Получаване и използване на биогаз
- като гориво за производство на пара, гореща вода, горещ въздух или димните газове;
- за подхранване на мрежи за природен газ;
- за генериране на електроенергия;
- като гориво за моторни превозни средства и за вътрешни газови и електрически печки.
В допълнение, развит технология за производство на биогаз хранят протеин и продукт с въглероден диоксид. В зависимост от метода на използване на биогаз степен на почистване си от нежелани компоненти (прахови частици, Н2 S, СО2. Н2 О) може да бъде различен (Таблица 3.2).
Начин на използване на биогаз
Необходимостта да се отстрани (+) компоненти
Съдържа се в праховите частици за производство на биогаз, депозирана в тръбопроводи и запушват вентила. Те са разделени в чакъл или тъкани (стъклени влакна) филтри. Биогаз на изхода на биореактора е с температура 30-35 ° С (мезофилен режим) или 50-55 ° С (термофилни процес) и наситен. В резултат на биогаз охлаждане конденз по време на транспорт по тръбопроводи, които могат да замръзнат през студения сезон. За сушене на биогаза е на точка сушилнята събиране на газ, от който кондензата се пренасочва да се отцеди капацитет и ниски точки на тръбопровода е предвидено устройство за събиране на кондензат. Барботиране на биогаз през слой се охлажда до 10 ° С вода отделя суспендирани твърди вещества и сушене на охлаждане достатъчно при използване на биогаз да осигури топлина. биогаз за използване като гориво изисква дълбоко сушене на силика гел влага, калциев хлорид, или етилен гликол.
Най-вредно компонент на биогаз е сероводород. Това е токсичен, има неприятна миризма в присъствие на влага, особено в комбинация с въглеродния диоксид причинява корозия на метални съоръжения, по време форми горивните оксид и серен диоксид, които взаимодействат с водна пара, се превръща в сяра и сярна киселина с висока корозионност.
Пречистването на биогаз от сероводород се извършва чрез различни методи. На биогаз ниска мощност (стотици m 3 / ден) са използвани адсорбция ( "сух") метод за отстраняване на Н2 S поради образуването на сулфиди чрез взаимодействие с железен оксид (ferrookisny филтър):
Оптимално адсорбент влага (5-20%), налично в биогаза се поддържа с водна пара. 1 кг железен оксид абсорбира приблизително 250 г Н2 S. регенериране на адсорбента, произведен от продухване с въздух. Това води до елементарна сяра се нанася върху повърхността на железен оксид:
След всяка регенерация на капацитета на сорбция на железен оксид се редуцира със средно 15%, което налага редовно замяна на използван сорбент.
За непрекъсната две колони се използва desulfirizatsii инсталация за биогаз с променлива режим на работа на колони: - (. Фигура 3.8) една колона в процес протича абсорбция на водороден сулфид и други въздушни продухване на регенерация сорбент.
Както може да се използва сероводород акцептор железен хидроксид (Fe (ОН) 3) като натоварване с размер на частиците от 10-20 mm, се поставя в колона (диаметър 1.0-1.2 m, високо 3.2 m) слоеве с ниска хидравлично съпротивление. За пречистване, 100 м 3 биогаз, съдържащ 0,35% Н2 S, изисква около 2 кг Fe (ОН) 3. Консумацията на Fe (ОН) 3 и стехиометрично съотношение от 2,1 кг за 1 кг възстановен Н2 S.
Основният недостатък на "сух" метод desulfirizatsii биогаза - опасността от самозапалване на материала по време на регенерацията се дължи на значително количество топлина.
Фиг. 3.8. - две колони система за почистване на биогаз сероводород
Н2 S + 2Fe 3 → S + 2Fe 2 + 2Н +
Елементен сяра се отделя от разтвора за промиване в утайникът. Разтворът се регенерира в продухване с въздух на окисляване кула:
4Fe 2 + O2 + 2Н2 О → 4Fe 3 + 4-ОН -
Използване на водни разтвори на някои химични съединения може да осигури едновременно почистване на Н2 S и биогаз СО2. Напр моноетаноламин, е слаба основа, обратимо реагира с Н2 S и СО2:
Равновесието на обратима реакция се премества лесно промени в температурата. процес на пречистване Моноетаноламин гарантира пълно отстраняване на СО2 от биогаз и намаляване на Н2 S концентрация до около 0.001%.
В големи биогаз (хиляди м3 / ч) проспективно обогатяване на биогаз чрез отстраняване методи СО2 и мембранно разделяне чрез адсорбция на молекулни сита. метод мембрана се основава на различни пропускливостта на мембраната за компоненти за производство на биогаз. Този метод не се използва широко. Най приложимо отделяне на метан и въглероден диоксид на молекулни сита (зеолити). Тяхната микропореста структура осигурява бързо адсорбция на въглероден двуокис, азот и кислород. Метан адсорбира бавно, което води до разделяне на компонентите на биогаз. Адсорбция на газове се извършва при повишено налягане, докато намаляване на налягането в устройството се регенерира молекулно сито. Адсорбцията и регенерирането се извършва последователно. За изпълнение на този метод изисква предварително третиране на биогаз от сероводород. Във външната практика в експлоатацията на инсталации за биогаз често се използва в съчетание (многостепенен) пречистване на биогаз.
В автомобилни горива се пречиства или втечнен компресирани биогаз. Компресира до налягане от 20 МРа при температура от 0 ° С 1 m 3 на биогаз заема обем от 2,95 литра. Цилиндрите 50 литра при такива условия може да се съхранява до 17 м 3 биогаз.
Производство опит показва изпълнението на биогаз в газови двигатели с електрически генератор. В този случай, при изгарянето на 1 m 3 на биогаз позволява да се развива 1.6-2.1 кВт # 8729; ч на електроенергия. Дългогодишен опит с газови двигатели, натрупани в Германия, която работи повече от 250 електроцентрали, работещи на биогаз.
Свързани статии