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沼氣成分分析儀及熱值分析在沼氣生產(chǎn)及凈化提純工藝過(guò)程監測的重要性及選型

瀏覽次數:764發(fā)布日期:2023-08-08

一、應用背景

沼氣是有機物質(zhì)在厭氧條件下,經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體,主要成分是甲烷和二氧化碳,此外還有水蒸氣、硫化氫、氮氣、氫氣和氧氣等氣體。

沼氣作為能源利用已有很長(cháng)的歷史,沼氣要達到工業(yè)燃氣質(zhì)量標準,需要經(jīng)過(guò)脫硫、脫氧、干燥等一系列凈化提純工藝,去除沼氣內雜質(zhì)、水汽、CO2等,才能使沼氣熱值符合標準要求的高品質(zhì)生物天然氣。

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而要達到標準所規定的燃氣質(zhì)量,沼氣凈化提純工藝過(guò)程監測沼氣組分含量以及熱值的在線(xiàn)分析儀器不可少。

二、沼氣分析儀選型及優(yōu)缺點(diǎn)

目前沼氣成分分析儀器有多種原理及類(lèi)型,主要有氣相色譜方法、奧氏氣體分析方法、不分光紅外線(xiàn)原理、熱催化元件檢測等幾種方法。

2.1氣相色譜法:

其中氣相色譜法多應用于實(shí)驗室分析檢測,采用FID、TCD傳感器檢測甲烷、二氧化碳和氧氣的體積濃度。色譜法優(yōu)點(diǎn)是檢測數據可以達到較高的精度,缺點(diǎn)是是價(jià)格高昂不能在線(xiàn)實(shí)時(shí)分析。

2.2奧氏氣體分析法:

奧氏氣體分析法也是多應用于實(shí)驗室分析檢測,優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,缺點(diǎn)是不能在線(xiàn)監測,使用要求高,需要有一定經(jīng)驗的操作人員進(jìn)行操作需要耗材,沼氣中氮氣等非甲烷和二氧化碳氣體對測量結果影響大。

2.3熱催化分析法:

優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,多應用于礦井瓦斯氣體中甲烷和二氧化碳含量監測,該檢測方法易受背景氣體及環(huán)境溫度的影響,測量存在較大誤差,同時(shí)傳感器核易被沼氣中硫化氫腐蝕。

2.4不分光紅外線(xiàn)分析原理:

基于NDIR不分光紅外線(xiàn)原理,可同時(shí)分析沼氣中甲烷和二氧化碳濃度含量;使用形式多樣既可以在線(xiàn)防爆監測也可以在實(shí)驗室使用。

光學(xué)原理分析精度高于熱催化分析法和奧氏氣體分析法,除了甲烷和二氧化碳,還可以同時(shí)監測沼氣中氧氣、氫氣、硫化氫等氣體濃度含量。

三、沼氣凈化提純工藝氣體分析儀監測點(diǎn)

沼氣成分的實(shí)時(shí)監測對于沼氣工廠(chǎng)安全和高效運行起著(zhù)重要的指導作用,因此在每個(gè)反應器,以及凈化、提純等工藝環(huán)節安裝沼氣成分分析儀是掌握工藝以及安全運行狀況的基本條件。

3.1優(yōu)化監測與厭氧發(fā)酵

發(fā)酵罐出口測量甲烷、二氧化碳、氧含量,掌握發(fā)酵罐發(fā)酵狀況,從而能夠及時(shí)準確地調節發(fā)酵罐進(jìn)出料時(shí)間適時(shí)調整工藝,提高產(chǎn)氣效率,對發(fā)酵條件進(jìn)行及時(shí)調整及優(yōu)化,對提升產(chǎn)氣效率和提高甲烷含量具有重要意義。

3.2熱電聯(lián)產(chǎn)脫硫檢測

脫硫設備出口監測硫化氫含量,能夠直觀(guān)地了解脫硫工藝效率,根據實(shí)時(shí)檢測結果進(jìn)行脫硫工藝優(yōu)化。在熱電聯(lián)產(chǎn)項目中,要求沼氣的硫化氫去除能力達到99.9%,因此需要進(jìn)行沼氣質(zhì)量檢驗使得燃料條件達到要求

3.3沼氣提純后質(zhì)量檢測及熱值分析

提純裝置出口測量沼氣組份中CH4、H2S、CO2、O2濃度含量以及熱值,能夠準確沼氣凈化提純效率,通過(guò)熱值參數為燃氣銷(xiāo)售提供參考數據。

  針對沼氣行業(yè)氣體分析監測,諾科儀器自主研發(fā)生產(chǎn)的多組分氣體分析儀,是沼氣行業(yè)連續氣體分析的理想解決方案。

儀器基于NDIR(紅外)、ECD(電化學(xué))等技術(shù),可精確分析沼氣中不同氣體組分濃度含量,儀器可根據客戶(hù)現場(chǎng)工況及需求進(jìn)行定制。

儀器可應用于農業(yè)畜禽沼氣工程、市政污泥厭氧消化、工業(yè)廢水厭氧處理、餐廚垃圾厭氧消化、垃圾填埋等等領(lǐng)域,用于生物甲烷氣體、垃圾填埋氣及其他行業(yè)工藝過(guò)程氣的定性和定量分析。



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