5. Oczyszczanie i osuszanie biogazu

opis
aplikacje
nasze rozwiązania

Kontrola parametrów oczyszczonego biogazu

Ze względu na to, że biogaz powstaje z substratów o różnych, zmiennych właściwościach fizycznych i chemicznych, może on mieć zróżnicowanych skład. Obok pożądanego metanu, w wyniku fermentacji beztlenowej powstaje szereg innych gazów oraz woda, które obniżają kaloryczność biogazu i stanowią zagrożenia dla infrastruktury zakładu. Bardzo dużą cześć biogazu stanowi siarkowodór. Jest on, w połączeniu z wodą, niebezpieczny dla jednostki kogeneracyjnej oraz stanowi zagrożenie dla zdrowia personelu. W celu uzyskania jak najbardziej czystego biogazu i ochrony instalacji przed awarią, niezbędne jest pozbycie się jak największej ilości zbędnych substancji, poprzez osuszenie i oczyszczenie biogazu.

Procesy te mają za zadanie zredukować do minimum przede wszystkim:

siarkowodór
amoniak
chlorowodór
dwutlenek węgla
wodę (wilgotność).

Proces oczyszczania i osuszania biogazu polega na przepuszczeniu go przez różnego rodzaju aparaturę:

separator oparty na węglu aktywnym
separator oparty na płuczce wodnej
separator żelaziany
osuszacze
podgrzewacze
filtry wychwytujące niepożądane cząstki (absorpcja dynamiczna)
separatory pyłowe wychwytujące pyły PM2.5

Odpowiednio osuszony i oczyszczony biogaz trafia najczęściej do silnika kogeneracyjnego, którego zadaniem jest produkcja energii skojarzonej (głównie na potrzeby biogazowni). W przypadku, gdy biogaz zostanie dodatkowo uszlachetniony, może zostać odsprzedany do odbiorców zewnętrznych lub włączony do sieci.

W celu kontroli efektywności procesu osuszania i oczyszczania biogazu, niezbędne są między innymi analiza składu i pomiar wilgotności biogazu.

Schemat - Kontrola parametrów oczyszczonego biogazu

Aplikacje

1. Pomiar wilgotności biogazu

Biogaz, po oczyszczeniu i osuszeniu, musi spełniać rygorystyczne wymagania jakościowe. Jednym z istotnych parametrów jest wilgotność biogazu, która znacząco obniża jego kaloryczność. Woda w biogazie może się także kondensować w instalacji przesyłowej i urządzeniach, prowadząc do korozji metalowych elementów, co skraca żywotność instalacji. Szczególnie niebezpieczne jest połączenie wody z siarkowodorem i powstanie kwasu siarkowego, który bezpośrednio zagraża instalacji CHP. W celu zabezpieczenia zakładu przez wszelkimi problemami jakie niesie ze sobą zbyt wysoka wilgotność biogazu, należy kontrolować ten parametr po procesie osuszania.

Schemat -monitoring H2S po osuszeniu i oczyszczeniu biogazu

2. Pomiar stężenia H2S

Przed dalszym wykorzystaniem biogazu, niezbędne jest jego osuszenie i oczyszczenie. Najistotniejszym w tym względzie jest redukcja siarkowodoru, który ma zgubny wpływ dla całej instalacji i urządzeń, silnika/turbiny CHP i jakości biogazu. Kontrola stężenia H₂S na tym etapie procesu jest więc kluczowa i decyduje o tym, czy wyprodukowany biogaz może zostać użyty w instalacji kogeneracji i/lub być odsprzedany.

Schemat - analiza składu oczyszczonego biogazu

3. Analiza gazów

Instalacje oczyszczania biogazu ma na celu redukcję jak największej ilości zbędnych składników w mieszaninie gazów. W związku z rygorystycznymi wymogami dotyczącymi oczyszczenia biogazu przed wykorzystaniem go w instalacji CHP lub odsprzedaży, niezbędna jest analiza najważniejszych parametrów jakościowych, takich jak: CH₄, CO₂, H₂S.

Schemat - pomiar stężenia CH4, CO2 i wilgotności biogazu

4. Pomiar stężenia CH4, CO2 i wilgotności

Oprócz pomiaru stężenia siarkowodoru, przed dostarczeniem biogazu do kogeneracji lub odsprzedaży, niezbędna jest kontrola innych jego parametrów. Kluczowa po procesie osuszania i oczyszczania jest kontrola kaloryczności, czyli zawartości metanu, a także pomiar stężenia dwutlenku węgla i wilgotności.

Nasze rozwiązania

Przetwornik wilgotności powietrza do strefy EX gazowej i pyłowej 300EX

Przetwornik wilgotności powietrza do strefy EX gazowej i pyłowej 300EX przeznaczony jest do wykonywania pomiaru w strefach zagrożonych wybuchem. Przetwornik posiada certyfikację EX pozwalającą na pomiar i montaż w strefie. Występuje w wersji z sondą zintegrowaną oraz z sondą na przewodzie. Wykonany z stali nierdzewnej i wyposażony w sprawdzone przemysłowe sensory wilgotności z powłoką ochronną zapewnia dokładne pomiary w długim okresie użytkowania.

Czujnik stężenia siarkowodoru SulfiLogger H2S sensor

Innowacyjny czujnik siarkowodoru Sulfilogger H₂S, przeznaczony do ciągłego monitorowania stężenia H₂S, bezpośrednio w strumieniu, nawet w najtrudniejszych warunkach. Dzięki dokładnym pomiarom stężenia siarkowodoru zarówno w fazie gazowej, jak i ciekłej, czujnik H₂S Sulfilogger zapewnia możliwość błyskawicznego podjęcia działań zarówno w przemyśle biogazowym, gazu naturalnego, jak i w kontroli odorów w przemyśle wodno-kanalizacyjnym.

Analizator biogazu AwiFLEX

Analizator biogazu umożliwiający pomiar stężenia pięciu (lub więcej) wybranych składników.

We współpracy z przepływomierzami, przetwornikami wilgotności i innymi miernikami, analizator pozwala na wyznaczenie bieżącego przepływu metanu, wartości opałowej gazu, ilości energii dostarczonej do spalania.

Typ wejścia 4..20 mA, wg potrzeby aplikacji (przepływ, wilgotność, temperatura, ciśnienie)

Dopuszczenia pobór próbek ze strefy Ex Z1/Z2

Czujnik stężenia metanu, dwutlenku węgla i wilgotności VAISALA MGP260

Wielogazowy czujnik in-line do pomiaru stężenia metanu CH₄, dwutlenku węgla C0₂ oraz wilgotności. Czujnik przeznaczony jest do ciągłego pomiaru w wymagających procesach przetwarzania biogazu, bez konieczności pobierania próbek. MGP260 łączy w sobie kompaktową budowę i zaawansowaną technologię Vaisala CARBOCAP®, zapewniając stabilny pomiar głównych składników biogazu. Czujnik stężenia MGP260 posiada certyfikat dla stref zagrożonych Ex 0 oraz Ex 1.