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1、题目：题目：沼气池的设计以及沼气的生产和供暖沼气池的设计以及沼气的生产和供暖专业：专业： 姓名：姓名：指导老师：指导老师： 学院：学院： 目录任务书3序言4沼气可行性与经济意义5沼气生产工职业资格认证流程流程图8原料与产品9沼气池的设计依据11沼气池的设计原理.13沼气池的设计步骤14沼气图纸设计25沼气计算26 中型沼气池综合效益评价29 总结收获31参考文献32化工原理化工原理课程设计任务书课程设计任务书一一、课题任务、课题任务(1)课题任务名称：沼气池的设计以及沼气的生产和供暖(2)设计要求：(1)对十户人家的全年供暖需求 (2)画出工艺流程、设备配图二、设计依据、条件二、设计依据、条件
2、1、 化工原理第二章：气体输送机械 第七章 气体干燥2、图书馆的书籍和网上的资料3、指导老师，三名同学，电脑，资料三、任务安排：三、任务安排：（一）前期：1、xxx 负责制图工具画图,xxx 负责数据资料的收集.2、xxx 负责工艺流程的查询及计算等问题。（二）中期：1、将资料汇总，查漏补缺！2、共同进行数据的计算，每户居民的日平均消耗量以及沼气的产生量，尽量满足十户人家的全年日常生活供暖。（三）后期：将资料排序，整合，以及对前两期的进展和不足进行总结，汲取经验，以便以后的改进序序 言言课程设计本课程教学中最重要的部分.化工原理课程设计旨在强化学生对于该课程理论的深化再理解,并有效提高学生学以
3、致用的能力,让学生能够将理论充分并有效的联系到实际工业生产中去,为将来的工作做出不仅仅是感性中的预打算.因此,对于这一非常重要的教学环节,我们要给予绝对的重视.要有一丝不苟的态度,并且要有坚韧不拔的敬业精神.要保证保时保质的完成设计任务.同时在设计过程中我们深刻体会到了团结合作的重要性,在设计过程中我们小组查阅了大量资料,做了大量的工程预算及实际审核.在此次任务中我们充分发挥了精诚团结的互助和互补精神.正因为我的团结与互助才保证了这次任务的完成. 当然,由于编者水平有限加之时间仓促,不足再所难免.我们恳请师长加以指正.书中参考了国内外参考资料,同时也得到了化工界同仁的帮助.对于这些资料的作者前
4、辈及同仁,我们致以崇高的敬意和谢意.编者题记沼气的可行性及经济意义沼气的可行性及经济意义一一 概概 论论 沼气生态农业术是依据生态学原理，以沼气建设为纽带，将畜牧业、种植业等科学、合理地结合在一起，通过优化整体农业资源，使农业生态系统内做到能量多级利用，物质良性循环，达到高产、优质、高效、低耗的目的，是一项可持续农业技术。 多年来的实践证明，农村办沼气是一举多得的好事。它能给国家、集体和农民带来许多好处，是我国农村建设的一件大事。农村办沼气的好处，概括起来主要有以下几个方面： 1 农村办沼气是解决农村燃料问题的重要途径之一。 修建一个容积为 60 立方米左右的沼气池，全年产沼气3650-460
5、0 立方米，只要发酵原料充足，并管理得好，可解决10 户左右的农户 1012 个月的生活燃料。尤其是广大农村妇女通过使用沼气，从烟熏火燎的传统炊事方式中和繁重的厨房劳作中解脱出来，腾出更多的时间从事其它庭院生产，增加经济收入。她们高兴地说：过去砍柴常生气，烟熏火燎产黑气；如今建池好产气，烧水做饭有沼气。 2 农村办沼气可以改变农业生产条件，促进农业生产发展。(1)改善农业生态环境。燃料问题的解决，有利于保护林草资源，促进植树造林的发展，减少水土流失，改善农业生态环境。 (2)增加肥料 。一个 60 立方米的沼气池，一年提供的沼肥，相当于 375 公斤硫酸铵、300 公斤过磷酸钙和 113 公斤
