生物質(zhì)能工藝及裝備的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著地球上煤炭、石油和天然氣等不可再生的化石能源的日益枯竭，人們已將目光轉(zhuǎn)移到了生物質(zhì)能源的開發(fā)利用上來，實踐證明生物質(zhì)沼氣轉(zhuǎn)換技術(shù)在能量轉(zhuǎn)換效率上高于其他生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。因此，在我國農(nóng)村大力發(fā)展沼氣應(yīng)用技術(shù)是開發(fā)利用生物質(zhì)資源的有效方法。
　　本文在認(rèn)真研究和分析國內(nèi)外沼氣技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對我國農(nóng)村傳統(tǒng)沼氣池存在的諸如氣密性差、料液易結(jié)殼、保溫性能差等種種弊端，致使沼氣生產(chǎn)出現(xiàn)產(chǎn)氣率低下的問題，以沼氣發(fā)酵基本原理為理

2、論依據(jù)，結(jié)合農(nóng)村戶用沼氣池圖集標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了一套使用方便，維護(hù)簡單和經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型高效沼氣發(fā)酵設(shè)備，并進(jìn)行了可行性研究和產(chǎn)氣實驗，綜合效益分析，對傳統(tǒng)方法尚待解決的問題提出了解決方案，結(jié)論如下：
　?。?）設(shè)計的沼氣發(fā)酵設(shè)備形狀為圓柱形，受力均勻，易于加工。設(shè)備的高與直徑的比為1:1，在容積一定時，所需材料最少。密封采用浮罩式水封技術(shù)，經(jīng)計算，水封槽的深度應(yīng)大于255mm才能滿足氣密性要求。材料選用聚丙烯板材，具有抗腐蝕、重量輕

3、、保溫性能好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
　?。?）實驗證明了本研究設(shè)計的沼氣發(fā)酵設(shè)備的氣密性達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。設(shè)備內(nèi)料液的溫度在夏季可維持在25℃左右，每天的溫度變化最多不超過2.5℃，不會對產(chǎn)氣量產(chǎn)生較大影響；本實驗玉米秸稈發(fā)酵周期為35天，在該發(fā)酵周期內(nèi)，沼氣產(chǎn)氣率最高可達(dá)到0.53m3m-3d-1，平均池容產(chǎn)氣率可達(dá)到0.28 m3m-3d-1，與傳統(tǒng)沼氣池相比提高了0.08 m3m-3d-1，達(dá)到了設(shè)計要求。所產(chǎn)沼氣的甲烷

4、濃度約為63.7％，在沼氣濃度的正常范圍之內(nèi)。
　?。?）從農(nóng)戶和社會角度，采用動態(tài)經(jīng)濟(jì)分析方法對所設(shè)計的沼氣發(fā)酵設(shè)備的綜合效益做出分析，結(jié)果表明本裝置的財務(wù)凈現(xiàn)值 NPV（i=10％）、益本比、動態(tài)投資回收期、內(nèi)部收益率分別為2909.6元、1.58、6.35年和24.7％。結(jié)果表明凈現(xiàn)值、益本比及內(nèi)部收益率三項評價指標(biāo)均合乎要求，本套裝置的推廣具有良好的國民經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展前景。對本裝置進(jìn)行生態(tài)效益分析得出，一套太陽能加熱的戶用