Geradores de oxigênio para remoção de sulfeto de hidrogênio em biogás
Tendências recentes, como a transformação verde e o aumento dos custos de energia, aumentaram a demanda por biometano a partir do biogás. Para produzir biometano, também conhecido como gás natural renovável (RNG), é necessário remover o dióxido de carbono (CO2), sulfeto de hidrogênio (H2S) e a água do biogás. Como parte de uma abordagem em várias etapas, os geradores de oxigênio (O2 ) podem ser utilizados para remover o H2S. Essas máquinas injetam oxigênio em um digestor que processa resíduos orgânicos. Elas também são usadas em conjunto com outras tecnologias para obter melhores resultados.
Neste artigo, focaremos especificamente nos geradores de oxigênio para biogás em relação ao H2S. Isso porque o gás é um subproduto dos resíduos utilizados para gerar biogás. Se não for tratado, o H2S, que é altamente corrosivo, pode causar problemas na produção de energia. Na verdade, a maioria das redes de gás natural possui limites permitidos para a presença desse gás. Após a breve introdução ao biogás, continue lendo para descobrir por que o oxigênio é o método ideal para a remoção de H2S.
O que é biogás e biometano?
Quando o biogás é feito, diferentes tipos de resíduos são usados. Isso inclui resíduos agrícolas, orgânicos e industriais. O biogás é essencialmente formado quando esse lixo se decompõe, conhecido como "digestão anaeróbica." Como os resíduos contêm altos níveis de compostos de enxofre, como o H2S, é necessário separá-los. Além de causar corrosão, o H2S também é prejudicial ao meio ambiente.
Como mencionado, a remoção do H2S é uma parte essencial da conversão do biogás em biometano. O processo de várias etapas geralmente envolve um digestor, soprador de biogás, secador refrigerante de baixa pressão, compressão do biogás e remoção de CO2 por PSA ou membrana, entre outras tecnologias. A recuperação de CO2 também é uma possibilidade, oferecendo uma forma de aumentar a receita das usinas de biogás.
Conforme descrito anteriormente, o oxigênio é introduzido no digestor, onde é microdosado para a remoção do H2S. É no digestor que os resíduos se decompõem e se transformam em gás. Assim, o biometano é o biogás que foi purificado e é considerado equivalente ao gás natural.
Por que usar oxigênio para a remoção de H2S?
Existem várias abordagens para remover o H2S do biogás. As mais comuns incluem dosagem de oxigênio e dosagem férrica. Ao considerar a melhor abordagem, é importante levar em conta que a dosagem de oxigênio tende a exigir menos manutenção e geralmente é mais econômica.
Com dosagem férrica, o sal férrico/cloreto precisa ser reposto regularmente. Da mesma forma, os filtros de carvão ativado requerem substituição, o que significa despesas operacionais adicionais. Esses custos se aplicam a outros métodos, que serão descritos a seguir. Além disso, explicaremos por que a dosagem de oxigênio é o método ideal.
Métodos adicionais
Outras abordagens incluem a lavagem com hidróxido de ferro, a lavagem com hidróxido de sódio (NaOH) e o uso de pellets de óxido de ferro. As duas primeiras envolvem um processo químico, que requer regeneração e gerenciamento cuidadoso dos resíduos. Com os pellets de óxido de ferro, é importante armazená-los corretamente para uso, e a regeneração pode ser complicada.
A lavagem com água utiliza água facilmente disponível, mas não é adequada para biogás com altos níveis de H2S. Além disso, a água saturada com H2S precisa ser descartada de forma adequada.
Geração de oxigênio: uma alternativa eficiente e de baixo custo
Como alternativa a todos esses métodos, é possível introduzir oxigênio como meio de diminuir os níveis de H2S. Isso ocorre por meio de uma reação bioquímica entre o oxigênio e o H2S. Essa reação aeróbica converte H2S em enxofre e água. Com isso, é importante usar os níveis adequados de oxigênio, controlados na faixa de 0,3% a 3%. Normalmente, 1% de oxigênio no biogás é necessário para produzir os melhores resultados.
Conforme mencionado na introdução, um gerador de oxigênio no local é ideal neste cenário. Sem a necessidade de produtos químicos, é uma abordagem mais sustentável em comparação com a dosagem férrica, por exemplo. Além disso, a manutenção exigida é relativamente baixa, garantindo um custo total de propriedade (TCO) reduzido. A seguir, explicaremos mais sobre os geradores de oxigênio.
Considerações sobre a pureza do oxigênio
Ao usar oxigênio para transformar biogás em biometano, é importante prestar atenção à pureza do O2. Se os níveis forem muito baixos, pode ocorrer uma introdução excessiva de nitrogênio (N 2). Isso reduz a energia do biogás. Por outro lado, o excesso de oxigênio (pureza e fluxo) pode ser desnecessário e pode representar riscos à segurança. Portanto, é recomendável trabalhar com especialistas em gases que conheçam bem os níveis corretos de pureza do oxigênio para a produção de biometano.
Geradores de oxigênio no local para biogás
Como este artigo explica, a maneira ideal de controlar seu suprimento de oxigênio é com um gerador no local. Este equipamento permite ajustar os níveis de pureza, mitigando os riscos mencionados anteriormente e economizando ao evitar a geração desnecessária de oxigênio.
Embora seja possível trabalhar com entregas de oxigênio, isso pode criar gargalos na sua produção. A geração no local elimina essas complicações logísticas. Além disso, o transporte de oxigênio é mais prejudicial ao meio ambiente devido ao CO2 gerado pelos veículos de entrega. Esses e outros benefícios são abordados em nosso artigo relacionado sobre geração de oxigênio.
Estamos aqui para ajudar
Esperamos que este artigo forneça uma boa visão geral sobre as vantagens de usar a geração de oxigênio no local para produzir biometano. Se quiser mais informações sobre os tópicos abordados, nossa equipe está à disposição para ajudar. Estamos disponíveis para discutir nossa linha completa de geradores de oxigênio no local. Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco hoje mesmo.
