Varför du behöver rätt filtrering för biogasproduktion

12 februari 2020
Biogasanläggning

Biogasproduktion är en viktig global industri och den tredje snabbast växande förnybara energikällan i världen. Komposterbart avfall används för att ersätta icke-förnybara fossila bränslen för energiproduktion. Genom att använda korrekt och dedikerad molekylärfiltrering kan biogas renas, vilket minskar motorkorrosion och slitage av utrustning samtidigt som man säkerställer stabil drift, vinst och att regler och förordningar efterföljs.

Biogasprocessen är kritisk eftersom den släpper ut kraftigt förorenade gaser som kan orsaka motorkorrosion och slitage av utrustning och orsaka oplanerade driftstopp för underhåll och reparation, vilket resulterar i förlust av produktion och vinst. Lyckligtvis finns det flera sätt att lösa molekylärfiltrering i biogasanläggningar med olika typer av filtermedier i djupbäddar.

Vilka är riskerna i biogasproduktion?

Energibärande biogas är en biprodukt från bioavfall. När komposterbart avfall bryts ner i en ruttnande process utan luft (anaerobt) kan den resulterande metanen, som är bränslet för energiproduktion, förorenas kraftigt med surt vätesulfid (H2S). H2S-förbränning leder till svaveldioxidutsläpp som har skadliga miljöeffekter. Om höga koncentrationer av H2S når gasmotorn där metan förbränns, kan motorn drabbas av intern korrosion på grund av kombinationen av sur gas och höga temperaturer. Motorkorrosion kräver oplanerade driftstopp för underhåll och reparation och kan också minska utrustningens livslängd med flera år, vilket resulterar i förlust av produktion och vinst.

En annan risk för biogasmotorer kommer från siloxaner och andra flyktiga organiska föreningar (VOC). Dessa föreningar används i stor utsträckning i konsumentprodukter som når avfallsdeponier. Biogas som genereras vid dessa anläggningar kan vara förorenad med siloxaner som kräver speciella molekylära medier för att rena korrekt. När siloxaner förbränns lämnar de rester av fast kiseldioxid och silikater. Dessa orsakar slitage av rörliga delar och sätter motorkomponenterna ur balans, vilket leder till förlust av effektivitet och oplanerade driftstopp. Speciella molekylära medier krävs för att rena biogas från siloxaner.

Många biogasanläggningar och biogasmotorer är belägna nära det komposterbara avfallet, råmaterialet, dvs nära gårdar eller avfallsanläggningar. För att optimera energiproduktionens effektivitet matas biogasen till förbränning vid förhöjt tryck, vanligtvis upp till 0,5 bar. Sedan börjar förbränningsfasen och energin från gasen blir användbar.

Biogas, eller biometan som det också kallas, kan också omvandlas till komprimerad biogas (CBG) eller flytande biogas (LBG) och användas som fordonsbränsle. Användningen av biogas som bilbränsle kan minska koldioxidutsläppen. Biogasdrivna bilar är ofta tystare och genererar lägre partikelutsläpp, kväveoxid och svaveldioxidutsläpp än bilar som drivs med bensin eller diesel.

Undvik riskerna med rätt filtrering

Molekylärfiltrering är den accepterade metoden att ta bort vätesulfid, siloxaner och VOC från biogas före förbränning . Molekylärfiltrering hjälper till att lösa utmaningarna med biogasföroreningar och utrustning samt säkerställer att de strikta reglerna och förordningarna för denna industri efterföljs, då det finns ett stort fokus på luftkvalitet och hälso- och säkerhetsnormer från myndigheter.

Molekylära filter använder en teknik som kallas adsorption. Enkelt uttryckt innebär det att molekylerna fastnar på medier med extremt stor yta. Molekylärfilter kan bestå av aktivt kol eller aktiverad aluminiumoxid som aktivt media och impregneras ibland också för att attrahera vissa molekyler. Molekylärfilter kallas också ibland för kemiska filter, kolfilter eller gasfilter.

Det finns många sätt att lösa molekylärfiltrering i biogasapplikationer. Aktivt kol eller aluminiumoxidmedia används i djupbäddar (> = 100 mm) mellan perforerade metallplåtar i enstaka eller flera steg beroende på koncentration och flödesbehov.

Det är viktigt att använda korrekt molekylärfiltermedia så att adsorption av oönskade gaser sker samt beakta molekylärmediets brännbarhet, UL-certifiering.

Design och konstruktion av horisontella djupbäddsfilter för biogasapplikationer bör ta hänsyn till systemtrycket. Biogas HDB-filter måste vara tillverkade av robustare material. Det är också avgörande att in- och utloppsanslutningar samt anslutningar för mätinstrumentering är enligt en erkänd standard.

För biogasproduktionsanläggningar kan rätt molekylärfiltrering säkerställa stabil drift, att regler och förordningar efterföljs samt förbättra vinstnivåerna.

Källor:

European Biogas Association
Danish Technological Institute

Sök på bloggen

Prenumerera

Följ oss