七附件沼气的概念与特性1、 什么是沼气在日常生活中，特别是在气温较高的夏、秋季节，人们经 常可以看到，从死水塘、污水沟、储粪池中，咕嘟咕嘟地向表面冒出 许多小气泡，如果把这些小气泡收集起来，用火去点，便可产生蓝色 的火苗，这种可以燃烧的气体就是沼气由于它最初是从沼泽中发现 的，所以叫做沼气（marsh gas）沼气又是有机物质在厌氧条件下产 生出来的气体，因此，又称为生物气（biogas）沼气实质上是人畜 粪尿、生活污水和植物茎叶等有机物质在一定的水分、温度和厌氧条 件下，经沼气微生物的发酵转换而成的一种方便、清洁、优质、高品 位气体燃料，可以直接炊事和照明，也可以供热、烘干、贮粮沼气 发酵剩余物是一种高效有机肥料和养殖辅助营养料，与农业主导产业 相结合，进行综合利用，可产生显著的综合效益2、 沼气的来源沼气发酵是自然界中普遍而典型的物质循环过程，按其来源不 同，可分为天然沼气和人工沼气两大类天然沼气是在没有人工干预 的情况下，由于特殊的自然环境条件而形成的除广泛存在于粪坑、 阴沟、池塘等自然界厌氧生态系统外，地层深处的古代有机体在逐渐 形成石油的过程中，也产生一种性质近似于沼气的可燃性气体，叫做 “天然气”。
人类在分析掌握了自然界产生沼气的规律后，便有意识 地模仿自然环境建造沼气池，将各种有机物质作为原料，用人工的方 法制取沼气，这就是“人工沼气”我们公司污水站IC厌氧系统供应 给生活纸厂用的沼气就是属于后者3、 沼气的成分无论是天然产生的，还是人工制取的沼气，都是以甲烷为主要成 分的混合气体，其成分不仅随发酵原料的种类及相对含量不同而有变 化，而且因发酵条件及发酵阶段各有差异一般情况下，它的主要成 分是甲烷（ch4），其次有二氧化碳（CO2）和少量的硫化氢（H2S）、氢 （h2）、一氧化碳（CO）、氮（n2）等气体沼气的组成中，可燃成分 包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体，人类主要利用这一部分 气体的燃烧来获得能量；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体 在沼气成分中甲烷含量为55%〜70%、二氧化碳含量为28%〜44%、 硫化氢平均含量为0.034%，其他成分含量极少4、沼气的理化性质沼气是一种无色、有毒、有轻微的臭鸡蛋味（因为它含有微量的 硫化氢气体）的气体，所以，去除硫化氢前，有轻微的臭鸡蛋气味， 燃烧后，臭鸡蛋气味消除沼气的主要成分是甲烷，它的理化性质也 近似于甲烷它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、 无毒的气体。
甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合 的简单碳氢化合物⑴热值甲烷是一种发热值相当高的优质气体燃料，燃烧时呈蓝色火焰 1m3纯甲烷，在标准状况下完全燃烧，可放出35822千焦的热量，最高 温度可达1400 °C沼气中因含有其他气体，发热量稍低一点，约为 20000〜29000千焦，相当於0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后 放出的热量，从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于 燃烧3.03千克煤所能利用的热量最高温度可达1200C⑵比重与空气相比，甲烷的比重为0.55，比空气约轻一半标准沼气的 比重为0.94所以，在沼气池气室中，沼气较轻，分布在上层；二氧 化碳较重，分布于下层沼气比空气轻，在空气中容易扩散，扩散速 度比空气快3倍当空气中甲烷的含量达25%o〜30%时，对人畜有一 定的麻醉作用⑶溶解度甲烷在水中的溶解度很小，在20C、一个大气压下，100单位体 积的水只能溶解3个单位体积的甲烷，这就是沼气不但在淹水条件下 生成，还可用排水法收集的原因⑷临界温度和压力气体从气态变成液态时，所需要的温度和压力称为临界温度和临 界压力标准沼气的平均临界温度为一37°C,平均临界压力为 56.64x105帕（即56.64个大气压力）。
这说明沼气液化的条件是相当 苛刻的，也是沼气只能以管道输气，不能液化装罐作为商品能源交易 的原因⑸分子结构与尺寸甲烷的分子结构是一个碳原子和四个氢原子构成的等边三角四 面体，分子量为16.04其分子直径为3.76x10-10米，约为水泥砂浆 孔隙的1/4,这是研制复合涂料，提高沼气池密封性的重要依据 ⑹燃烧特性一个体积的甲烷需要两个体积的氧气才能完全燃烧氧气约占空 气的1/5,而沼气中甲烷含量为60%〜70%，所以，一个体积的沼气 需要6〜7个体积（是液化气的四倍）的空气才能充分燃烧，同时它所 需的空气量又分为一次空气和二次空气，一次空气是沼气燃烧前需要 混合的空气，二次空气是沼气燃烧时由火焰周围大气所提供的空气 沼气燃烧速度低，它的速度为每秒0. 2米，不到液化气的1/4、1/3、 煤气的1/12因为燃烧速度低，当气体流速大于速度时，沼气还没有 来得及燃烧就跑掉了，就造成脱火沼气的燃点高，如液化气着火点 仅为360C，而沼气的着火点为650C-700C这是研制沼气用具和 正确使用用具的重要依据⑺爆炸极限在常压下，标准沼气与空气混合的爆炸极限是8.80%〜24.4%； 沼气与空气按1： 10的比例混合，在封闭条件下，遇到火会迅速燃烧、 膨胀，产生很大的推动力，因此，沼气除了可以用于加热、照明外， 还可以用做动力燃料。
⑻腐蚀性和污染性沼气含有少量的硫化氢，硫化氢来源于发酵原料中的含硫化合 物，是一种有毒气体，燃烧后生成二氧化硫会污染大气同时二氧化 硫还会强烈腐蚀管路中的金属部件了解和熟悉沼气的上述主要理化性质，对于制取和利用沼气很有必要。