包括绿色转型和能源成本上升在内的近期趋势增加了对利用沼气制取生物甲烷的需求。要生产生物甲烷(又称为可再生天然气 (RNG)),需要从沼气中去除二氧化碳 (CO2)、硫化氢 (H2S) 和水。作为多步骤方法的一部分,制氧 (O2) 机可用于去除硫化氢 (H2S)。这些机器将氧气注入处理原料废物的消化池中。它们还与其他技术结合使用,以达到理想结果。
在本文中,我们将更具体地关注用于去除沼气中的硫化氢的制氧机。这是因为该气体是用于生成沼气的废物的副产物。如果不加以处理,高腐蚀性硫化氢可能会导致能源生产问题。事实上,大多数天然气网都规定了这种气体的允许限值。在简要介绍了沼气之后,请继续阅读,以了解为什么氧气是去除硫化氢的有效方法。
生产沼气时会使用不同类型的废物,包括农业、有机和工业废物。沼气基本上是在这类垃圾分解时形成的,即“厌氧消化”。由于废物含有包括硫化氢在内的大量硫化合物,因此需要将其分离出来。除了造成腐蚀外,硫化氢还会对环境造成不利影响。
如上所述,去除硫化氢是将沼气转化为生物甲烷的重要环节。这个多步骤工艺通常涉及消化池、沼气鼓风机、低压冷干机、沼气压缩以及 PSA 或膜式二氧化碳去除和/或其他技术。也可对二氧化碳进行回收,这也是沼气厂增加营收的一种方式。
如前所述,将氧气引入消化池中,微量添加氧气即可去除硫化氢。废物正是在消化池中分解并转化成气体的。因此,生物甲烷是经过净化的沼气,与天然气无异。
去除沼气中的硫化氢有多种方法。常见的方法包括加氧和加三价铁。在考虑理想的方法时,必须考虑到加氧往往需要更低的维护成本,而且通常更具成本效益。
而加三价铁时,需要定期补充铁盐/氯化物。同样,活性炭过滤器也需要更换,这意味着额外的运营费用。您会发现这些成本也适用于其他方法,详情如下。此外,我们还解释了为什么加氧是理想的方法。
其他方法包括氢氧化铁洗涤、氢氧化钠 (NaOH) 洗涤和氧化铁颗粒。前两种方法涉及化学过程,需要进行再生和仔细的废物管理。使用氧化铁颗粒时,正确储存颗粒以供使用非常重要,而且再生也很复杂。
水洗法使用现成的水,但不适合硫化氢含量高的沼气。此外,还需要妥善处置硫化氢饱和水。
处理上述这些方法外,还可以引入氧气来降低硫化氢的含量。这是通过氧气和硫化氢之间的生化反应实现的。这种好氧反应将硫化氢转化为硫和水。因此,使用正确的氧气浓度非常重要。这需要控制在 0.3-3% 的范围内。通常情况下,需在沼气中加入 1% 的氧气才能产生出色的效果。
如介绍中所述,在这种情况下,现场制氧是理想选择。例如,与加三价铁相比,这种方法无需化学品,因此更可持续。此外,所需的维护成本相对较低,可以确保较低的总拥有成本 (TCO)。下面我们将进一步介绍制氧机。
使用氧气将沼气转化为生物甲烷时,请务必注意氧气纯度。如果纯度过低,则可能会引入过多的氮气 (N2)。这会降低沼气的能量。另一方面,过多的氧气(纯度和流量)也是不必要的,可能会带来安全风险。因此,建议与精通生物甲烷生产所需正确氧气纯度的气体专家合作。
正如本文所述,控制氧气供应的理想方法是使用现场制氧机。这种设备允许您设置纯度级别,这意味着可以降低上述风险。您还可以避免产生不必要的氧气纯度,从而节省资金。
虽然可以利用输送的氧气,但这可能会造成生产瓶颈。现场制氧让您可以避免物流问题。此外,运输车辆产生的二氧化碳也会对环境造成更严重的损害。我们在关于制氧的相关文章中介绍了这些优点以及其他优点。
我们希望这篇文章能很好地概述使用现场制氧生产生物甲烷的益处。如果您想了解有关所涵盖主题的更多信息,我们的团队很乐意为您提供帮助。欢迎您与我们讨论多种现场制氧机。请随时与我们联系。