沼气膜分离应用介绍.ppt

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1、沼气膜分离应用介绍现在学习的是第1页，共20页 上海精腾科技有限公司，主要从事本集团产品的销售以及代上海精腾科技有限公司，主要从事本集团产品的销售以及代理国外知名企业的相关产品，并负责在中国市场拓展以及推广应理国外知名企业的相关产品，并负责在中国市场拓展以及推广应用等业务。用等业务。上海精腾科技有限公司和中科院膜技术国家工程研究中心合上海精腾科技有限公司和中科院膜技术国家工程研究中心合作作,在中国代理日本宇部兴产株式会社（在中国代理日本宇部兴产株式会社（UBEUBE）各类气体分离膜，）各类气体分离膜，我们以领先的技术，优异的品质和快捷高效的服务赢得国内外客我们以领先的技术，优异的品质和快捷高效

2、的服务赢得国内外客户的赞誉。本集团总部设在香港，创立于户的赞誉。本集团总部设在香港，创立于19951995年，集团员工总数年，集团员工总数约约20002000人人。一、公司简介一、公司简介现在学习的是第2页，共20页沼气是有机物质在厌氧条件下经多种微生物协同发酵产生的可燃沼气是有机物质在厌氧条件下经多种微生物协同发酵产生的可燃混合气体，主要成分是甲烷混合气体，主要成分是甲烷(CH(CH4 4)和二氧化碳和二氧化碳(C0(C02 2)。甲烷占。甲烷占5050一一7070，二氧化碳占，二氧化碳占3030一一5050，还有少量氢、一氧化碳、硫化，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。氢、氧和氮

3、等气体。甲烷俗称瓦斯，是天然气的主要成份，容易燃烧、热值较高，燃烧甲烷俗称瓦斯，是天然气的主要成份，容易燃烧、热值较高，燃烧时不会产生烟尘，是一种清洁能源。对沼气进行提纯处理，使之达时不会产生烟尘，是一种清洁能源。对沼气进行提纯处理，使之达到与天然气一样的品质，可实现与天然气的互联互通。提纯后的沼到与天然气一样的品质，可实现与天然气的互联互通。提纯后的沼气中气中CHCH4 4含量为含量为95%95%98%98%，COCO2 2含量为含量为2%2%5%5%城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等，皆可做产生沼气的原料。秸秆等，

4、皆可做产生沼气的原料。沼气应用的介绍沼气应用的介绍现在学习的是第3页，共20页二、气体膜分离的原理二、气体膜分离的原理 气体膜分离技术气体膜分离技术是根据混合气体中各是根据混合气体中各组分气体透过高分子组分气体透过高分子膜时，其在膜内的溶膜时，其在膜内的溶解度和扩散渗透速率解度和扩散渗透速率的不同，从而达到分的不同，从而达到分离目的。根据这一特离目的。根据这一特性，可以将各种气体性，可以将各种气体分为分为“快气快气”和和“慢气慢气”H H2 2O OH H2 2HeHeCOCO2 2O O2 2ArArCOCON N2 2CHCH4 4C C2 2H H6 6不不不不是是是是根根根根据据据据分

5、分分分子子子子大大大大小小小小易易透透过过难难透透过过各种气体在高分子膜上的相对透过速率比较各种气体在高分子膜上的相对透过速率比较各种气体在高分子膜上的相对透过速率比较各种气体在高分子膜上的相对透过速率比较现在学习的是第4页，共20页 当无液态水、无油的当无液态水、无油的压缩沼气沿中空纤维管内压缩沼气沿中空纤维管内腔流动时，各种气体的分腔流动时，各种气体的分压在中空纤维丝管的高压压在中空纤维丝管的高压侧（原料侧）与低压侧侧（原料侧）与低压侧（渗透侧）所形成的驱动（渗透侧）所形成的驱动力力分压差作用下，溶分压差作用下，溶解系数和扩散系数大的解系数和扩散系数大的气体（气体（如如COCO2 2）优先

6、透）优先透过管壁，其余气体过管壁，其余气体（CHCH4 4）相对受到阻隔，相对受到阻隔，从而达到分离的目的。从而达到分离的目的。膜法分离沼气（膜法分离沼气（COCO2 2/CH/CH4 4）原理原理现在学习的是第5页，共20页 沼气膜结构示意图沼气膜结构示意图 排放气排放气 CO CO2 2（渗透气体（渗透气体）沼气压缩沼气压缩（原料气体）（原料气体）产品气产品气 CH CH4 4(未渗透气体）未渗透气体）沼气压缩沼气压缩（原料气体）（原料气体）产品气产品气(未渗透气体）未渗透气体）CHCH4 4 富集气富集气体体聚酰亚胺中空纤维膜丝聚酰亚胺中空纤维膜丝现在学习的是第6页，共20页UBEUBE

