Одним из наиболее перспективных и эффективных подходов к обогащению биометановой смеси, генерируемой в результате бактериальной декомпозиции органического сырья в метантенках, является мокрая хемосорбция, которая максимально быстро, экономично и продуктивно проводится в таком аппарате как абсорбер для биогаза.
Запросите расчет цены или задайте интересующий Вас вопрос
Технологически нежелательные компоненты биогаза, подлежащие сорбции
Основными поллютантами биологического газа, подлежащими сорбции, являются сероводород , углекислый газ , вода и некоторые другие соединения, чей негативный импакт на энергетические машины представлен в таблице ниже.
Поллютант | Описание негативного воздействия |
Сероводород | исключительно кислый, коррозийный газ, драматически воздействующий на любые металлические узлы и агрегаты, особенно – стальные части моторов и двигателей внутреннего сгорания |
Влага (микродисперсный водный аэрозоль) | снижает КПД работы газомоторных / когенерационных / тригенерационных установок через уменьшение калорийности горения смеси |
Газообразная углекислота | содержащаяся в биогазе в массовой доле до 45%, двуокись углерода представляет собой главный балластный компонент биометана, снижающий – путем замещения – общий объем метана, поступающий на сгорание, и, соответственно, общую полезную отдачу энергетической инфраструктуры. Впрочем, если биогаз планируется использовать в базовых хозяйственных нуждах (отопление, готовка пищи, факельное освещение теплиц), содержанием углекислоты, как правило, пренебрегают |
Аммиак, меркаптаны, оксид азота, фенол, толуол | присутствующие в ощутимых количествах, эти загрязнители часто свидетельствуют о нарушении режимов сбраживания и являются сильными копотеобразователями, негативно влияющими на работу моторов |
На текущий момент в научных центрах по всему миру разработаны многочисленные подходы к обогащению биогаза, но мокрые щелочные абсорберы – при прочих равных обстоятельствах – демонстрируют максимальные показатели экономичности, надежности и эффективности.
Мокрая щелочная абсорбция примесей
Основное преимущество щелочной очистки биометана является то, что она – несмотря на первичную ориентацию на сепарацию из газа сероводорода – позволяет комплексно подходить к обогащению метана, одновременно удаляя из газосмеси сразу все включения, перечисленные в таблице выше.
Компактная, надежная и производительная трехступенчатая колонная стационарно-насадочная абсорберная система . Последовательная подача метана (из одной башни в другую) обеспечивает максимально эффективную и полную нейтрализацию ключевых загрязнителей. Сделано в ООО «ПЗГО»
Щелочные сорбенты, используемые в биогазовых абсорберах, представляют собой водные растворы простых и доступных к приобретению основных соединений – гидроксидов щелочных или щелочноземельных металлов.
Рассмотрим типичную реакцию хемосорбции H2S, CO2 и H2O на примере раствора гидроксида натрия – NaOH:
- NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (хемосорбция углекислоты в щелочном растворе образует кальцинированную соду);
- NH3 + H2O → NH3·H2O (аммиак, если таковой присутствует в биометане, хорошо поглощается водной составляющей на физиосорбционном базисе – степень растворения аммиака в H2O достаточна для полного гидрофильтрационного захвата);
- 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O (реагирует с щелочью и диоксид азота , результируя в нитрид натрия, нитрат натрия и воду).
Вместо NaOH могут применяться многие другие щелочи – едкое кали, гидроксид бария, гидрокарбонат натрия, кальция, (а иногда и их комбинации).
Автоматизированная мульти-абсорберная система является многоцелевым агрегатом, способным к быстрой и тонкой перенастройке режимов газоочистки
Принцип работы абсорбционной системы в рамках сорбирования ключевых загрязнителей биометановой смеси
- Газ-сырец из биореактора последовательно поступает в очистные колонны, где в стационарных массообменных секциях контактирует с щелочным раствором;
- Сольвент абсорбирует H2S и другие поллютанты (при этом происходит смещение показателя pH раствора в кислую сторону);
- В циркуляционной емкости установлен pH-метр, который при снижении уровня pH подает управляющий сигнал на насос-дозатор, установленный на емкости для приготовления активного щелочного раствора;
- Насос-дозатор подает концентрированную щелочь в абсорберную систему для поддержания заданного уровня pH. Цикл повторяется автоматически.
Общая схема, трехмерная модель
Станция очистки щелочных стоков, собственный модельный ряд «ШВ»
Что касается ароматических углеводородов и кетонов, то их захват в химических насадочных абсорберах также возможен, но образующиеся результанты реакций требуют специальных мер по утилизации и затрудняют ректификацию полученных солесодержащих пульп. Если Вы испытываете трудности с улавливанием аренов, то лучшим методом удаления ароматических примесей будет адсорбционная очистка биогаза .
Адсорбционная система для одновременного осушения и обогащения биометана
Другие абсорбенты и технологии мокрого улавливания биогазовых примесей
Среди прочих методов абсорбционной очистки биогаза можно указать нижеследующие подходы, демонстрирующие разные степени эффективности в тех или иных условиях:
- Промывка биогаза водой – способ обеспечивает достойные показатели, особенно при промывке газа под давлением, (высокое давление увеличивает коэффициент растворимости газов в жидкости);
- Технология SELEXOL – высокий КПД очистки часто экономически нивелируется высокой стоимостью и необходимостью закупки специальных растворов GenoSorb;
- Аминовая фильтрация с использованием растворов МЭА, ДЭА, МДЭА – обладает высокой технологической и экономической рациональностью при больших объемах газоочистки (свыше 250 м3 / час). Главный недостаток для биоэнергетики малого и среднего масштаба – повышенная сложность оборудования и объемность очистной инфраструктуры.
Проектирование, производство, доставка и ввод оборудования в эксплуатацию
По имеющимся у Вас вопросам в отношении индивидуальной разработки и изготовления биогазовых абсорберов, для Вашего скотоводческого, молочного, маслобойного, сахарного, вино- / пивоваренного, растениеводческого или иного бизнеса, связанного с природной органикой, пожалуйста, связывайтесь с нами через Контакты или заполняйте Анкету Заказчика .
Быстро доставим аппараты, установки или газоочистные комплексы до любой точки России, Европы или Азии и – по требованию – произведем профессиональный монтаж оборудования. Обучим рабочий персонал. Полный комплект документации. Множество опций выгодного сотрудничества. Гарантия производителя.
ООО «ПЗГО» – дышите легко!