6、的氯化钾。因此，沼气办得好，既扩大了有机肥料的来源，同时，又消灭了寄生虫卵等危害人们健康的病原菌。(3)促进作物增产，增强作物抗旱、防冻能力，生产绿色食品 。沼气除直接作炊事、照明生活用能外，还可用于农业生产。用沼气灯对温室蔬菜增施二氧化碳气肥，可使黄瓜增产 30%，芹菜增产 25%，西红柿增产 20%，经济效益十分显著；利用沼气烘干粮食、农副产品以及沼气贮粮防虫、沼气保鲜水果等，具有设备简单，操作方便，不产生烟尘，费用省，效益好等优点。沼肥中因存留丰富的氨基酸 B 族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质，所以是各类农作物、花卉、果树、蔬菜等的优良有机肥料，并具有其促
7、进增产、抗寒、抗病虫之功能。实践证明，施用沼肥能使所有的粮食作物、经济作物和果树增产，其增产幅度一般在 5%20%。用沼液浸种，可以提高种子发芽率和成苗率，增强幼苗抗病、抗逆能力。施用沼肥不但节省化肥、减少农药的喷施量，也有利于生产绿色食品。 (4)有利于发展畜禽养殖 。办起沼气后，有利于解决“三料”（燃料、饲料和肥料）的矛盾，促进畜牧业的发展。(5)节省劳动力和资金 。办起沼气后，过去农民拣柴、运煤花费的大量劳动力就能节约下来，投入到农业生产第一线上去。同时节省了买柴、买煤、买农药、化肥的资金，使办沼气的农户减少了日常的经济开支，得到实惠。 (6)显著改善土壤结构。沼肥中的腐殖酸含量为 10
8、20%，对土壤团粒结构的形成起着直接的作用；沼肥中的氨态氮和蛋白氮使该有机肥具有缓速兼备的肥效特性；沼肥中的纤维等有机成分为疏松土壤及增强土壤有机质含量提供了必不可少的基础；而沼肥中大量活性微量元素则是提高肥料利用以及增强土壤肥力的因素。长期施用沼肥的土壤，有机质、氮、磷、钾等营养元素的含量明显增加，土壤酶活性增强，土壤物理性状得到不同程度的改善，增加作物对营养的利用和吸收，显著提高土壤肥力，促进农业持续增产。 (7)增加农民收入。将沼气发酵系统和农业主导产业相结合，经济效益将成倍增长。如我县示范推广的“猪沼果”和“猪沼菜”生态模式，全年经济收入达上万； “四位一体”生态温室模式，将沼气池、猪
9、禽舍、厕所、日光温室相结合，组成沼气综合利用体系，将有相当可观的经济收入。 沼气生产工职业资格认证流程流程图沼气生产工职业资格认证流程流程图原料与产品原料与产品秸秆做沼气发酵原料主要是采用麦秸、玉米、花生、大豆等作物秸秆做沼气发酵原料，通过添加秸秆发酵菌剂，制取沼气的方法。农村常用的发酵原料主要分为全秸秆沼气发酵、秸秆与人畜粪便混合沼气发酵和全用人畜粪便做沼气发酵原料 3 种。各种不同的发酵工艺，投料时原料的搭配比例和补料量不同。一 采用全秸秆进行沼气发酵。在投料时可一次性将原料备齐，并采用浓度较高的发酵方法。一口 8 立方米沼气池，需秸秆 400 千克、1 千克秸秆发酵菌剂、15 千克左右碳
10、铵、4000 千克左右水，10%-30%的接种物，产气可持续 810 个月。二 采用农作物秸秆与人畜粪便混合发酵。一口 8 立方米沼气池，需粪便（牛、马、羊、鸭等，猪粪 0、7 方米即可）1 立方米，秸秆 300 千克、0、5-1 千克秸秆发酵菌剂、5 千克左右碳铵、4000 千克左右水，10%-30%的接种物，产气可持续 810 个月。三 采用人畜粪便做沼气发酵原料。把粪便堆沤到空地上，粪便干燥的，泼上水至似流非流的状态，盖上塑料布，春天堆沤 6-8 天，夏天堆沤 3-5 天，冬天要堆沤 10 天以上。宜选取中午进行投料，减少热量的损失。本设计采用第三种.(1)建造一个中型的养猪场（150
