活性炭提純沼氣中的甲烷
利用活性炭吸附從餐廚垃圾中提純沼氣，并且對(duì)甲烷混合氣體進(jìn)行改進(jìn)。
沼氣為什么要提純，因?yàn)橛刹蛷N垃圾可以進(jìn)行厭氧(無氧)消化分解形成的沼氣，沼氣中含有甲烷(55-65%)和二氧化碳(30-45%)，痕量的硫化氫和一部分水蒸氣。其中甲烷就是所說的天然氣可以提供熱能，想要提純沼氣獲取甲烷就需要把不含熱值的二氧化碳去除。活性炭是很常用的吸附材料，也是很多工業(yè)上應(yīng)用的吸附劑，我們這次使用活性炭來吸附二氧化碳來提純甲烷。
怎么證明能用活性炭來提純沼氣。首先使用牛糞作為起始劑，沼氣材料的主要成分是從食物垃圾和廚房垃圾中獲得的大米，魚，雞肉，蔬菜，豆腐，蔬菜皮和水果皮的混合物，然后將餐廚垃圾和牛糞1：1混合。吸附劑使用河南博友椰殼活性炭，尺寸為8-30目。設(shè)備是一個(gè)1000升的玻璃纖維罐作為厭氧消化池，沼氣凈化系統(tǒng)設(shè)備系列圖如圖1所示。將裝有1000升和200升桶的桶上下顛倒放置在裝有水的桶上。倒置轉(zhuǎn)鼓的功能是手機(jī)沼氣，同時(shí)還充當(dāng)蒸煮器的壓力控制器，以保持大氣壓。使用厭氧消化器連續(xù)放置一個(gè)月，生產(chǎn)的沼氣內(nèi)甲烷成分為65-69%。
圖1：沼氣凈化系統(tǒng)設(shè)備系列。
活性炭對(duì)沼氣純化前后對(duì)比
純化前甲烷的組成為90.20%，與另一項(xiàng)研究(甲烷含量只有65-69%)相比，該值要高得多。這是因?yàn)閺恼糁笃鞒鰜淼臍怏w被浮鼓收集到水中。有可能在水中吸收了CO2和CH4氣體，而吸收的CO2大于CH4。與甲烷相比，二氧化碳具有更高的分子量。較大尺寸的二氧化碳可能會(huì)導(dǎo)致CO2保留并吸附在活性炭表面，而較小的CH4將逸出而留下活性炭。而且與較高的操作壓力相比，其在較低的操作壓力下會(huì)導(dǎo)致較高的CH4含量?？梢缘贸鼋Y(jié)論，用椰殼活性炭重的吸附進(jìn)行沼氣凈化的結(jié)果受到氣壓和流速的影響。
一般家用使用普通的椰殼活性炭就能把餐廚垃圾中生產(chǎn)的沼氣中甲烷提純到98%，如果使用河南博友專為二氧化碳吸附用活性炭，可以應(yīng)用在工業(yè)級(jí)二氧化碳去除和收集。如果您想深入了解活性炭的功能和用途，可以直接咨詢我們，我們可以給您提供技術(shù)支持。
本文作者：董帝豪
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