7、膜构成结构及特征膜构成结构及特征 构成构成 :非对称中空丝膜非对称中空丝膜 材料材料 :芳香族芳香族聚酰亚胺聚酰亚胺 TG TG 3 30 00 0 最大操作温度最大操作温度:120120 最大操作压力最大操作压力:2.12.1 MPaG MPaG 特征特征 :高透过性高透过性 高分离性高分离性 高耐久性高耐久性 高耐溶剂高耐溶剂 高机械性能高机械性能 中空纤维高分子材料膜最具有应用前景中空纤维高分子材料膜最具有应用前景现在学习的是第7页，共20页垃圾填埋气体垃圾填埋气体 沼气发酵罐沼气发酵罐沼气净化系统沼气净化系统 沼气压缩机沼气压缩机排放气排放气（渗透气体）（渗透气体）产品气（未渗透气体）

8、产品气（未渗透气体）甲烷富集气体甲烷富集气体电加热器电加热器后冷却器后冷却器水雾过滤器水雾过滤器油雾过滤器油雾过滤器碳床过滤器碳床过滤器颗粒过滤器颗粒过滤器原料气体原料气体典型的沼气膜分离提纯工艺流程典型的沼气膜分离提纯工艺流程现在学习的是第8页，共20页 水水水水/湿湿湿湿 度：应避免液态水度：应避免液态水度：应避免液态水度：应避免液态水 相对湿度小于相对湿度小于相对湿度小于相对湿度小于80RH%80RH%80RH%80RH%颗颗 粒：尽可能少且小于粒：尽可能少且小于0.01 m0.01 m 残残 油油：0.01mg/Nm 0.01mg/Nm 0.01mg/Nm 0.01mg/Nm3 3 3

9、 3(0.008ppm w/w0.008ppm w/w0.008ppm w/w0.008ppm w/w)碳氢化合物：碳氢化合物：碳氢化合物：碳氢化合物：0.013mg/Nm 0.013mg/Nm 0.013mg/Nm 0.013mg/Nm3 3(0.01ppm w/w)0.01ppm w/w)0.01ppm w/w)0.01ppm w/w)硫硫 化化 氢：氢：3 vol%3 vol%氨气和胺类：氨气和胺类：100vppm 100vppm 酸酸酸酸 ：尽可能避免：尽可能避免：尽可能避免：尽可能避免 芳芳 香香 族：尽可能低族：尽可能低 乙乙 醇：无影响醇：无影响 膜需要避免的污染膜需要避免的污染

10、现在学习的是第9页，共20页气体分离膜性能表述气体分离膜性能表述膜膜性性能能通通常常由由此此来来表表述述产气量：产气量：单根膜产气体的量；随压力和温度的升高而增大回收率回收率：单种气体的产量和混合气体量的百分比；回收率高表示需要的压缩空气少，运行经济；随压力升高而稍有增加,随温度升高而略有下降使用寿命：使用寿命：膜的使用寿命与膜本身性能以及运行环境 和维护有关；膜性能压力升高温度升高产气量增加增加回收率略增加略下降现在学习的是第10页，共20页三、沼气分离气体的应用三、沼气分离气体的应用 沼气发酵气体沼气发酵气体(CH4:60%,CO2:40%)(CH4:60%,CO2:40%)牲畜粪便牲畜粪

11、便 沼气回收池沼气回收池 净化的甲烷气体净化的甲烷气体 CH4 95%垃圾填埋气体垃圾填埋气体 甲烷气体的主要用途甲烷气体的主要用途 -代替天然气代替天然气 管道供气燃烧管道供气燃烧 汽车动力能源汽车动力能源 电力发电机能源电力发电机能源 COCO2 2/CH/CH4 4分离膜组分离膜组现在学习的是第11页，共20页沼气中提纯甲烷沼气中提纯甲烷（CO2分离膜组）单级分离流程单级分离流程原料气体原料气体产品气产品气排放气排放气膜膜 组组原料气条件原料气条件流流 量量压压 力力回收率回收率组组 分分物 料 平 衡原料气排放气产品气流流 量量温温 度度 压压 力力 组组 分分 现在学习的是第12页，

12、共20页沼气中提纯甲烷沼气中提纯甲烷（CO2分离膜组）双级分离流程双级分离流程 原料气原料气产品气产品气 阶段物物 料料 平平 衡衡膜膜 组组流流 量量排放气排放气压缩机机回收率回收率压压 力力原料气条件原料气条件组组 份份阶段排放气阶 段段阶 段段原料流量产品气现在学习的是第13页，共20页沼气中提纯沼气中提纯CH4/CO2结合低温回收CO2装置 （CO2分离膜组）原料气原料气产品气产品气排放气排放气物物 料料 平平 衡衡回回 收收 率率阶阶 段段流量气体条件流量气体条件阶阶 段段阶阶 段段阶阶 段段高纯度高纯度低温低温回收装置回收装置是必需的是必需的原料流量产品气量排放气流流 量量压压 力

