10 خطوات لإنتاج صديق للبيئة وأكثر كفاءة

الحد من الكربون لإنتاج صديق للبيئة - كل ما تحتاج إلى معرفته
10 خطوات لإنتاج هواء مضغوط صديق للبيئة

Everything you need to know about your pneumatic conveying process

Discover how you can create a more efficient pneumatic conveying process.
3D images of blowers in cement plant
إغلاق

مولدات الأكسجين لإزالة كبريتيد الهيدروجين من الغاز الحيوي

أدت الاتجاهات الحديثة، بما في ذلك التحول الأخضر وارتفاع تكاليف الطاقة إلى زيادة الطلب على الميثان الحيوي من الغاز الحيوي. لإنتاج الميثان الحيوي المعروف أيضًا باسم الغاز الطبيعي المتجدد (RNG)، تجب إزالة ثاني أكسيد الكربون (‎CO‎2‎) وكبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) والماء من الغاز الحيوي. وكجزء من طريقة متعددة الخطوات، يمكن استخدام مولدات الأكسجين (‎O‎2‎) لإزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). تحقن هذه الآلات الأكسجين في هاضم يعالج نفايات المواد الأولية. ويتم استخدامها أيضًا إلى جانب تقنيات أخرى للحصول على أفضل النتائج.

في هذه المقالة، سنركز بشكل أكثر تحديدًا على مولدات الأكسجين للغاز الحيوي في ما يتعلق بكبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). وذلك لأن الغاز هو منتج ثانوي للنفايات المستخدمة في توليد الغاز الحيوي. وإذا لم يتم التعامل معه، فقد يؤدي كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) الذي يسبب التأكل بشده و إلى مشاكل في إنتاج الطاقة. في الواقع، لمعظم شبكات الغاز الطبيعي حدود مسموح بها للغاز. بعد مقدمة موجزة عن الغاز الحيوي، تابع القراءة لمعرفة السبب الذي يجعل الأكسجين الطريقة المثلى لإزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S).

ما الغاز الحيوي والميثان الحيوي؟

عند إنتاج الغاز الحيوي، يتم استخدام أنواع مختلفة من النفايات. ويشمل ذلك النفايات الزراعية والعضوية والصناعية. يتكون الغاز الحيوي بشكل أساسي عند تحلل هذه القمامة، وهي العملية التي تُعرف باسم "الهضم اللاهوائي". ونظرًا لأن النفايات تحتوي على مستويات عالية من مركبات الكبريت، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S)، فإنه يجب فصلها. وبالإضافة إلى تسبب كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) في التآكل، فإنه ضار بالبيئة.

 

كما ذكرنا، تُعد إزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) جزءًا أساسيًا من تحويل الغاز الحيوي إلى ميثان حيوي. وتتضمن العملية متعددة الخطوات عادةً هاضمًا، ومنفاخ غاز حيوي، ومجففًا بمادة مُبرِّدة منخفض الضغط، وضغط الغاز الحيوي، وإزالة ثاني أكسيد الكربون (‎CO‎2‎) عبر الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) أو بالغشاء و/أو تقنيات أخرى. كما يمكن استعادة ثاني أكسيد الكربون (‎CO‎2‎) أيضًا وهي طريقة تعتمد عليها محطات الغاز الحيوي لتحقيق الإيرادات. 

 

كما تم التوضيح سابقًا، يتم إدخال الأكسجين في الهاضم حيث يتم حقنه بجرعات صغيرة للغاية لإزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). وفي الهاضم تتحلل النفايات وتتحول إلى غاز. ومن ثَمَّ، فإن الميثان الحيوي هو غاز حيوي تم تنظيفه ويُعد مثل الغاز الطبيعي.

خطوات تحويل الغاز الحيوي إلى ميثان حيوي من خلال استخدام مولد الأكسجين

لماذا يُستخدم الأكسجين في إزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S)؟

ثمة عدة طرق لإزالة كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) من الغاز الحيوي. ومن بين الطرق الشائعة استخدام جرعات الأكسجين وجرعات الحديديك. وعند التفكير في أفضل طريقة، من المهم مراعاة أن جرعات الأكسجين تتطلب صيانة أقل وهي أكثر انخفاضًا في التكلفة بشكل عام. 

 

مع جرعات الحديديك، يلزم تجديد ملح/كلوريد الحديديك بانتظام. وبالمثل، يلزم استبدال فلاتر الكربون المنشط، ما يعني تكاليف تشغيلية إضافية. ستجد أن هذه التكاليف تنطبق على الطرق الأخرى، الموضَّحة أدناه. بالإضافة إلى ذلك، نوضح السبب الذي يجعل جرعات الأكسجين الطريقة المثلى.

