Generatori di ossigeno per la rimozione del solfuro di idrogeno dal biogas
Le recenti tendenze, tra cui la trasformazione ecologica e l'aumento dei costi energetici, hanno aumentato la domanda di biometano derivato dal biogas. Per la produzione di biometano, noto anche come gas naturale rinnovabile (RNG), l'anidride carbonica (CO2), il solfuro di idrogeno (H2S) e l'acqua devono essere rimossi dal biogas. Nell'ambito di un approccio multifase, i generatori di ossigeno (O2) possono essere utilizzati per rimuovere H2S. Queste macchine iniettano ossigeno in un digestore che elabora i rifiuti di materie prime. Vengono inoltre utilizzati insieme ad altre tecnologie per ottenere i risultati migliori.
In questo articolo, ci concentreremo in modo più specifico sui generatori di ossigeno per biogas in relazione all'H2S. Ciò è dovuto al fatto che il gas è un sottoprodotto dei rifiuti utilizzati per generare biogas. Se non trattato, l'H2S altamente corrosivo può causare problemi nella produzione di energia. Infatti, la maggior parte delle griglie di gas naturali presenta limiti consentiti per il gas. Dopo una breve introduzione al biogas, continua a leggere per scoprire perché l'ossigeno è il metodo ottimale per la rimozione dell'H2S.
Cosa sono il biogas e il biometano?
Per la produzione di biogas, vengono utilizzati diversi tipi di rifiuti. Ciò include i rifiuti agricoli, organici e industriali. Il biogas si forma essenzialmente quando i rifiuti si decompongono, processo noto come "digestione anaerobica." Poiché i rifiuti contengono elevati livelli di composti di zolfo, incluso l'H2S, devono essere separati. Oltre a causare corrosione, l'H2S è dannosa per l'ambiente.
Come menzionato in precedenza, la rimozione dell'H2S è una parte essenziale della trasformazione del biogas in biometano. Il processo multifase generalmente prevede un digestore, una soffiante di biogas, un essiccatore a refrigerazione a bassa pressione, la compressione di biogas e la rimozione di CO2 tramite tecnologia PSA o a membrana e/o altre tecnologie. Anche il recupero di CO2 è possibile, e rappresenta un modo per gli impianti di biogas per aumentare i ricavi.
Come descritto in precedenza, l'ossigeno viene introdotto nel digestore dove viene microdosato per la rimozione dell'H2S. È nel digestore che i rifiuti si decompongono e vengono trasformati in gas. Pertanto, il biometano è un biogas che è stato pulito ed è considerato uguale al gas naturale.
Perché utilizzare l'ossigeno per la rimozione di H2S?
Esistono diversi approcci per la rimozione di H2S dal biogas. Tra quelli più comuni figurano il dosaggio di ossigeno e il dosaggio ferrico. Quando si considera l'approccio migliore, è importante considerare che il dosaggio di ossigeno tende a richiedere una minore manutenzione e, in genere, è più conveniente.
Con il dosaggio ferrico, il cloruro/sale ferrico deve essere regolarmente rabboccato. Analogamente, i filtri a carbone attivo richiedono la sostituzione, con ulteriori spese di esercizio. Questi costi sono applicabili ad altri metodi, descritti di seguito. Inoltre, viene descritto perché il dosaggio di ossigeno è il metodo ottimale.
Metodi aggiuntivi
Altri approcci includono lo scrubbing dell'idrossido di ferro, lo scrubbing dell'idrossido di sodio (NaOH) e pellet di ossido di ferro. I primi due prevedono un processo chimico che richiede rigenerazione e un'attenta gestione dei rifiuti. Con pellet di ossido di ferro, è importante conservare correttamente i pellet per l'uso e la rigenerazione può essere complicata.
Lo scrubbing ad acqua utilizza acqua prontamente disponibile, ma non è adatto per i biogas con elevati livelli di H2S. Inoltre, l'acqua satura di H2S deve essere smaltita correttamente.
Generazione di ossigeno: un'alternativa efficiente e a basso costo
In alternativa a tutto ciò, è possibile introdurre ossigeno come mezzo per ridurre i livelli di H2S. Ciò si verifica attraverso una reazione biochimica tra l'ossigeno e l'H2S. Questa reazione aerobica converte l'H2S in zolfo e acqua. In questo modo, è importante utilizzare i livelli di ossigeno corretti. Questo è controllato nell'intervallo 0,3-3%. In genere, per ottenere i migliori risultati è necessario l'1% di ossigeno nei biogas.
Come menzionato nell'introduzione, un generatore di ossigeno in loco è ottimale in questo scenario. Non richiedendo sostanze chimiche, ad esempio, si tratta di un approccio più sostenibile rispetto al dosaggio ferrico. Inoltre, la manutenzione richiesta è relativamente bassa per garantire un basso costo totale di proprietà (TCO). Di seguito vengono illustrati i generatori di ossigeno.
Considerazioni sulla purezza dell'ossigeno
Quando si utilizza l'ossigeno per trasformare il biogas in biometano, è importante prestare attenzione alla purezza dell'O2. Se i livelli sono troppo bassi, può essere introdotta una quantità eccessiva di azoto (N2). In questo modo si riduce l'energia del biogas. D'altra parte, una quantità eccessiva di ossigeno (purezza e flusso) può non essere necessaria e potrebbe comportare rischi per la sicurezza. Pertanto, si consiglia di lavorare con esperti di gas ben informati sui corretti livelli di purezza dell'ossigeno per la produzione di biometano.
Generatori di ossigeno in loco per biogas
Come spiegato in questo articolo, il modo ottimale per controllare la fornitura di ossigeno è con un generatore in loco. Questa apparecchiatura consente di impostare i livelli di purezza, il che significa ridurre il rischio indicato sopra. Inoltre, risparmierai denaro non generando una purezza inutile dell'ossigeno.
Anche se è possibile lavorare con le erogazioni di ossigeno, ciò può creare colli di bottiglia nella produzione. Eviterai la logistica con la generazione in loco. Inoltre, la consegna è più dannosa per l'ambiente a causa della CO2 generata dai veicoli di trasporto. Questi, tra gli altri vantaggi, sono trattati nel nostro articolo relativo alla generazione di ossigeno.
Siamo qui per aiutarti
Speriamo che questo articolo possa fornire una buona panoramica sul motivo per cui è vantaggioso utilizzare la generazione di ossigeno in loco per produrre biometano. Se desideri maggiori informazioni sugli argomenti trattati, il nostro team sarà lieto di aiutarti. Siamo disponibili per discutere della nostra gamma completa di generatori di ossigeno in loco. Non esitare a contattarci oggi stesso.
