沼气的组成及各成分的性质.pdf

昆明理工大学硕士学位论文 4沼气的净化 41 沼气的组成及各成分的性质 如3 4 2 所述 厌氧消化处过程所产生的沼气组成及各成分含量用Q F 1 9 0 4 型奥氏气体分析仪分析得到 沼气的组成及各成分物理性质见表3 2 及表 4 1 表 4 1 沼气各组分的理化性质 戈 相对临界临界平均 密度爆炸 密度温度压力热值毒性 分子量 g L 范M 空气 a t m k J L CH41 6 0 4 0 7 1 7 0 5 5 4一 8 2 5 4 5 8 3 7 8 4 5 3 1 4一 C02 4 4 1 9 7 7 1 5 2 8 3 1 1 7 2 9一一一 OZ3 2 1 4 3 1 1 0一1 9 8 4 7 7一一一 H2 S3 4 1 5 3 1 1 8 1 0 0 4 8 8 9 2 4 5 6 4 一4 6剧毒 标准 沼气 一1 2 2 4 0 9 4一一2 2 7 6 一 1 2一 由表 3 2 及表 4 1 可以看出 沼气的成分比较复杂 其中最主要的成分是 甲烷 C H 4 和二氧化碳 C 0 2 其中甲烷6 0 7 0 二氧化碳4 0 3 0 此外还含有少量的硫化氢 H Z S 气体 氧气 O Z 等 总量不超过 5 由 此可见 甲烷的性质决定了沼气的性质 1 甲烷 甲烷的分子式是 C H 4 相对分子量是 1 6 0 4 是最简单而稳定的碳基化合 物 是一种无色无味的气体 甲烷气体比较轻 它对空气的相对密度是 0 5 5 4 空气二 1 约为空气的一半 甲烷在水中的溶解度很小 在 1 0 1 3 k P a 0 时 为 0 0 3 3 2 0 时为3 甲烷较难液化 在一8 2 5 0C和4 6 4 0 7 k P a 下 才能 液化 体积变为原体积的 1 其液态相对密度为0 4 2 熔点为一1 8 2 5 C 沸 点为 1 6 1 6 0C 着火点为 6 5 0 7 5 0 0C 热值为 3 5 8 4 7 3 9 7 9 6 k J m 3 而沼气的 着火点比甲烷略低 为6 4 5 C 热值为5 5 0 0 6 5 0 0 k J m 3 甲烷燃烧时发出淡 蓝色火焰 温度可达1 4 0 0 以上 C 2 硫化氢 昆明理工大学硕士学位论文 H 2 S是一种无色有毒的可燃性气体 具有强烈的臭鸡蛋气味 H 2 S的熔点 是一8 3 C 沸点是一6 0 3 0C 相对分子量是 3 4 8 相对密度是 1 1 8 9 空气 1 0 由于 S 2 一 容易失去电子而被氧化 具有较强的还原性 H 2 S还容易溶于醇等有 机溶剂 还易与碱作用 形成金属硫化物或硫氢化物 在高温或常温下 H 2 S 能与一些金属氧化物 如氧化铁 氧化锌等作用生成金属硫化物 还能与许多 金属离子 除氨离子和碱金属外 在液相中生成溶解度很低的硫化物 1 5 1 1 1 6 1 硫化氢是强烈的神经毒物 对人的粘膜和呼吸道有明显的刺激作用 会引 起眼角结膜炎 同时极易被肺和胃所吸收 硫化氢可与组织中的碱性物质结合 成硫化钠 从而造成眼和呼吸道的损害 全身中毒作用是通过抑制细胞色素氧 化酶 阻断生物氧化过程 造成组织缺氧 内窒息 所致 硫化氢进入血液后 与血红蛋白结合 生成不可还原的硫化血红蛋白 发生中毒症状 1 7 1 不同浓 度的H 2 S对人体的危害见表4 2 1 1 8 1 表 4 2 不同浓度硫化氢对人体的危害 硫化氢浓度 m g m 3 接触时 间中毒反应 0 0 3 5 4 7 3 0 4 0 7 0 1 5 0 3 0 0 1 2 小时 1小时 1 5 6 0分 钟 数秒钟 立 即 开始闻到臭味 臭味明显 感到中等强烈难闻的臭蛋味 臭味强烈 仍能忍受 呼吸道及眼刺激症状 嗅觉疲劳闻不到味道 8分钟出现眼刺激症状 时间长引起肺气肿 7 6 0 发生肺气 肿 疼 头昏 支气管炎 步态不稳 肺炎 接触时间长引起头 恶心 呕吐 排尿困难 1 0 0 0 很快出现急性中毒 呼吸麻痹死亡 1 4 0 0 昏迷 呼吸麻痹死亡 呈 闪电式 中毒 4 2沼气中硫化氢气体的净化方法 由4 1 中可以看出 沼气中含有的硫化氢会对环境和人体造成危害 为了 防止硫化氢造成的危害 在沼气利用之前要除去其中的硫化氢 沼气的净化实 际上就是指硫化氢的净化 我国 对环境大气 车间空气及工业废气中 硫化氢浓 度己 有严格规定 居民 环境大气中 硫化氢的 最高 浓度不得