الطرق الإضافية

تتضمن الطرق الأخرى تنقية هيدروكسيد الحديد، وتنقية هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، وحبيبات أكسيد الحديد. تتضمن الطريقتان الأوليان عملية كيميائية، تتطلب التجديد وإدارة النفايات بعناية. ومع حبيبات أكسيد الحديد، يكون من المهم تخزين الحبيبات بشكل صحيح للاستخدام، وقد تكون عملية التجديد معقدة.

 

تقوم عملية تنقية المياه باستخدام المياه المتوفرة بسهولة، ولكنها ليست مناسبة للغاز الحيوي الذي يحتوي على مستويات عالية من كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). ويجب التخلص من المياه المشبعة بكبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) بشكل صحيح.

توليد الأكسجين: بديل فعّال ومنخفض التكلفة

كبديل لكل هذه الطرق، يمكن إدخال الأكسجين كوسيلة لخفض مستويات كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). ويحدث هذا من خلال تفاعل كيميائي حيوي بين الأكسجين وكبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S). يحوِّل هذا التفاعل الهوائي كبريتيد الهيدروجين (‎H‎2S) إلى كبريت وماء. ومن المهم في هذه الحالة استخدام مستويات الأكسجين الصحيحة. ويتم التحكم في هذه المستويات ضمن نطاق 0.3 إلى 3%. وعادةً ما تلزم نسبة 1% من الأكسجين في الغاز الحيوي لتقديم أفضل النتائج. 

 

 

كما ذُكِر في المقدمة، فإن مولد الأكسجين الموجود في الموقع هو الطريقة المثالية في هذا السيناريو. فمن دون الحاجة إلى المواد الكيميائية، تُعد هذه الطريقة أكثر استدامة مقارنةً بجرعات الحديديك، على سبيل المثال. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الصيانة المطلوبة منخفضة نسبيًا لضمان خفض إجمالي تكلفة الملكية (TCO). وسنوضِّح في ما يلي مولدات الأكسجين بمزيد من التفصيل.

مولد الأكسجين محاط بثلاثة جزيئات أكسجين

اعتبارات نقاء الأكسجين

عند استخدام الأكسجين لتحويل الغاز الحيوي إلى الميثان الحيوي، من المهم الانتباه إلى نقاء الأكسجين (‎O‎2‎). وإذا كانت المستويات منخفضة للغاية، فقد يتم إدخال الكثير من النيتروجين (‎N‎2‎). وهذا يقلل من طاقة الغاز الحيوي. من ناحية أخرى، قد يكون الكثير من الأكسجين (من حيث النقاء والتدفق) غير ضروري وقد يؤدي إلى مخاطر على السلامة. ومن ثَمَّ، يوصى بالعمل مع المتخصصين الخبراء في الغاز ذوي المعرفة بمستويات نقاء الأكسجين الصحيحة لإنتاج الميثان الحيوي.

مولدات أكسجين للغاز الحيوي في الموقع

كما توضح هذه المقالة، فإن الطريقة المثلى للتحكم في الإمداد بالأكسجين لديك هي استخدام مولد في الموقع. ويتيح لك هذا الجهاز ضبط مستويات النقاء، ما يعني تخفيف المخاطر التي تمت الإشارة إليها أعلاه. وستوفر المال أيضًا من خلال عدم توليد نقاء الأكسجين غير الضروري.

 

على الرغم من إمكانية العمل على عمليات توصيل الأكسجين، فإن هذا قد يسبب اختناقات في الإنتاج. ويمكنك تجنب العمليات اللوجستية من خلال التوليد في الموقع. بالإضافة إلى ذلك، يُلحق التوصيل ضررًا أكبر بالبيئة بسبب ثاني أكسيد الكربون (‎CO‎2‎) الناتج من مركبات النقل. وتتناول مقالتنا ذات الصلة عن توليد الأكسجين هذه المزايا، من بين فوائد أخرى.

نحن هنا لمساعدتك

نأمل أن توفر هذه المقالة نظرة عامة شافية عن السبب الذي يجعل استخدام توليد الأكسجين في الموقع مفيدًا في إنتاج الميثان الحيوي. وإذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات عن الموضوعات التي تم تناولها، فيسرّ فريقنا مساعدتك. نحن على استعداد لمناقشة المجموعة الكاملة التي نقدمها من مولدات الأكسجين في الموقع. قلا تتردد في الاتصال بنا اليوم.

توليد الأكسجين الاستدامة أطلس كوبكو تقنية الضاغط الأكسجين

المقالات ذات الصلة

منتجات ذات صلة