第三章 重要的有机化合物第一节 认识有机化合物沼气及其利用价值沼气 沼气,顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,如果我们划着火柴,可把它点燃,这就是自然界天然发生的沼气。沼气,是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并必适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。 沼气的主要成分是甲烷。沼气由 50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于 1%的氢气(H2)、小于 0.4%的氧气(O2)与 0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体组成。由于沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有 8.6~20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。 沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即可燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为 34000 焦耳,每立方米沼气的发热量约为 20800——23600 焦耳。即 1 立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于 0.7 千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外,还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。沼气的利用及前景 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1.沼气传统利用和综合利用技术 沼气作为能源利用已有很长的历史。我国的沼气最初主要为农村户用沼气池,20世纪 70 年代初,为解决秸秆焚烧和燃料供应不足的问题,我国政府在农村推广沼气事业,沼气池产生的沼气用于农村家庭的炊事并逐渐发展到照明和取暖。目前,户用沼气在我国农村仍在广泛使用。我国的大中型沼气工程始于 1936 年,此后,大中型废水、养殖业污水、村镇生物质废弃物、城市垃圾沼气的建立拓宽了沼气的生产和使用范围。随着我国经济与人民生活水平的提高,工业、农业、养殖业的发展,大废弃物发酵沼气工程仍将是我国可再生能源利用和环保的切实有效的方法。 自 80 年代以来建立起的沼气发酵综合利用技术沼气为纽带,物质多层次利用、能量合理流动的高效农产模式,已经逐渐成为我国农村地区利用沼气技术促进可持续发展的有效方法。 2.沼气发电技术 沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,...