1.3.1 沼气成分和性质

（1）沼气成分

沼气是可燃的混合气体，主要成分是CH₄、CO₂，含有少量的H₂S、H₂、O₂、CO、N₂等。沼气的主要成分如表1-1所示。

垃圾沼气的原料复杂，除CH₄、CO₂、N₂外，能检测到的物质在140种以上，常见杂质气体还有硫化物、NH₃、卤代物、VOCs等。

（2）沼气的物理性质

沼气成分物理性质的差异是进行沼气净化的依据。沼气成分主要物理化学参数见表1-2所示。

由表1-2可见，甲烷的临界温度为190.7K，二氧化碳的临界温度为304.06K；甲烷的临界压力为4.5992MPa，二氧化碳的临界压力为7.382MPa。这些数据是分离甲烷和二氧化碳的依据。

（3）沼气燃烧性质

甲烷、氢气、硫化氢都为燃烧气体，沼气燃烧的化学反应主要有：

沼气作为燃料，与其他燃料特性存在差异，如表1-3所示。

由表1-3可见，沼气的燃烧特点主要有以下几点：

①点火温度高：甲烷为700℃，液化气为430～466℃，而沼气达到650～750℃，这是沼气中二氧化碳惰性的作用。

②热值较低：净热值为6.5kW/m3，因甲烷含量的不同而变化。

③火焰传播速度低：最大为25cm/s，比甲烷和汽油低。

④沼气中甲烷的辛烷值高（>120），抗爆性强。

沼气的品质是由沼气的成分决定的，二氧化碳降低了沼气的热值，硫化氢对设备、管道产生腐蚀，因此需要净化去除杂质气体。