有很多,水洗法是目前歐洲沼氣工程中應(yīng)用的最為廣泛的一種。文章對水洗法提純沼氣的工藝進行了研究,依據(jù)氣泡水中運動理論和傳質(zhì)理論,建立了沼氣氣泡在水中運動與傳質(zhì)的耦合模型,并進行了試驗驗證。常壓沼氣霧化水洗提純設(shè)備提純能力有限,只能將沼氣中CH4的濃度提升到80%,不能滿足沼氣提純成生物質(zhì)天然氣的指標(biāo)要求。依據(jù)模型對沼氣水洗法提純的機理進行了進一步的研究,總結(jié)了霧化水洗法提純沼氣的優(yōu)缺點,探究了影響水吸收CO2效率的主要的因素（壓力、氣水比、溫度和接觸面積等）,為后期繼續(xù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。設(shè)計并安裝了一套沼氣高壓洗提純設(shè)備,該套設(shè)備為連續(xù)式水洗設(shè)備,設(shè)計壓力為2MPa,處理量為30m3/h,預(yù)計處理后沼... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本項目研究的目的及意義
    1.4 本項目的研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 沼氣的性質(zhì)及提純方法現(xiàn)狀
    2.1 沼氣的產(chǎn)生
    2.2 沼氣的組成及性質(zhì)
    2.3 沼氣的脫硫
        2.3.1 濕式脫硫法
        2.3.2 干式脫硫法
        2.3.3 生物脫硫法
    2.4 沼氣的脫碳
        2.4.1 變壓吸附法(PSA)
        2.4.2 有機溶劑吸收法
        2.4.3 化學(xué)吸收法
        2.4.4 膜分離法
        2.4.5 水洗吸收法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 沼氣水洗法提純原理及影響因素研究
    3.1 氣液傳質(zhì)理論
        3.1.1 基本傳質(zhì)理論
        3.1.2 氣液傳質(zhì)
        3.1.3 雙膜理論
        3.1.4 滲透理論
        3.1.5 表面更新理論
    3.2 沼氣氣泡在水中運動及傳質(zhì)模型的建立
        3.2.1 模型的基本假定
        3.2.2 氣泡在水中上浮運動的平衡方程
        3.2.3 氣泡傳質(zhì)速率的控制方程
        3.2.4 沼氣氣泡水中上浮傳質(zhì)的動態(tài)耦合模型
    3.3 動態(tài)耦合模型的數(shù)值模擬與試驗論證
        3.3.1 模擬參數(shù)設(shè)定
        3.3.2 數(shù)值模擬
        3.3.3 試驗設(shè)備
        3.3.4 模擬與試驗結(jié)果分析
    3.4 沼氣水洗提純設(shè)備的改進
        3.4.1 霧化水洗法的缺陷
        3.4.2 提高水洗效果的方法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 沼氣高壓水洗提純試驗設(shè)備的設(shè)計
    4.1 氣液傳質(zhì)設(shè)備
        4.1.1 填料吸收塔
        4.1.2 填料的類型及要求
    4.2 水洗吸收塔的設(shè)計
        4.2.1 設(shè)計方案
        4.2.2 吸收塔工藝尺寸設(shè)計
        4.2.3 吸收塔的強度校核
    4.3 氣體混合罐的設(shè)計
    4.4 試驗設(shè)備總體設(shè)計
        4.4.1 設(shè)備工藝流程
        4.4.2 設(shè)備選型
    4.5 本章小結(jié)
第五章 沼氣高壓水洗提純的試驗研究
    5.1 試驗方案
    5.2 設(shè)備操作流程
    5.3 試驗與結(jié)果分析
        5.3.1 試驗結(jié)果
        5.3.2 常壓與高壓設(shè)備水洗提純效果對比
        5.3.3 CO_2去除效果和壓力、氣水比的關(guān)系
        5.3.4 氣水比影響因子的研究
        5.3.5 體積吸收率的研究
        5.3.6 試驗數(shù)據(jù)的函數(shù)擬合
    5.4 間歇式沼氣水洗提純工藝設(shè)計
        5.4.1 工藝流程設(shè)計
        5.4.2 變壓吸附塔設(shè)計
        5.4.3 主要設(shè)備及參數(shù)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表論著、論文
致謝



本文編號：3172931