С быстрым развитием экономики растет глобальный спрос на энергию. Чрезмерная зависимость от традиционного ископаемого топлива в структуре энергетики может привести к значительному энергетическому кризису. Биогаз, как новый экологически чистый источник энергии, привлекает к себе внимание и становится все более заметным.
В этой статье мы рассмотрим роль, преимущества и перспективы развития активированного угля в сероочистке биогаза.
Технологии сероочистки биогаза
Биогаз - это смешанный газ, состоящий в основном из метана (CH4), диоксида углерода (CO2), сероводорода (H2S), летучих органических соединений (ЛОС) и азота (N).
Сероводород (H2S) в биогазе может вызвать сильную коррозию металлического оборудования и труб во время использования, что приводит к выбросу вредных газов, таких как диоксид серы, загрязняющих окружающую среду. Поэтому очень важно удалить сероводород перед комплексной утилизацией.
Вот некоторые распространенные технологии сероочистки биогаза.
Метод абсорбции щелочной жидкости
Биогаз поступает в реакционную колонну снизу и контактирует с абсорбирующей жидкостью в противотоке, а очищенный биогаз выводится из верхней части колонны. Этот метод сероочистки, известный как метод абсорбции щелочной жидкости, использует кислород для регенерации абсорбента.
Метод ПДС
В методе PDS реакция между гидросульфидом натрия, бикарбонатом натрия и элементарной серой не только решает проблему вредных веществ, образующихся при реакции гидросульфида натрия с кислородом, но и позволяет получить продукты реакции с более высокой сероемкостью и более крупными частицами серы, что облегчает флотацию и сепарацию.
Метод окисления и регенерации воздуха HPAS
Высокополимерные соединения (ВПС) могут удалять H2S из биогаза и рециркулировать образующуюся элементарную серу. Метод HPAS, обладающий превосходной окислительно-восстановительной способностью, преобразует H2S в элементарную серу, состоящий из процессов сероочистки и окисления-восстановления.
Метод сухой сероочистки оксидом железа
Оксид железа, также известный как губчатое железо, является древним средством десульфуризации. Благодаря высокому окислительно-восстановительному потенциалу Fe3+ окисляет H2S до элементарной серы, которая может быть использована повторно. Образующаяся элементарная сера оказывает каталитическое воздействие на весь процесс абсорбции.
Метод активированного угля
Метод активированного угля состоит из процессов сероочистки и регенерации активированного угля. В процессе сероочистки активированный уголь катализирует сероводород, вступает в реакцию с накопленным кислородом с образованием элементарной серы и адсорбирует ее. Когда активированный уголь насыщается, его можно регенерировать с помощью раствора сульфида аммония, а образовавшийся полисульфид аммония нагревается паром и разлагается на сульфид аммония и элементарную серу, продолжая цикл.
Мембранный метод разделения
Мембранное разделение - это процесс, основанный на концентрации. Из-за более высокой относительной проницаемости примесей, таких как CO2 и H2S, по сравнению с CH4, эти примеси проникают на сторону низкого давления, образуя газ пермеата, в то время как газ CH4 в биогазе становится остаточным газом, вытекающим с другой стороны.
Активированный уголь для получения биогаза
Хотя существуют различные технологии сероочистки биогаза, многие из них связаны с высокими затратами и потенциальными проблемами вторичного загрязнения. Однако активированный уголь - это технология сероочистки с низким энергопотреблением и низким уровнем загрязнения, которая привлекает все большее внимание.
Активированный уголь, обладающий высокой площадью поверхности, скоростью адсорбции и емкостью, позволяет достичь эффективности десульфуризации до 99%.
К его преимуществам относятся быстрая скорость реакции с сероводородом, короткое время контакта, большая производительность и низкая стоимость сероочистки.
Планируете ли вы приобрести активированный уголь?
Приложения
Активированный уголь, адсорбируя примеси в биогазе, может повысить чистоту биогаза, тем самым играя более значительную роль в производстве энергии и защите окружающей среды. Ниже перечислены некоторые вещества в биогазе, которые может адсорбировать активированный уголь.
Удаление сероводорода
Сероводород - бесцветный, легковоспламеняющийся и токсичный газ, вредный как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Кроме того, сероводород подвержен коррозии и может воздействовать на промышленное оборудование. Поэтому для его удаления используется активированный уголь, чтобы избежать проблем с эксплуатацией оборудования.
Удаление летучих органических соединений
Летучие органические соединения (ЛОС) обычно присутствуют в биогазе и могут повлиять на последующие процессы, если не принять своевременных мер. Активированный уголь эффективен для своевременного удаления этих летучих органических соединений.
Удаление силоксанов
Силоксаны, содержащиеся в биогазе, являются органическими полимерами, которые могут вызывать загрязнение атмосферы. При сжигании биогаза, содержащего силоксаны, образуется диоксид кремния (SiO2), который оседает на биогазовых двигателях, ухудшая их работу и значительно сокращая срок службы.
Удаление азота
Азот составляет 78% атмосферы, и он также присутствует в биогазе. Активированные углеродные материалы обычно используются для адсорбции под давлением (PSA) для преимущественной адсорбции CH4 над N2 перед закачкой в трубопроводы.
Адсорбция диоксида углерода
CO2, один из парниковых газов, обычно составляет 20%-40% биогаза.
Выбор подходящего активированного угля
Уголь гранулированный активированный
- Доступны пропитанные
- Значение йода: 600-1100 мг/г
- Размер ячеек: 4×8, 8×16, 6×12, 8×16, 12×40 (другие размеры по запросу)
- Плотность аппарелей: 450-550 г/л
Для очистки биогаза мы рекомендуем использовать активированный уголь, пропитанный гидроксид калия (KOH) или йодид калия (KI) для лучшего результата очистки.
KOH может эффективно адсорбировать сероводород, превращая его в нелетучие сульфиды, что значительно снижает вред окружающей среде. KI может вступать в реакцию с силоксанами, эффективно адсорбируя их для защиты оборудования от коррозии.
Планируете ли вы приобрести активированный уголь?
Заключительные размышления
Ознакомившись с вышеизложенным материалом, вы теперь имеете более глубокое представление о методах и способах применения активированного угля для сероочистки биогаза.
Правильный выбор активированного угля позволяет максимизировать эффект очистки биогаза, обеспечивая стабильность и надежность его использования.
Bamboo Forest Activated Carbon является отличным поставщиком и производителем активированного угля в Китае с более чем 20-летним опытом работы в этой отрасли. Свяжитесь с нами, чтобы получить недорогой активированный уголь, отвечающий самым разным требованиям.