一、沼气的命名
沼气是有机物在无氧(厌氧)的条件下,经微生物分解所产生的一种可燃性混合气体,其主要成份是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。早期人们发现湖泊或沼泽中,常常可以看到有气泡从水底污泥里冒出,将这些气体收集起来可以点燃,所以人们给它起名叫“沼气”。
沼气广泛存在于自然界,常见的地方有:水塘、污水沟、粪坑、城市下水道。根据其来源、产气地点及气体性质,沼气又被人们称之为污泥气、生物质气、瓦斯等。
沼气可分为天然沼气(分布于自然界中)和人工沼气两大类,人工沼气属可再生能源,就是以多种有机物质,比如人畜粪便、农作物秸杆、杂草、有机废水、有机垃圾等作为原料,在密封沼气池中发酵而获得,用于煮饭、点灯、发电等。
二、沼气的成份
沼气的成份是(个变量)变化的,各种气体的含量受发酵条件(浓度、温度、酸碱度等)、发酵原料成份和工艺流程的不同而变化。一般农村户用沼气池所产沼气中含甲烷(CH4)55~75%,二氧化碳(CO2)25~40%,氮气(N2)2%左右,氧气(O2)0.3%左右,硫化氢(H2S)0.05%左右,氢气(H2)和一氧化碳(CO)2.65%左右,有时还有少量其他碳氢化合物(CmHn)。
三、沼气的物理化学性质
沼气是一种可燃的混合气体。其性质是由沼气中各种气体性质和相对含量而决定。沼气的主要成份是甲烷和二氧化碳,因此沼气的一些特性受这两种气体影响较大。
1、物理性质。沼气中的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气、氮气都是无色无味的气体;沼气中的硫化氢、有时含极少量的氨气(NH4)是无色、略带臭味的气体;沼气中少量的硫化氢、一氧化碳是无色有毒气体。所以沼气是一种无色、有毒、略带臭味的气体。经燃烧后都会变成无毒、无臭味的气体,对人类的健康和环境没有影响,所以沼气是一种卫生的生活燃料。
2、化学性质。使用沼气主要是利用甲烷,甲烷是一种简单的饱和烃类碳氢化合物,化学性质极为稳定。在水中的溶解度很低,可以用水密封的方式来贮存沼气。在一个大气压的条件下,溶点是﹣182.5℃,沸点是﹣161.5℃,着火点是537.2℃。液化甲烷需要在﹣82.5℃、约45个大气压条件下才能液化,常温常压下,甲烷只能以气体存在。若沼气中含60%的甲烷,在常温常压下,当空气中混有9%~24%的沼气时,遇明火就会爆炸性燃烧。1立方米沼气完全燃烧可放出17911千焦~25075千焦的热量。 |