Con el rápido desarrollo de la economía, la demanda mundial de energía aumenta. Una dependencia excesiva de los combustibles fósiles tradicionales en la estructura energética puede provocar una importante crisis energética. El biogás, como fuente emergente de energía verde, está ganando atención y adquiriendo protagonismo.
Este artículo profundizará en el papel, las ventajas y las perspectivas de desarrollo futuro del carbón activado en la desulfuración del biogás.
Tecnologías de desulfuración del biogás
El biogás es un gas mixto, compuesto principalmente por metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), compuestos orgánicos volátiles (COV) y nitrógeno (N).
El sulfuro de hidrógeno (H2S) presente en el biogás puede provocar una fuerte corrosión en los equipos y tuberías metálicas durante su utilización, lo que conduce a la emisión de gases nocivos como el dióxido de azufre, que contaminan el medio ambiente. Por lo tanto, es esencial eliminar el sulfuro de hidrógeno antes de su utilización integral.
He aquí algunas tecnologías habituales de desulfuración del biogás.
Método de absorción de líquidos alcalinos
El biogás entra en la torre de reacción por la parte inferior y entra en contacto con el líquido absorbente en contracorriente, y el biogás purificado se descarga por la parte superior de la torre. Este método de desulfuración, conocido como método de absorción de líquido alcalino, utiliza oxígeno para regenerar el absorbente.
Método PDS
En el método PDS, la reacción entre el hidrosulfuro sódico, el bicarbonato sódico y el azufre elemental no sólo resuelve el problema de las sustancias nocivas generadas por la reacción del hidrosulfuro sódico con el oxígeno, sino que también produce productos de reacción con mayor capacidad de azufre y partículas de azufre más grandes, lo que facilita la flotación y la separación.
Método HPAS de oxidación-regeneración por aire
Los compuestos altamente poliméricos (HPC) pueden eliminar el H2S del biogás y reciclar el azufre elemental generado. El método HPAS, con su excelente capacidad de oxidación-reducción, convierte el H2S en azufre elemental, consistiendo en procesos de desulfuración y oxidación-regeneración.
Método de desulfuración por vía seca con óxido de hierro
El óxido de hierro, también conocido como hierro esponja, es un antiguo agente desulfurador. El elevado potencial de oxidación-reducción del Fe3+ oxida el H2S a azufre elemental, que puede reciclarse. El azufre elemental generado tiene un efecto catalizador en todo el proceso de absorción.
Método del carbón activado
El método del carbón activado consiste en procesos de desulfuración y de regeneración del carbón activado. Durante la desulfuración, el carbón activado cataliza el sulfuro de hidrógeno, reacciona con el oxígeno almacenado para producir azufre elemental y lo adsorbe. Cuando el carbón activado está saturado, puede regenerarse utilizando una solución de sulfuro de amonio, y el polisulfuro de amonio generado se somete a calentamiento por vapor para descomponerse en sulfuro de amonio y azufre elemental, continuando el ciclo.
Método de separación por membrana
La separación por membrana es un proceso impulsado por la concentración. Debido a la mayor permeabilidad relativa de impurezas como el CO2 y el H2S en comparación con el CH4, estas impurezas permean hacia el lado de baja presión para formar gas permeado, mientras que el gas CH4 del biogás se convierte en gas residual que sale por el otro lado.
Carbón activado para biogás
Aunque existen varias tecnologías de desulfuración del biogás, muchas de ellas conllevan costes elevados y posibles problemas de contaminación secundaria. El carbón activado, sin embargo, es una tecnología de desulfuración de bajo consumo energético y baja contaminación que está ganando cada vez más adeptos.
El carbón activado, con su elevada superficie, tasa de adsorción y capacidad, alcanza una eficacia de desulfuración de hasta 99%.
Sus ventajas incluyen una rápida velocidad de reacción con el sulfuro de hidrógeno, un corto tiempo de contacto, una gran capacidad de procesamiento y un bajo coste de desulfuración.
¿Tiene previsto comprar carbón activado?
Aplicaciones
El carbón activado, al adsorber las impurezas del biogás, puede mejorar la pureza del biogás, desempeñando así un papel más importante en la producción de energía y la protección del medio ambiente. A continuación se indican algunas sustancias del biogás que el carbón activado puede adsorber.
Eliminación del sulfuro de hidrógeno
El sulfuro de hidrógeno es un gas incoloro, inflamable y tóxico perjudicial tanto para la salud humana como para el medio ambiente. Además, el sulfuro de hidrógeno es corrosivo y puede afectar a los equipos industriales. Por lo tanto, el carbón activado se emplea para eliminarlo y evitar problemas operativos aguas abajo.
Eliminación de COV
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) suelen estar presentes en el biogás y pueden afectar a los procesos posteriores si no se tratan a tiempo. El carbón activado es eficaz para eliminar a tiempo estos compuestos orgánicos volátiles.
Eliminación de siloxanos
Los siloxanos del biogás son polímeros orgánicos que pueden causar contaminación atmosférica. Cuando se quema biogás que contiene siloxanos, se produce dióxido de silicio (SiO2), que se deposita en los motores de biogás, afectando a su rendimiento y acortando considerablemente su vida útil.
Eliminación del nitrógeno
El nitrógeno constituye el 78% de la atmósfera, y también está presente en el biogás. Los materiales de carbón activado suelen utilizarse para la adsorción por cambio de presión (PSA) con el fin de adsorber preferentemente el CH4 sobre el N2 antes de inyectarlo en las tuberías.
Adsorción de dióxido de carbono
El CO2, uno de los gases de efecto invernadero, suele constituir 20%-40% del biogás.
Selección del carbón activado adecuado
Carbón activado granular de carbón
- Impregnado disponible
- Valor de yodo: 600-1100 mg/g
- Luz de malla: 4×8, 8×16, 6×12, 8×16, 12×40 (más tamaños bajo pedido)
- Densidad Apparenet: 450-550g/L
Para el tratamiento del biogás, recomendamos utilizar carbón activado impregnado con hidróxido potásico (KOH) o yoduro potásico (KI) para obtener mejores resultados de purificación.
KOH puede adsorber eficazmente el sulfuro de hidrógeno, convirtiéndolo en sulfuros no volátiles, lo que reduce significativamente los daños medioambientales. KI puede reaccionar con los siloxanos, adsorbiéndolos eficazmente para proteger los equipos de la corrosión.
¿Tiene previsto comprar carbón activado?
Reflexiones finales
Después de leer el contenido anterior, ahora tiene una comprensión más profunda de los métodos y aplicaciones del carbón activado en la desulfuración del biogás.
Elegir el carbón activado adecuado puede maximizar el efecto purificador del biogás, garantizando la estabilidad y fiabilidad de su utilización.
Bamboo Forest Activated Carbon es un excelente proveedor y fabricante de carbón activado en China con más de 20 años de experiencia en la industria. Póngase en contacto con nosotros para obtener carbón activado de alto rendimiento económico que satisfaga diversas necesidades.