13、力组组 份份压缩机压缩机现在学习的是第14页，共20页 甲甲烷烷气气体体是是影影响响温温室室效效应应的的重重要要因因素素之之一一，C CH H4 4气气体体比比C CO O2 2的的实实际际影影响响要要高高2 20 0倍倍以以上上，必必须须逐逐步步控控制制减减少少。甲甲烷烷气气体体只只有有进进行行分分离离和和提提纯纯才才能能有有效效地地加加以以利利用用。对对沼沼气气进进行行提提纯纯处处理理，使使之之可可达达到到与与天天然然气气一一样样的的品品质质。膜膜分分离离法法比比吸吸附附法法可可以以回回收收更更多多的的甲甲烷烷，投投资资也也少少，因因而而具具有有更更大大的的优优势势。U UB BE E-高

14、高分分子子聚聚酰酰亚亚胺胺中中空空纤纤维维膜膜分分离离沼沼气气（C CO OC CO O2 2/C CH H/C CH H4 4）它它具具有有独独特特的的优优点点：使使用用寿寿命命长长，它它不不用用电电源源、使使用用安安全全，结结构构紧紧凑凑，节节省省空空间间，直直接接利利用用压压缩缩沼沼气气本本身身压压力力作作为为分分离离气气体体的的推推动动力力，分分离离后后气气体体的的纯纯度度 C CH H4 49 95 5%四、为何选用膜法分离沼气四、为何选用膜法分离沼气(CO(CO2 2/CH/CH4 4)现在学习的是第15页，共20页工艺流程简单、可靠性高投资及运行费用低占地面积小、开停车简单、使用

15、寿命长产品CH4纯度可达 95%产品CO2纯度、回收率可达85%-95%采用两级膜分离时,产品CO2纯度可达到99.9%以上膜法分离膜法分离COCO2 2/CH/CH4 4装置特点装置特点现在学习的是第16页，共20页 型号型号尺寸规格尺寸规格(mm)(mm)连接口连接口(Rc)(Rc)最高工最高工作压力作压力重量重量(kg)(kg)材料材料L LD Dd d原料原料入口入口未渗透气未渗透气出口出口渗透气渗透气出口出口(Mpa)(Mpa)膜主体膜主体封头封头CO-C05A63489703/8 B3/8 B 3/8 B 1.42.7 A6063A5056CO-C10A1110109703/8 B

16、3/8 B B1.44.8 A6063A5056CO-C10F111010970 3/8 B 3/8 B B1.45.0 A6063A5056CO-410A1160165 100 B B B1.414A6063A5056CO-510F1080180 1301 B1 B 11/2 B1.416A6063A5056CO-615A1572228 1501 B1 B 11/2 B0.9435A6063A5056CO-710F1080244 180 11/2B11/2 B 2 B1.0433A6063A5056CO-815T1560262 216 11/2B 11/2 B 2 B0.4970SUS304

17、SUS304CO-1015#1520249 216-45SUS304SUS304#CO-1015：无外壳无外壳 沼气分离膜机械参数沼气分离膜机械参数-UBE现在学习的是第17页，共20页五、沼气的综合利用及市场前景五、沼气的综合利用及市场前景节约能源节约能源 每立方米纯甲烷的发热最为 34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为2080023600焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量，相当于5.87度电。沼气通过发酵、提纯可转换成为高品位、高热值的清洁能源，可以节约一半以上的传统能源。具有开源与节流的双重作用，是解决农村能源短缺问题的一种重要方式。保护环境保护环境

18、 可以显著减少农村对薪柴、煤炭的使用量，切实有效地降低CO2、SO2排放强度，恢复和治理生态环境。沼肥(包括沼液和沼渣)可作为优质有机肥提供作物营养，刺激和调节作物生长，对某些病害和虫害具有防治作用，并能增强作物抗病性，沼气燃烧后产生的CO2用以气体施肥，能够提高作物产量，所有这些作用是通过沼渣、沼液作为底肥、追肥、叶面肥、浸种等方式实现的。现在学习的是第18页，共20页六、沼气产业的发展方向六、沼气产业的发展方向 目前我国沼气产业已步入快速发展阶段，工艺技术日趋完善，但工程装备水平远远低于国际先进水平。建议我国沼气回收技术应借鉴国外先进的、已成熟的经验结合我国沼气技术现状，进一步加以完善和推广；通过沼气关键技术与配套设备装置的研制、集成与示范，提升我国沼气工艺的技术水平、配套设备装置的国产化水平，研发一批新设备、新产品，解决沼气工程相关设备不配套，装备水平差等瓶颈，在沼气工程应用领域形成实质性突破，改变目前我国沼气工程粗放落后的现状，促进沼气行业整体水平的提高；进一步推动我国沼气产业的良性发展 现在学习的是第19页，共20页 谢谢谢谢!上海市仙霞路上海市仙霞路137137号盛高国际大厦号盛高国际大厦804804室室电话：电话：0210215187672851876728http:/http:/传真：传真：0210215206687852066878现在学习的是第20页，共20页