沼气中一般含有55%左右的甲烷和45%左右的二氧化碳,还有极少量的硫化氢等杂质气体。为实现沼气与天然气能源的互通,研究中心开发了全套沼气提纯技术与撬装装备。
沼气脱硫:络合铁脱硫技术是一种以络合铁溶液为催化剂的湿式氧化还原脱除H2S的方法,它的特点是能一步将H2S转变成元素S,H2S的脱除率可达99%以上,H2S含量低至10ppm以下。络合铁脱硫技术是一种工艺简单、工作硫容高且环保无毒的新型脱硫技术,克服了传统脱硫工艺硫容量低、脱硫工艺复杂、副盐生成率高、环境污染严重等弊端。
图1 络合铁脱硫
沼气脱碳:采用压力水洗技术对沼气进行脱碳,利用CO₂与 CH₄在水中溶解度差异显著,在加压条件下使 CO₂被水选择性吸收,实现甲烷高效富集;吸收水经减压解析再生,循环使用。该技术甲烷回收率>98.5%,CO₂回收率>70%,可在 40%–120% 的负荷区间稳定运行,该技术与撬装装备于2016年获得青岛市科技进步三等奖,完美适配养殖场、餐厨垃圾处理厂、垃圾填埋场等沼气产量波动场景,目前已成功推广了十余处千万方级生物天然气工程项目,是生物天然气制备领域的绿色高效核心技术。
图2 压力水洗脱碳