Követelmények biogáz tisztítására - studopediya
Előállítása és felhasználása biogáz
- mint például üzemanyag előállítására gőz, forró víz, forró levegő vagy a füstgázok;
- az üzemanyag a földgáz hálózatok
- villamosenergia-termelés;
- a gépjármű üzemanyag és háztartási gáztűzhelyek.
Ezen túlmenően, a fejlett technológia a biogáz előállítása takarmány fehérje és a termék a szén-dioxid. Attól függően, hogy a használat módja a biogáz fokú a tisztítási a nemkívánatos összetevők (szemcsés anyag, H2S, CO2. H2 O) eltérő lehet (3.2 táblázat).
Módszer segítségével biogáz
Annak szükségességét, hogy távolítsa el (+) komponenseket
Tartalmazza a biogáz leülepedett szemcsés anyag csővezetékek és eltömítheti a szelepet. Vannak elválasztva a kavics vagy szövet (üvegszálas) szűrők. Biogáz kimeneténél a rothasztó hőmérséklete 30-35 ° C (mezofil üzemmód) vagy 50-55 ° C-on (termofil folyamat) és telített. Ennek eredményeként biogáz hűtési kondenzációs szállítás közben a vezetékekben, amelyek befagyhat a hideg évszakban. A szárítás a biogáz van beállítva a gázt gyűjtőhelyen szárazabb, ahonnan a kondenzátum átirányításra lecsepegni kapacitás és alacsony pontokat a csővezeték előírt kondenzátum-gyűjtő eszköz. Átbuborékoltatá biogáz ágyon keresztül lehűtjük 10 ° C-on vizet elválasztja a szuszpendált szilárd anyagok és szárítása hűtés elegendő, ha biogáz hogy a hő. A használat biogáz tüzelőanyagként van szükség mély szárítási nedvesség szilikagél, kalcium-klorid, vagy etilén-glikol.
A legveszélyesebb összetevője biogáz hidrogén-szulfid. Ez mérgező, kellemetlen szag a nedvesség jelenlétében, különösen kombinálva a szén-dioxid korróziót okoz fém berendezések, az égés során képez-oxid és a kén-dioxid, amelyek kölcsönhatásba lépnek a vízgőz, átalakítjuk kénessav és kénsav, amelynek nagy a korrozív hatást.
Tisztítása származó biogáz kénhidrogén végzik különböző módszerekkel. A biogáz alacsony fogyasztású (több száz m 3 / nap) használunk adszorpciós ( „száraz”) eljárás eltávolítására H2S képződése miatt a szulfidok reagáltatva vas-oxid (ferrookisny szűrő):
Optimális nedvesség adszorbens (5-20%) jelen van a biogáz tartjuk vízgőzzel. 1 kg vas-oxid anyag kb 250 g H2 S. A regenerációs az adszorbens által termelt levegő fúj. Ez termel az elemi ként a felületre lerakódott a vas-oxid:
Miután minden egyes regenerálása a szorpciós kapacitás a vas-oxid csökken, átlagosan 15%, ami szükségessé rendszeres cseréje használt szorbens.
A folyamatos két oszlopot alkalmazunk desulfirizatsii biogáz változó üzemmód oszlopok: az egyik oszlop a hidrogén-szulfid abszorpciós folyamat folytatódik, és a másik - a szorbens regenerálási légtelenítő (3.8 ábra.).
Mivel a hidrogén-szulfid scavenger alkalmazhatunk vas-hidroxid (Fe (OH) 3), mint a terhelés egy részecskemérete 10-20 mm, viszünk fel egy oszlopra (átmérő 1,0-1,2 m, 3,2 m magas) rétegek alacsony hidraulikus ellenállás. A tisztítás, 100 m 3 biogáz, amely 0,35% H2-S, szükséges mintegy 2 kg Fe (OH) 3. Fogyasztás a Fe (OH) 3, és a sztöchiometriai arány 2,1 kg per 1 kg a visszanyert H2 S.
A fő hátránya a „száraz” módszer desulfirizatsii biogáz - öngyulladásra hajlamos az anyag alatt a regenerálási miatt jelentős mennyiségű hőt.
Ábra. 3.8. - kétoszlopos tisztítására alkalmas rendszert biogáz hidrogén-szulfid
H2 S + 2Fe +3 → S + 2Fe +2 + 2H +
Az elemi ként elválasztjuk a mosóoldatot az aknában. Az oldatot regeneráljuk egy oxidációs torony levegőátfuvatással:
4Fe +2 + O2 + 2H2 O → 4Fe +3 + 4OH-t -
Vizes oldatok, bizonyos kémiai vegyületek nyújthat egyidejű tisztítása a H2S és CO2 biogáz. Pl, monoetanol-amin, hogy egy gyenge bázist, reverzibilisen reagál H2S és CO2:
A egyensúlya reverzibilis reakciót eltoljuk könnyen változik a hőmérséklet. Monoetanol-amin tisztítási eljárás biztosítja a teljes eltávolítását CO2 biogázból és redukáló H2S koncentrációja legfeljebb körülbelül 0,001%.
A nagy biogáz (ezer m 3 / h) a jövőre dúsítását biogáz eltávolításával CO2 módszerek és membrános elválasztás adszorpciós molekulaszitán. Membrán módszer alapja a különböző permeabilitási a membrán a biogáz komponenseket. Ezt a módszert nem alkalmazzák széles körben. A legtöbb esetben szétválasztása metán és szén-dioxid molekulaszitán (zeolitok). A mikroporózus struktúra a gyors adszorpciós szén-dioxid, nitrogén és oxigén. Metán adszorbeált lassan, ami elválasztása a biogáz komponenseket. Adszorpciója gázok végezzük emelt nyomáson, miközben csökkenti a nyomást a berendezésben regenerált molekulaszita. Az adszorpciós és regeneráló helyszíne felváltva. Az eljárás kivitelezésére igényel előkezelést származó biogáz hidrogén-szulfid. A külföldi gyakorlat a működését biogáz növények gyakran használják kombinált (többlépcsős) biogáz tisztítására.
Egy üzemanyag tisztítjuk vagy cseppfolyósított sűrített biogáz. Nyomásra sűrítve, 20 MPa hőmérsékleten 0 ° C-on 1 m 3 biogáz foglal térfogatban 2,95 liter. A hengereket 50 literes ilyen körülmények között lehet tartani, hogy 17 m 3 biogáz.
Gyártási tapasztalat azt mutatja, a megvalósíthatósági biogáz gázmotorok egy elektromos generátor. Ebben az esetben, az égés a 1 m 3 biogáz lehetővé teszi, hogy dolgozzon 1,6-2,1 kW # 8729; h villamos. Kiterjedt tapasztalattal gázmotoros felhalmozott Németországban működik, ahol több mint 250 erőművek működik biogázzal.