沼氣除濕介紹
沼氣除濕介紹—無(wú)論是濕式、干式還是半干式厭氧發(fā)酵，發(fā)酵物料體系中水分會(huì)隨著沼氣一并輸出，因此從沼氣工程收集的沼氣往往處于飽和或接近飽和狀態(tài)，其水蒸氣含量約在1～4%（體積比）之間，這些水蒸氣的存在會(huì)給后續(xù)的資源化利用過(guò)程或設(shè)備帶來(lái)不利影響，因此需要進(jìn)行脫除凈化。 
具體來(lái)講，對(duì)沼氣中水蒸氣含量的脫除分為兩類(lèi)技術(shù)：一類(lèi)是脫水除濕，即使沼氣中無(wú)液態(tài)水，比如在沼氣發(fā)電應(yīng)用中為了避免液態(tài)水出現(xiàn)而導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的腐蝕情況，此時(shí)往往將脫水要求強(qiáng)化為相對(duì)濕度小于某要求數(shù)值（比如小于80%RH）；另一類(lèi)是干燥，即將水蒸氣含量控制在低于較低的露點(diǎn)溫度（比如工作露點(diǎn)低于當(dāng)?shù)?低溫度以下-5℃），其目的是確保不發(fā)生任何液化凝結(jié)現(xiàn)象，該脫水除濕要求多數(shù)用于增壓輸送等場(chǎng)合。 
沼氣除濕有多種實(shí)現(xiàn)方法，主要包括升溫除濕、冷凝除濕、吸附除濕、吸收除濕、膜法除濕等。 
在上述方法中，升溫除濕是通過(guò)加熱氣體使其相對(duì)濕度降低，通過(guò)控制溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)濕度的控制。對(duì)沼氣加熱升溫，沼氣的相對(duì)濕度隨著溫度的升高而降低，盡管這種方法并不能真正減少沼氣中的水蒸氣的含量，即沼氣中含濕量是不變的，但可以避免液態(tài)水的形成。 
沼氣除濕介紹—冷凝除濕是利用制冷系統(tǒng)提供的冷媒把沼氣溫度降低到其露點(diǎn)溫度以下，使沼氣中的水蒸氣凝結(jié)出來(lái)，而凝結(jié)熱被制冷設(shè)備帶走，達(dá)到減少沼氣含濕量的目的。冷卻除濕是將濕沼氣流經(jīng)低溫表面使沼氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，從而將濕沼氣中水蒸氣去除的方法。由于用冷凍機(jī)進(jìn)行冷卻，所以又稱(chēng)冷凍除濕。它是目前比較常用的除濕方法。由于常常需要再加熱，冷卻除濕的能耗較高。 
吸附除濕是指利用吸附劑（如硅膠、鋁膠、分子篩等）對(duì)水分子的極性吸附作用而將沼氣中的水分降低到一定的含量。吸附是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)移過(guò)程，分為化學(xué)吸附和物理吸附。物理吸附是指被吸附的物質(zhì)與吸附劑之間的吸附力是由范德華力產(chǎn)生的，將被吸附物質(zhì)的分子吸附到吸附劑表面或分子晶格之間，吸附過(guò)程中不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，吸附具有可逆性；化學(xué)吸附是指被吸附的物質(zhì)與吸附劑之間的吸附力是由化學(xué)鍵力產(chǎn)生的，吸附后吸附劑的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，吸附具有不可逆性。在吸附除濕中吸附劑以物理吸附為主，適用于相對(duì)濕度較低的沼氣除濕，可使露點(diǎn)達(dá)到-40℃以下，因此該方法多用于除濕干燥處理中。 
吸附除濕在實(shí)際應(yīng)用中，多采用固定床除濕方式，即濕沼氣流經(jīng)由固體吸附劑堆積而成的吸附床時(shí)，利用毛細(xì)管作用將水蒸氣吸附在固體吸濕劑上，沼氣中所含水量降低，從而達(dá)到除濕的目的。選擇適當(dāng)吸附劑和操作流程，可將沼氣的濕度降得很低。吸附劑經(jīng)再生后循環(huán)使用。這種方法用于濕度較小而除濕要求較高的場(chǎng)合。固體吸附床除濕不受露點(diǎn)溫度的影響而達(dá)到很低的濕度，在低溫低濕工況下除濕效率顯著高于其它除濕方式，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠。 
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吸收除濕是指使含濕氣體與某些吸濕劑（在常溫常壓下水蒸氣分壓較低）接觸，在分壓差的作用下，含濕氣體中所含水蒸氣被吸收而實(shí)現(xiàn)除濕。吸收除濕劑分為固體吸濕劑和液體吸濕劑。吸收式固體吸濕劑在吸收水分時(shí)，會(huì)改變其化學(xué)特性或物理特性，如形成結(jié)晶水合物，繼續(xù)吸濕變?yōu)橐后w，如氯化鈣、硫酸鎂、硫酸銅及生石灰等。液體吸濕劑常為濃縮的鹽溶液，如三甘醇、氯化鋰、溴化鋰、氯化鈣等的水溶液，液體吸濕劑吸收水分后，溶液變稀，吸濕能力下降，需要進(jìn)行再生處理，在吸收液過(guò)程中，可以利用沼氣發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程余熱等低品位來(lái)除濕劑。選擇適當(dāng)?shù)奈鼭駝?，可以得到濕度較低的氣體。采用固體或液體吸濕劑除濕，須要有相應(yīng)的吸濕劑設(shè)備，所以系統(tǒng)較復(fù)雜，設(shè)備占地面積大，維護(hù)要求較高，另外溶液對(duì)容器有腐蝕性，需要定期補(bǔ)充以及更換吸收溶液，這些都給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)一定影響。 
壓縮除濕是指使沼氣通過(guò)壓縮機(jī)，加大壓力使?jié)裾託庵兴魵獾姆謮毫μ岣撸鄳?yīng)提高了露點(diǎn)，然后予以冷卻使沼氣溫度降低到露點(diǎn)溫度以下，達(dá)到過(guò)飽和使水份析出，經(jīng)加熱送出，從而降低沼氣的含濕量和相對(duì)濕度，達(dá)到去濕的目的。此法適合小氣量，低露點(diǎn)除濕。 
沼氣除濕介紹—膜法除濕是利用膜兩端的壓力差或溫度差使含濕沼氣中的水蒸氣透過(guò)膜而與沼氣中其他組份相分離，達(dá)到除濕的目的。除濕膜一般是采用親水性膜，可以是無(wú)機(jī)膜和液膜。膜的形態(tài)可以是平板式的，也可以是具有很高裝填密度的中空纖維式的。目前常用的除濕膜有聚乙烯醇膜、殼聚糖膜、芳香聚酰亞胺膜、聚丙烯丙烯腈膜和醋酸纖維素膜等。膜法除濕作為一種新穎的除濕方法，具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，如：除濕過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，無(wú)腐蝕問(wèn)題，無(wú)需閥門(mén)切換，無(wú)運(yùn)  動(dòng)部件，系統(tǒng)可靠性高，易維護(hù)，能耗小，維護(hù)費(fèi)用低、可通過(guò)調(diào)節(jié)膜面積和工藝參數(shù)來(lái)適應(yīng)不同環(huán)境對(duì)濕度的要求等。目前，膜法除濕還存在透濕率低、成本高的缺點(diǎn)，且受膜材料和制膜工藝的發(fā)展而制約。 
上述除濕方法在沼氣除濕應(yīng)用中，往往結(jié)合沼氣的其它處理工藝，進(jìn)行復(fù)合式的應(yīng)用，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的脫水除濕目的。
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