docProcesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania
download 
Reklamacja Transkrypt
Procesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Marcin Cichosz, Roman Buczkowski Procesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania biogazu Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Schemat ideowy pozyskiwania biometanu SUBSTRATY USUWANIE S, N, Cl etc. USUWANIE CO2 BIOGAZ SUSZENIE PRZYGOTOWANIE PROCES FERMENTACYJNY ZAGOSPODAROWANIE CZĘŚCI STAŁYCH I CIEKŁYCH Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Techniki oczyszczania i energetycznego wzbogacania biogazu: 1. Absorpcyjna • fizyczna • chemiczna 2. Adsorpcji ciśnieniowej 3. Membranowa Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda absorpcyjna fizyczna Dekarbonizacja Dehalogenizacja Suszenie Wzbogacony gaz V V V V V V Odsiarczanie VV Biogaz CO2 Glikol Powietrze Woda Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda absorpcyjna chemiczna 2HO-C2H4-NH2 + H2S ↔ (HO-C2H4-NH3)2S 2HO-C2H4-NH2 + CO2 + H2O ↔ (HO-C2H4-NH3)2CO3 Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda absorpcyjna chemiczna Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda adsorpcji ciśnieniowej Dekarbonizacja Wzbogacony gaz Odsiarczanie Dehalogenizacja Biogaz CO2 Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych RETENTAT Metoda membranowa PERMEAT Usuwanie halogenów Usuwanie związków siarki Oddzielanie dwutlenku węgla na membranach Gaz wzbogacony Biogaz H2S CHCH CH4 4 CO4 CH4 2 CO CO CO 2 2 CO2 2 CH4 CO2 CH4 Spalanie zanieczyszczeń Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda membranowa Usuwanie halogenów Usuwanie związków siarki Oddzielanie dwutlenku węgla na membranach Gaz wzbogacony Biogaz Spalanie zanieczyszczeń Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda membranowa NADAWA PERMEAT 206 Nm 3 / h 35 bar 50 oC 96 Nm3 / h 1 bar 40 oC CH4 CO2 N2 O2 H 2S CH4 CO2 N2 O2 57 % 38 % 4,5 % 0,5 % 5 ppm RETENTAT 110 Nm 3 / h 34 bar 50 oC CH4 CO2 N2 O2 20,9 % 76,1 % 2,3 % 0,7 % 88,5 % 4,8 % 6,4 % 0,3 % Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Absorpcja H2S Absorpcja CO2 Absorpcja NH3 Biogaz Filtry Gaz CH4 > 98% v/v CO2 < 1% v/v H2SO4 Desorpcja CO2 > 99,5% v/v Na2CO3 Nawóz H2O2 Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Absorpcja H2S Biogaz Filtry Absorpcja NH3 Usuwanie wilgoci Absorpcja CO2 Oczyszczony gaz Sprężanie I-go stopnia Sprężanie II-go stopnia 50% NaOH H2SO4 Na2CO3 Nawóz H2O2 Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 Absorpcja NH3 Absorpcja H2S Filtry Usuwanie wilgoci ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Biogaz Sprężanie I-go stopnia Sprężanie II-go stopnia Sprężanie III-go stopnia Kondensator Gaz wzbogacony w CH4 CH4 78% v/v CO2 19% v/v H2SO4 Gaz zubożony w CH4 CH4 43% v/v CO2 57 % v/v Na2CO3 Nawóz H2O2 Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych ZChPP Absorpcja H2S Absorpcja CO2 Absorpcja NH3 Biogaz Filtry Gaz CH4 > 98% v/v CO2 < 1% v/v Sprężanie II-go stopnia Sprężanie III-go stopnia Sprężanie I-go stopnia H2SO4 Desorpcja Sprężanie II-go stopnia Sprężanie III-go stopnia Na2CO3 Nawóz Kondensator H2O2 CO2 > 99,5% v/v Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metody odsiarczania biogazu - utlenianie biokatalityczne - z wykorzystaniem rud darniowych - utlenianie katalityczne - mokra - adsorpcja na węglu aktywnym Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda utleniania biokatalitycznego W procesie tym siarkowodór jest utleniany przez bakterie na drodze biochemicznej do siarki elementarnej. Reaktor, w którym ten proces jest prowadzony posiada znaczną nadwyżkę pojemności biologicznej, dzięki temu jest on w stanie przyjąć zwiększone obciążenia ładunkiem H2S. Zaletami tej technologii są: •bardzo wysoka efektywność usuwania siarkowodoru (powyżej 99%) •brak wymogów stosowania drogich katalizatorów i odczynników chemicznych •wysoka aktywność biochemiczna •wysoka elastyczność w stosunku do zmiennych obciążeń •krótkie okresy rozruchu •brak produkcji odpadów niebezpiecznych •niskie koszty eksploatacyjne •prosta eksploatacja pod ciśnieniem atmosferycznym i w temperaturach otoczenia Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda utleniania biokatalitycznego Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda z wykorzystaniem rud darniowych 2Fe2(OH)3 + 3H2S = 2FeS + S + 6H2O 2Fe(OH)3 + 3H2S = Fe2S3+ 6H2O + 42,3 kJ Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda katalitycznego utleniania W metodzie tej zamiast rudy darniowej wykorzystuje się masę tlenków żelaza, co pozwala na konstrukcję urządzeń mniejszych i lżejszych. Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda mokrego odsiarczania 2H2S + CO2 + 3NaOH = 2NaHS + NaHCO3 +2H2O Metoda odsiarczania mokrego zalecana jest dla ilości biogazu w granicach 50-1.200 Nm3h-1. Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Metoda adsorpcyjna na węglu aktywnym 2H2S + O2 → ¼S8 + 2H2O Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007 ZChPP Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, Zakład Chemicznych Procesów Proekologicznych Dziękuję za uwagę… Biogaz Przyjaznym Paliwem Lokomocyjnym, Toruń, 24.01.2007
