沼气净化工艺

1.水洗工艺
因为二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度比甲烷大，所以水洗不但可以去除二
氧化碳，还可以去除硫化氢，此吸收过程是纯粹的物理反应。通常沼气通过压
缩后从吸收柱底部进入，水从顶部进入进行反相流动吸收。
因为硫化氢在水中的溶解度比二氧化碳大，所以水洗也可以去除硫化氢。吸收
了二氧化碳和硫化氢的水可以再生循环使用，可以在吸收柱中通过减压或者
用空气吸脱再生，当水中的硫化氢浓度比较高的时候，一般不推荐使用空气
吹脱，因为水很快又被硫污染。如果有废水可以利用，不推荐对水进行再生。
2.聚乙二醇洗涤工艺
聚乙二醇洗涤和水洗一样，也是一个物理吸收过程。Selexol 是一种溶剂的商
品名，主要成分为二甲基聚乙烯乙二醇（DMPEG）。和在水中一样，二氧化
碳和硫化氢在 Selexol 中的溶解度比甲烷大，不同之处是二氧化碳和硫化氢
在 Selexol 中溶解度比水中大，这样需要 Selexol 的量也会减少，更加经济和
节能。另外，水和卤化烃（填埋场沼气中的成分）也可以用 Selexol 洗涤去除
Selexol 可以再生重复使用，可以使用水蒸汽或者惰性气体（净化后的沼气和
天然气）吹脱 Selexol 中的元素硫，但是不推荐使用空气。
3.碳分子筛工艺
分子筛在分离沼气中特定的气体组成上是一种非常好的产品。通常，分子被松
散地吸附在炭孔隙中，并且可以析出。通过不同的网孔大小或者压力可进行选
择性的吸收。当压力减小时，分子筛中吸收的化合物组分会释放出来。所以这

“

个过程常常被乘坐 变压吸附（PSA ”

） 。可以用焦炭制作富有微米级孔隙结构

的分子筛净化沼气。
为了节省压缩气体的所需的能量，需要把一系列分子筛串联在一起。气体压力
从一组分子筛中释放后加入接下来的一组。通常是将四组排为一列，可以同时
用来去除二氧化碳和水蒸汽。利用活性炭去除了硫化氢后，冷凝器在四摄氏度
下冷凝去除之后，沼气在 6*10 的 5 次方帕的压力下通入吸收单元，通过第一
个吸收柱后可以使沼气中的水蒸汽分压小于 10ppm，甲烷含量超过 96%以
上。
因为第二个柱子和第四个柱子压力相通，而第二四个柱子是先被用来抽真空
脱附的，所以第二个柱子压力从 6*10 的 5 次方 pa 释放到接近 3*10 的五次
方 pa，在接着减至常压，释放出的气体再返回消化罐中以回首甲烷。第三个
柱子压力从 1*10 的五次方减少到 0.1*10 的五次方 pa，放出的气体主要含有
二氧化碳，并有少量甲烷，通常都直接排放，也可以设置一个回收装置来回
收甲烷。
可以用红外检测仪对第一个柱子分离的甲烷进行在线连续检测，如果不能满
足所需的沃泊指数（指在同一基准条件下，单位容积燃气的高位发热量与其
相对密度的平方根的乘积，一般是各种燃气混合气气质的一个重要的度量指
标），气体需要再进行变压吸附，如果甲烷含量足够高的话，可以输送进天
然气网或者通过压缩机压缩至 250*10 的五次方 pa 进行储存。
4.膜分离工艺
膜法分离主要有两种方法，一种是膜的两边都是气相的高压气体分离；另一