10 кроків до екологічного та більш ефективного виробництва

Зменшення викидів вуглецю для екологічного виробництва – все, що вам потрібно знати
10 кроків до екологічного виробництва стисненого повітря

Усе, що вам потрібно знати про процес пневмотранспортування

Дізнайтеся, як можна зробити процес пневматичного транспортування більш ефективним.
3D images of blowers in cement plant
Закрити

Екологічний газ для енергосистеми створюється на основі біометану за допомогою генератора кисню Atlas Copco

Генератор кисню Atlas Copco допомагає компанії Nat-Ur-Gas Solschen виробляти чистий метан на біогазовому заводі в Німеччині. Біогаз, знесірчений за допомогою кисню, є екологічно чистим джерелом енергії для енергосистеми. Додатковою перевагою є зниження експлуатаційних витрат до 50 % завдяки вищій енергоефективності.

Компресор зі змінною швидкістю від Atlas Copco також дає змогу жорстко контролювати вміст кисню нижче мінімальної межі вибухонебезпечності, захищаючи таким чином безпеку установки.

SONY DSC

Стиснене повітря з компресора під тиском 10 бар потрапляє в резервуар для зберігання через фільтр з активованого вугілля, масляний сепаратор і брудовловлювач (на фото зліва). Із цього резервуара здійснюється живлення кисневого генератора.

Хайнріх Шапер (Heinrich Schaper) і Міхаель Клавіттер (Michael Klawitter) з компанії Nat-Ur-Gas Solschen GmbH & Co. KG доручили компанії Bioconstruct GmbH, що базується в Мелле, спроектувати та побудувати біогазовий завод у 2016 році. Наразі завод виробляє 1500 м3 біогазу на годину із середнім вмістом метану 53 %. Цей біогаз безперервно збагачується до вмісту метану 94 % в очисній установці за допомогою мембран. «Щогодини ми подаємо 700 кубометрів біометану в систему газопостачання», — каже Клавіттер. Біогаз продається мюнхенському енергопостачальнику BayWa за довгостроковою угодою про закупівлю.
 

Основою біогазового процесу Bioconstruct є ферментатори, де бактерії споживають органічні матеріали, утворюючи при цьому біогаз. Кожен із двох ферментаторів потребує 3,5 тонни свіжої біомаси або субстрату щогодини. Ключовою особливістю бізнес-моделі є її екологічність, оскільки субстрат постачається місцевими фермерами, а залишки від ферментації повертаються їм назад як добриво.

Найбільшою проблемою у виробництві біогазу є сірководень, що утворюється в результаті.По-перше, він призводить до злипання фільтрів на очисній установці. По-друге, під час згоряння біогазу він перетворюється на діоксид сірки й спричиняє корозію в арматурі та двигунах. Отже, необхідно усувати з газу якомога більше сірководню.

Michael Klawitter

Метод біологічного знесірчення

SONY DSC

Біогазовий завод у Зольшені, Нижня Саксонія, виробляє біогаз із середнім вмістом метану 53 %.

Компанія з міста Зольшен обрала біологічний метод знесірчення. У цьому процесі сірководень перетворюється на звичайну сірку та воду за допомогою спеціальних бактерій у ферментаторі з додаванням повітря або кисню. Сірка зберігається в залишках від ферментації та підвищує їхню цінність як добрива, а очищений газ може проходити подальші стадії переробки.
 

«Ми прийняли свідоме рішення на користь знесірчення киснем, — пояснює Клавіттер. — Адже, на відміну від знесірчення атмосферним повітрям, ми можемо повністю контролювати свій генератор O2 і, таким чином, цілу низку факторів, таких як вибухозахист. Ми знаємо, що концентрація кисню становить 94 відсотки, і можемо дозувати його таким чином, щоб його вміст завжди був нижче мінімальної межі вибухонебезпечності, яка становить 2,3 відсотка». Кисень вдувається у ферментатори зверху. Разом із біогазом він розподіляється під куполами напівсферичних сховищ для залишків ферментації.
 

Торговий партнер Atlas Copco, компанія D & N Drucklufttechnik GmbH & Co. KG, що також базується в Мелле, спланував і впровадив систему подавання кисню. Вона складається з гвинтового компресора GA 11 VSD+ із масляним уприскуванням і регулюванням швидкості, генератора O2 типу OGP 8, резервуара для зберігання стисненого повітря й кисню, а також фільтрувальних блоків для оброблення стисненого повітря та O2. Стиснене повітря проходить через фільтр з активованого вугілля, масляний сепаратор і брудовловлювач в резервуар для зберігання під тиском 10 бар. Звідти воно подається до генератора O2, який збагачує повітря до вмісту кисню 94 %. Нарешті кисень потрапляє до ферментаторів через ще один буферний резервуар і два електронних витратоміри. 

«Наразі ми подаємо у ферментатори в середньому дев’ять кубометрів кисню на годину», — каже Клавіттер. Миттєва витрата коливається в діапазоні від 6 до 11 м3 залежно від кількості біогазу, що виробляється, щоб вміст кисню ніколи не перевищував нижню межу вибухонебезпечності. Тому подавання стисненого повітря має бути гнучким — це одна з причин, чому було обрано агрегат із регулюванням швидкості від Atlas Copco.
Другою важливою перевагою регулювання швидкості є низьке енергоспоживання, що знижує експлуатаційні витрати. Компресори GA-VSD+ від Atlas Copco обладнані системою регулювання швидкості останнього покоління та спеціальними енергоефективними двигунами на постійних магнітах. Система дає змогу заощадити до 50 % на електроенергії порівняно з дворежимною системою керування (повне навантаження / відсутнє навантаження).


Знесірчення біогазу також захищає фільтри з активованого вугілля, що розташовані перед очисною установкою. Без знесірчення вміст сірки в сирому газі суттєво скоротив би строк служби фільтрів, що призвело б до збільшення експлуатаційних витрат. Додатковою перевагою є те, що 0,4–0,5 % кисню в газовому потоці фактично допомагає роботі активованого вугілля, підвищуючи ефективність фільтра. Постачання кисню для заводу в Зольшені є таким важливим, що компанія Nat-Ur-Gas Solschen уже працює над впровадженням резервного рішення.

Міхаель Клавіттер також високо оцінює якість обслуговування Atlas Copco.

Інженери з обслуговування швидко та ефективно відновили працездатність генератора після його виходу з ладу, що трапилося не з вини виробника. Вони також із власної ініціативи надали повний набір технічних інструкцій щодо планового обслуговування системи. 

Компресорна техніка Генератори кисню OGP