气体生物燃料技术.ppt
《气体生物燃料技术.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《气体生物燃料技术.ppt(91页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、生物质发电成套设备国家工程实验室 2012.10,第四讲 气体生物燃料技术,杨世关,主要内容,一、生物质转化为气体燃料的技术途径 二、生物质厌氧发酵产沼气技术 三、生物质热化学气化技术,一、生物质转化为气体燃料的技术途径,二、生物质厌氧发酵产沼气技术,1、沼气技术概述,由CH4 、CO2、H2 和H2S组成的可燃性气体,1.1 沼气的组成及热值,属于中热值气体,20MJ/m3 左右,1.2 沼气技术的特点,(1)原料来源具有广泛性,畜禽粪便:各种动物粪便 农作物秸秆:玉米秸秆、小麦秸秆等 高浓度有机废水:酒精废水、啤酒废水、味精废水等 水生生物:水葫芦、蓝藻等 有机垃圾:垃圾填埋气 食品加工废
2、弃物:屠宰加工废弃物等,我国目前禽畜粪便总排放量约为21亿吨,这些粪便每年可产沼气400多亿立方米,发电约800亿度,装机容量可达1000万千瓦。根据畜牧业发展规划,2020年,中国畜禽粪便量将达到40亿吨。中国沼气资源潜力将进一步增加,预计装机容量可达2000万千瓦以上。,1.2 沼气技术的特点,(2) 能量转化具有高效性,同样的土地面积生产的生物质转化为生物乙醇、生物柴油、生物质液体燃料和沼气这些不同形式的燃料相比,转化为沼气获取的能量最多。,1.2 沼气技术的特点,(3) 能源、环境与生态友好性,沼气发酵强化了自然界中物质的循环利用。发酵过程不仅产出了能量,而且发酵剩余物还具有很好的肥料
3、价值,此外,沼气利用过程能够实现二氧化碳零排放。因此,沼气技术的应用可以促进环境保护和生态农业的发展。,1.2 沼气技术的特点,(4) 与现有天然气利用设施之间易于衔接性,沼气的主要可燃成分和天然气一样都是甲烷。因此,通过物理或化学吸附方法脱除沼气所含的二氧化碳后就可制成生物天然气,生物天然气完全可替代天然气进行使用,因此天然气的一些成熟的使用设施,如储气罐、燃烧器、输气管网等均可被生物天然气使用。这一特性使降低了该技术推广的成本。,1.2 沼气技术的特点,(5)与生物质适度规模化利用的匹配性,生物质资源的分散性决定了其能源化开发应该走“适度规模化”之路。 沼气技术以其规模适度、能实现物质和能
4、量的梯级开发利用而成为生物质开发利用的一个重要发展方向。,2、沼气发酵原理与工艺,2.1 沼气发酵原理,2、沼气发酵原理与工艺,2.2 沼气发酵工艺,(1) 工艺流程,2、沼气发酵原理与工艺,2.2 沼气发酵工艺,工艺类型,温度,中温发酵,常温发酵,高温发酵,进出料方式,批量发酵,连续发酵,半连续发酵,料液浓度,湿发酵,干发酵,反应器类型,CSTR,UASB,ASBR,(2) 工艺类型,2.3 影响沼气发酵的工艺因素,1) 温度 (1)常温发酵,指在自然气温或水温条件下的沼气发酵工艺,适宜的温度范围为1030。 (2)中温发酵,指发酵温度在3040条件下的沼气发酵工艺,适宜温度为3538。 (
5、3)高温发酵,指发酵温度在5060条件下的沼气发酵工艺,适宜温度为5255。,2) C/N 厌氧发酵微生物适宜的C/N范围为2030:1,3)pH值 厌氧处理过程中,水解菌和产酸菌对pH的适应范围相对较广,大多数该类细菌可以在5.08.5的pH范围内正常生长繁殖。但对于产甲烷菌,适宜其生长的pH范围相对较窄,在6.57.8之间,这也是通常情况下厌氧处理过程所应采用的pH值范围。,4)接种污泥 活性污泥对厌氧发酵过程的影响突出表现在两个方面,其一是它的活性,常用污泥比产甲烷活性表示,其二是其沉淀性能,它是影响反应器内污泥浓度的最为重要的因素。,5)容积负荷 反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有
6、机物量,称为容积负荷率,单位常用kgCOD/m3d或kgBOD/m3d表示。,6)搅拌 搅拌的主要作用:增加微生物与有机物的接触,消除反应器内存在的浓度梯度和温度梯度,从而加快发酵速度,提高产气量。此外还可起到破坏浮渣层,便于气体排出的目的。搅拌强度要根据反应器的实际运行效果来确定,适度的搅拌有利于提高反应器运行效率和沼气产率,而剧烈的搅拌则会产生相反的效果。,3、厌氧反应器,三个废油桶做成的沼气池,3.1 全混厌氧反应器(CSTR),3、厌氧反应器,600m3一体化气柜,进料装置,搅拌装置,能很好的适应固含率原料发酵的需要 由于通过强制搅拌来实现发酵原料与微生物的混合,因此,CSTR可以很好
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 气体 生物 燃料 技术
链接地址:https://www.31doc.com/p-3101517.html