生物質能工藝及裝備的應用研究.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，人們已將目光轉移到了生物質能源的開發(fā)利用上來，實踐證明生物質沼氣轉換技術在能量轉換效率上高于其他生物質能源轉換技術。因此，在我國農村大力發(fā)展沼氣應用技術是開發(fā)利用生物質資源的有效方法。
　　本文在認真研究和分析國內外沼氣技術發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，針對我國農村傳統(tǒng)沼氣池存在的諸如氣密性差、料液易結殼、保溫性能差等種種弊端，致使沼氣生產出現(xiàn)產氣率低下的問題，以沼氣發(fā)酵基本原理為理

2、論依據，結合農村戶用沼氣池圖集標準，設計了一套使用方便，維護簡單和經濟效益顯著的新型高效沼氣發(fā)酵設備，并進行了可行性研究和產氣實驗，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，結論如下：
　　（1）設計的沼氣發(fā)酵設備形狀為圓柱形，受力均勻，易于加工。設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，經計算，水封槽的深度應大于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、機械強度高等優(yōu)點。
　?。?）實驗證明了本研究設計的沼氣發(fā)酵設備的氣密性達到國家標準規(guī)定的要求。設備內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℃，不會對產氣量產生較大影響；本實驗玉米秸稈發(fā)酵周期為35天，在該發(fā)酵周期內，沼氣產氣率最高可達到0.53m3m-3d-1，平均池容產氣率可達到0.28 m3m-3d-1，與傳統(tǒng)沼氣池相比提高了0.08 m3m-3d-1，達到了設計要求。所產沼氣的甲烷

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