Agroenergetyka.pl

Energetyka, OZE w sieci: Agroenergetyka na FB
OZE grupa na FB / GL / Blog energetyczno - paliwowy
 
 
strona główna  Zarejestruj się  Ogłoszenia  Forum  Kontakt z Redakcją 


Artykuły
BIOGAZ
 

Uzdatnianie i wykorzystywanie biogazu

Data: 2010-01-03
Magazynowanie
W rolniczych instalacjach biogazowych biogaz wytwarzany jest w nierównomiernych ilościach. Niemożliwe zatem jest jego bezpośrednie wprowadzanie do systemu spalania, konieczne jest jego magazynowanie. Zbiorniki magazynowe biogazu musza spełniać szereg warunków takich jak: szczelność, odporność na zmiany temperatury zewnętrznej i zmiany warunków atmosferycznych, odporność na promieniowanie UV oraz pozwalać na bezpieczne magazynowanie zmiennej ilości tego medium.

Najczęściej używanymi są zbiorniki niskociśnieniowe pracujące w zakresie nadciśnienia od 0,05 do 0,50 mbar. Wykonane są z folii jako kopuły gazowe na fermentatorze, lub w formie zewnętrznych magazynów. Podstawą zbiornika biogazu jest konstrukcja stalowa – stelaż nośny, na którym opiera się folia, gdy zbiornik jest pusty. Folia kopuły rozszerza się w zależności od stanu napełnienia magazynu gazem. Nowym rozwiązaniem jest tak zwany magazyn dwumembranowy. W tym systemie buduje się dwie kopuły- wewnętrzną jest foliowy zbiornik na gaz, zewnętrzną stanowi kopuła foliowa nakładana na właściwą powłokę magazynu gazu. Do przestrzeni pomiędzy dwoma kopułami wdmuchuje się powietrzne nośne. Dzięki takiemu rozwiązaniu kopułą zewnętrzna jest zawsze w stanie napiętym i doskonale chroni właściwy zbiornik gazu. Schematy obu rozwiązań przedstawiono na rysunku 6.


Zbiorniki średnio i wysokociśnieniowe magazynują gaz pod ciśnieniem od 5 do 250 bar. Są one kosztowne na etapie budowy oraz kosztowne i wymagające podczas obsługi. Dlatego też nie są stosowane w biogazowniach rolniczych.



W przypadku gdy zbiorniki magazynowe nie są w stanie przyjąć dodatkowej ilości gazu, lub niemożliwe jest zagospodarowanie gazu w zapełnionym magazynie, nadmiar gazu musi być spalony w instalacji awaryjnej nazywanej pochodnią lub świecą awaryjną. Instalacja pochodni awaryjnej daje pewność, że w przypadku nadmiaru gazu lub sytuacji awaryjnej nie zajdzie potrzeba niekontrolowanego upuszczania biogazu.

Biogaz uzyskany w biogazowi rolniczej wymaga uzdatnienia przed spaleniem w instalacji produkującej energię elektryczną i cieplną. To uzdatnienie polega na odwodnieniu i odsiarczeniu gazu.

Odwadnianie
W skaldzie biogazu obok metanu CH4 oraz dwutlenku węgla znajduje się pewne ilości pary wodnej, dwutlenku węgla CO2 i śladowe ilości siarkowodoru H2S. Siarkowodór sam w sobie jest toksyczny, zaś w połączeniu z zawartą w biogazie wodą dochodzi do powstawania kwasu siarkowego. Kwas siarkowy działa negatywnie na instalacje przesyłowe i zespoły agregatów prądotwórczych. Dlatego też należy, przed użyciem, przeprowadzić uzdatnienie biogazu polegające na jego osuszeniu i odsiarczeniu.

W pierwszej kolejności należy osuszyć biogaz. Względna wilgotność gazu w fermentatorze wynosi 100%. Oznacza to, że biogaz jest nasycony parą wodną. Osuszanie biogazu odbywa się w trakcie jego schładzania. Część pary wodnej wydziela się jako kondensat. Oprócz par wodnej z biogazu, oprócz wody, usuwane są inne niepożądane składniki, rozpuszczalne w wodzie gazy i aerozole. Instalacje przesyłowe gazu zawierają pojemniki na kondensat, w których gromadzi się powstały w czasie schładzania kondensat pary wodnej.

W większych biogazowniach instaluje się zasilane elektrycznie chłodnice. W temperaturach poniżej 100C oddzieleniu ulega znaczna ilość wilgoci.

Odsiarczanie
Kolejnym etapem uzdatniania biogazu jest jego odsiarczanie. Odsiarczanie prowadzi się metodami biologicznymi, chemicznymi i fizycznymi. Odsiarczanie biologiczne może być prowadzone bezpośrednio w fermentatorze. W tym celu do komory fermentacyjnej musi być dostarczony tlen i specjalny gatunek bakterii. Bakterie te, w obecności tlenu, zamieniają siarkowodór w proste związki siarki. Odsiarczanie biologiczne może także odbywać się poza fermentorem.

Odsiarczanie chemiczne prowadzi się bezpośrednio w fermentatorze dodając do substratu związki chemiczne wiążące się chemicznie z siarką. Takimi związkami są sole żelaza (chlorek żelaza), a także ruda darniowa. Odsiarczanie chemiczne poza fermentorem, w zbiorniku gazu, przeprowadza się przy użyciu ługu sodowego, czy wodorotlenku sodu.

Typowym rozwiązaniem jest odsiarczanie prowadzone się przy użyciu rudy darniowej w cylindrycznych absorberach o średnicy 2 m i wysokości 4. Układ technologiczny składa się z trzech równolegle włączonych absorberów. Wypełnienie reaktora odsiarczania powinno być kontrolowane z częstotliwością minimum raz w miesiącu a zużyty tlenek żelaza należy okresowo usuwać i poddawać regeneracji.

Odsiarczanie fizyczne przebiega w filtrach ceramicznych.
 
strona główna | polityka prywatności | nota prawna | partnerzy | kontakt | mapa serwisu | REKLAMA
Projekty HVAC | turbiny wiatrowe | Forum OZE
Copyright © Agroenergetyka.pl | design: Projekty internetowe