11、头）,原料为:农作物残体,各种动物及人的排泄物和各种有机体.(2)主要产品:沼气 ,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 2080023600 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。沼气池的设计依据沼气池的设计依据设计与“模式”配套的沼气池，制定建池施工方案，应考虑下列因素：(
12、1)选择池基应考虑土质建造沼气池，选择地基很重要，这是关系到建池质量和池子寿命的问题，必须认真对待。由于沼气池是埋在地下的建筑物，因此，与土质的好坏关系很大。土质不同，其密度不同，坚实度也不一样，容许的承载力就有差异。而且同一个地方， 土层也不尽相同。如果土层松软或沙性土或地下水位较高的烂泥土，池基承载力不大，在此处建池，承受不了，必然引起池体沉降或不均匀沉降，造成池体破裂，漏水漏气。一般自然土层，每平方米容许承载力都超过10吨以上，在这样的自然土层上建造沼气池，是没有什么问题的。因此，池基应该选择在土质坚实、地下水位较低，土层底部没有地道、地窖、渗井、泉眼、虚土等隐患之处；而且池子与树木、竹
13、林或池塘要有一定距离，以免树根、竹根扎入池内或池塘涨水时影响池体，造成池子漏水漏气；北方干旱地区还应考虑池子离水源 和用户都要近些，若池子离用户较远，不但管理(如加水、加料等)不方便，输送沼气的管道也要很长，这样会影响沼气的压力，燃烧效果不好。此外，还要尽可能选择背风向阳处建池。(2)设计池子应考虑荷载确定荷载是沼气池设计中一项很重要的环节。所谓荷载，是指单 位面积上所承受的重量。如果荷载确定过大，设计的沼气池结构截面必然过大，结果用料过 多，造成浪费；如果荷载确定过小，设计的强度不足，就容易造成池体破裂。荷载的计算标 准一般为：池身自重(按混凝土量计算)每立方米为 2.5 吨左右，拱顶覆土每
14、立方米为 2 吨左 右，池内发酵原料每立方米容积为 1.2 吨左右，沼气池产气后池内每平方米受压为 1 吨左右。此外，经常出现在池顶的人、畜等压力以最大量考虑为 1 吨左右。所以，地基和承载力至少不能小于每平方米 8 吨。沼气池的设计原理沼气池的设计原理设计与模式配套的沼气池必须坚持下列原则：(1)必须坚持“四结合”原则 “四结合”是指沼气池与畜圈、厕所、日光温室相连，使人畜粪便不断进入沼气池内，保证正常产气、持续产气，并有利于粪便管理，改善环境卫生，沼液可方便地运送到日光温室蔬菜地里作肥料使用。(2)坚持“圆、小、浅”的原则 “圆、小、浅”是指池型以圆柱形为主，圆形沼气池具有以下优点：第一，
15、根据几何学原理，相同容积的沼气池， 圆形比方形或长方形的表面积小，比较省料。第二，密闭性好，且较牢固。圆形池内部结构 合 理，池壁没有直角，容易解决密闭问题，而且四周受力均匀，池体较牢固。第三，我国北方气温较低，圆形池置于地下，有利于冬季保温和安全越冬。小，是指主池容积不宜过大。浅，是为了减少挖土深度，也便于避开地下水，同时发酵液的表面积相对扩大，有利于产气，也便于出料。(3)坚持直管进料，进料口加箅子、出料口加盖的原则直管进料的目的是使进料流畅，也便于搅拌。进料口加箅子是防止猪陷入沼气池进料管中。出料口加盖是为了保持环境卫生， 消灭蚊蝇孳生场所和防止人、畜掉进池内。沼气池的设计步骤：沼气池的设计步骤：1 1 放线放线
