CN105132058A - 一种生物质制备cng的方法 - Google Patents

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李毓良
曾强
徐明江
周春明
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Abstract

一种生物质制备CNG的方法。本发明涉及制备CNG的方法。本发明为解决废弃生物质利用率较低以及造成环境污染的问题。方法：一、生物质预发酵处理；二、沼气发酵；三、压榨回流；四、沼气净化提纯；五、储存。本发明以生物质为原料生产CNG，不产生污染物，可实现废弃生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。1吨生物质可以制取180立方米CNG，可以减少对国外进口的依赖程度。

Description

一种生物质制备CNG的方法
技术领域
本发明涉及制备CNG的方法。
背景技术
目前我国竹子、木材边角料、树皮、农作物秸秆、禽畜粪便等废弃生物质资源十分丰富，但利用率较低，只有少部分生物质资源被用作农村生活燃料或肥料等，绝大部分生物质资源被农民废弃，造成资源浪费和环境污染。
另一方面，我国能源紧张，石油、煤炭资源日渐枯竭，天然气缺口很大，急需发展可替代能源，可再生能源。
发明内容
本发明为解决废弃生物质利用率较低以及造成环境污染的问题，而提供一种生物质制备CNG的方法。
本发明的一种生物质制备CNG的方法包括以下步骤：
一、生物质预发酵处理：将生物质破碎，然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌，再堆沤3～6天，完成预发酵处理；
二、沼气发酵：向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液，然后加入氮肥调节碳氮比，在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵，发酵20～22天，得到沼气和沼渣液；
三、压榨回流：将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离，得到沼渣和沼液，沼渣外送，沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌，另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐；
四、沼气净化提纯：将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理，然后进行干法脱硫处理，再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理，最后进行脱杂质处理，得到甲烷气；
五、储存：将步骤四得到的甲烷气加压压缩后储存至储气柜，得到CNG。
本发明有益效果
本发明以生物质为原料生产CNG，不产生污染物，可实现生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。CNG主要成分是甲烷，使用时可以大量减少居民燃煤产生的炉灰量、飞灰量，减少了车辆燃油产生的污染，减少了零散液化气用户倒残液所造成的污染，提高人民的生活质量。
发展生物质制备CNG，实现废弃生物质替代能源资源，1吨生物质可以制取180立方米CNG，可以减少对国外进口的依赖程度，进一步缓解能源危机，满足城市建设和发展的需求。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种生物质制备CNG的方法包括以下步骤：
一、生物质预发酵处理：将生物质破碎，然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌，再堆沤3～6天，完成预发酵处理；
二、沼气发酵：向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液，然后加入氮肥调节碳氮比，在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵，发酵20～22天，得到沼气和沼渣液；
三、压榨回流：将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离，得到沼渣和沼液，沼渣外送，沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌，另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐；
四、沼气净化提纯：将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理，然后进行干法脱硫处理，再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理，最后进行脱杂质处理，得到甲烷气；
五、储存：将步骤四得到的甲烷气加压压缩后储存至储气柜，得到CNG。
本实施方式以生物质为原料生产CNG，不产生污染物，可实现生物质的完全生态循环和高效利用。它可以解决大量废弃生物质导致的环境污染问题。CNG主要成分是甲烷，使用时可以大量减少居民燃煤产生的炉灰量、飞灰量，减少了车辆燃油产生的污染，减少了零散液化气用户倒残液所造成的污染，提高人民的生活质量。
发展生物质制备CNG，实现废弃生物质替代能源资源，1吨生物质可以制取180立方米CNG，可以减少对国外进口的依赖程度，进一步缓解能源危机，满足城市建设和发展的需求。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm～30mm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为：温度为35～40℃，碳氮比为20～30，pH为7～7.5。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为：气体冷却至温度为30～40℃后除去气体中的冷却水。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中所述的干法脱硫参数为：钙硫比＜1.4，物料循环次数为30～150。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤四中变压吸附处理过程为：利用吸附剂在压力为0.5Mpa～1.5Mpa的条件下脱除CO2和N2。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：本试验一种生物质制备CNG的方法包括以下步骤：
一、生物质预发酵处理：将生物质破碎，然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌，再堆沤5天，完成预发酵处理；
二、沼气发酵：向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液，然后加入氮肥调节碳氮比，在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵，发酵21天，得到沼气和沼渣液；
三、压榨回流：将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离，得到沼渣和沼液，沼渣外送，沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌，另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐；
四、沼气净化提纯：将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理，然后进行干法脱硫处理，再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理，最后进行脱杂质处理，得到甲烷气；
五、储存：将步骤四得到的甲烷气加压压缩后储存至储气柜，得到CNG。
步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm。
步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为：温度为35℃，碳氮比为25，pH为7.2。
步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为：气体冷却至温度为35℃后除去气体中的冷却水。
步骤四中所述的干法脱硫参数为：钙硫比＜1.4，物料循环次数为150。
步骤四中变压吸附处理过程为：利用吸附剂在压力为1Mpa的条件下脱除CO2和N2。

Claims (6)

1.一种生物质制备CNG的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
一、生物质预发酵处理：将生物质破碎，然后将破碎后的生物质加回流沼液搅拌，再堆沤3～6天，完成预发酵处理；
二、沼气发酵：向预发酵处理后的生物质中加入回流沼液，然后加入氮肥调节碳氮比，在发酵罐内进行半干式中温厌氧发酵，发酵20～22天，得到沼气和沼渣液；
三、压榨回流：将步骤二得到的沼渣液进行压榨分离，得到沼渣和沼液，沼渣外送，沼液一部分回流至步骤一与破碎后的生物质进行搅拌，另一部分回流至步骤二与预发酵处理后的生物质一起送入发酵罐；
四、沼气净化提纯：将步骤二得到的沼气先进行气液分离脱水处理，然后进行干法脱硫处理，再进行变压吸附处理或膜分离脱二氧化碳处理，最后进行脱杂质处理，得到甲烷气；
五、储存：将步骤四得到的甲烷气加压压缩后储存至储气柜，得到CNG。
2.根据权利要求1所述的一种生物质制备CNG的方法，其特征在于步骤一中将生物质破碎至粒径为10mm～30mm。
3.根据权利要求1所述的一种生物质制备CNG的方法，其特征在于步骤二中所述的半干式中温厌氧发酵参数为：温度为35～40℃，碳氮比为20～30，pH为7～7.5。
4.根据权利要求1所述的一种生物质制备CNG的方法，其特征在于步骤四中所述的气液分离脱水处理过程为：气体冷却至温度为30～40℃后除去气体中的冷却水。
5.根据权利要求1所述的一种生物质制备CNG的方法，其特征在于步骤四中所述的干法脱硫参数为：钙硫比＜1.4，物料循环次数为30～150。
6.根据权利要求1所述的一种生物质制备CNG的方法，其特征在于步骤四中变压吸附处理过程为：利用吸附剂在压力为0.5Mpa～1.5Mpa的条件下脱除CO2和N2。
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