Din 1 tonă de materie organică uscată ca urmare a procesării anaerobe a deșeurilor agricole, puteți obține:
ü de la gunoi de porc - 500 m³ de biogaz (360 tce);
ü din gunoi de vaci de lapte - 350 m³ de biogaz (250 tce);
ü din gunoi de grajd pentru îngrășarea bovinelor - 450 m³ de biogaz (321 tone de combustibili);
ü de excremente de pasari - 660 m³ (428 tone de uraniu) [3].
Pregătirea biogazului pentru utilizare
Condițiile de obținere a biogazului și prezența în compoziția lor a impurităților dăunătoare și a balastului impun necesitatea unui tratament prealabil al biogazului înainte de utilizare în instalațiile termice. Pentru a asigura siguranța funcțională și operațională, precum și funcționarea în siguranță a personalului, gazul trebuie curățat anterior de componente dăunătoare. Principalele etape în prepararea gazului pentru utilizare:
o separarea umidității și particulelor în suspensie;
o îndepărtarea hidrogenului sulfurat;
o îndepărtarea compușilor halogenați;
o îndepărtarea dioxidului de carbon;
o comprimare sau lichefiere (atunci când este utilizată drept carburant pentru vehicule).
Biogazul părăsește bioreactorul (metanul) la temperatura procesului de fermentare în stare saturată în apă. Înainte de utilizare, gazul este răcit în mod semnificativ, ducând la condensare și există pericolul înghețării în perioada rece a anului. Din acest motiv, biogazul trebuie golit. În mod obișnuit, gazul din bioreactoare prin conducta de gaz intră în punctul de colectare a gazului (GSP), unde este instalat un dezumidificator. De la dezumidificator, condensul este direcționat către rezervorul de scurgere, de unde este pompat cu pompele pe măsură ce este umplut. Cu o scădere a temperaturii biogazului după SHG, condensarea vaporilor dizolvați în biogaz este posibilă. Pentru a îndepărta condensul de-a lungul traseului, compartimentele de condens sunt prevăzute la punctele inferioare. Colectoarele de probe de condens sunt calculate pentru cantitatea maximă posibilă de lichid.
Metoda cea mai ieftină de uscare este metoda de răcire, când gazul trece printr-un dezumidificator care servește simultan pentru uscarea și separarea particulelor suspendate. Deshidratarea prin răcire la aproximativ 10 ° C este suficientă pentru metode comune de utilizare a gazului, de exemplu, pentru a genera căldură din combustie și pentru a genera energie electrică. Dacă este necesar, o uscare mai profundă (în cazul folosirii gazului în motoarele cu gaz) utilizate uscare de adsorbție (ca adsorbanți utilizat A12Oz alumină, clorură de calciu SaS12, silicagel) sau absorbanți uscare umiditate lichizi (etilen glicol și trietilen glicol).
Separarea particulelor în suspensie este necesară în toate cazurile pentru a preveni înfundarea supapelor și a conductelor. Cel mai adesea este suficientă filtrarea grosieră în filtrul de pietriș. Uneori sunt folosite filtre din fibră de sticlă subțiri, dar acest lucru este asociat cu costuri mai mari.
Hidrocarburile care conțin hidrogen și fluor conduc la un pericol corosiv datorat formării acidului clorhidric și fluorhidric în timpul condensării produselor de ardere în unitate
Purificarea din hidrogen sulfurat și hidrocarburile halogenate se realizează în instalații existente în diverse moduri: adsorbția pe cărbune activ sau absorbția într-o soluție de spălare.
În biogaz de adsorbție este mai întâi trecut printr-un ugolol activat tratat special în cazul în care H2S este oxidat la sulf, care este absorbit prin pori de cărbune (0,3 kg sulf per 1 kg de cărbune activat). Vaporii de apă din biogaz sunt adsorbiți pe cărbunele activ, reducând astfel activitatea cărbunelui în raport cu hidrocarburile halogenate. Prin urmare, înainte de următoarea etapă de curățare a biogazului, se efectuează uscarea. Apoi, gazul trece printr-o duză obișnuită cu cărbune activ, pe care sunt adsorbite hidrocarburile halogenate.
O altă metodă de separare a hidrocarburilor grele și halogenate este curățarea prin absorbție, bazată pe diferite solubilități ale componentelor gazoase în apă sau soluții apoase ale diferiților compuși chimici. Prin această tehnologie, compușii halogenați sunt absorbiți de o soluție de spălare constând dintr-un amestec de solvenți organici (eluați). Eficiența de purificare obținută de la compușii cu clor este mai mare de 95%.
Cel mai simplu și mai ieftin mod de separare a CO2 este spălarea cu apă. Într-un absorber la o presiune în exces de ordinul 1 MPa, dioxidul de carbon este absorbit de apă.
Metoda separării membranelor de CH4 și CO2 se bazează pe permeabilitatea diferită a componentelor gazoase prin membrană. Oamenii de știință de la Institutul de Petrochemical Synthesis (TIPS) RAS propus să combine această metodă cu metoda de separare absorbție (Fig. 4) Astfel de sisteme oferă capacitatea de 50 m3 / h.
Figura 4. Separarea CH4 și a CO2 prin metode de adsorbție și membrană [1]
În vehicule, gazul comprimat sau lichefiat poate fi utilizat ca combustibil. Un metru cub de biogaz, comprimat la 2 MPa la o temperatură de 0 ° C, ocupă un volum de 2,95 dm3. La cilindrii de înaltă presiune pyatidesyatilitrovyh 17 m3 de gaz pot fi depozitate în astfel de condiții, în timp ce la aceeași presiune și temperatură de 40 ° C sau 50 ° C - numai 15,5 sau 14,5 m3 m3, respectiv [3]. Înainte de comprimare sau lichefiere, gazul este aproape complet eliberat de dioxid de carbon, hidrogen sulfurat și alte impurități.
Principalele direcții și liderii mondiali în utilizarea biogazului
o pentru a acoperi nevoile energetice ale BSU (în cea mai rece perioadă a anului, aproape întregul potențial al biogazului este utilizat pentru alimentarea unității);
o ca combustibil pentru producerea de apă caldă sau abur pentru a acoperi necesitățile tehnologice ale stațiilor de epurare sau a producției agricole;
o pentru uscarea sedimentului fermentat;
o ca combustibil pentru obținerea aerului cald sau a gazelor fierbinți pentru uscarea produselor agricole sau pentru încălzirea clădirilor agricole;
o în sere pentru încălzirea și fertilizarea plantelor cu dioxid de carbon;
o să înlocuiască combustibilul în timpul procesării termice a deșeurilor (25 tone de combustibil pe zi, înlocuite cu 45.000 m3 de biogaz);
o ca combustibil pentru autovehicule;
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: