CZ34011U1 - Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace - Google Patents
Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace Download PDFInfo
- Publication number
- CZ34011U1 CZ34011U1 CZ2020-37373U CZ202037373U CZ34011U1 CZ 34011 U1 CZ34011 U1 CZ 34011U1 CZ 202037373 U CZ202037373 U CZ 202037373U CZ 34011 U1 CZ34011 U1 CZ 34011U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- biogas
- catalytic
- plant
- sulfane
- sludge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
- C10L3/101—Removal of contaminants
- C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
- C10L3/103—Sulfur containing contaminants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/24—Hydrocarbons
- B01D2256/245—Methane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/304—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení určeného k odsiřování bioplynu s obsahem sulfanu do 1000 mg.m-3 pro následný proces katalytické methanizace, případně pro využití bioplynu jako palivo.
Dosavadní stav techniky
Při procesu katalytické methanizace jsou využívány převážně katalyzátory na bázi niklu pro jejich nízkou cenu a vysokou selektivitu na methan. Přítomnost simých látek v plynu dokáže snížit nebo úplně potlačit katalytickou aktivitu těchto katalyzátorů. Při této tzv. „otravě katalyzátorů“ dochází k sorpci simých látek na jeho povrchu, což znesnadňuje přístup reagujícím molekulám k aktivním centrům katalyzátoru. Katalytická toxicita simých sloučenin je závislá na síle vazby při její chemisorpci a klesá s počtem elektronových párů na atomu síry:
H2S > SO2 > sol~
Sulfan tedy výrazně snižuje katalytickou aktivitu už při velmi nízkém množství v reakčním plynu.
Odsiřování bioplynu lze provádět několika metodami. Jednou z mnoha metod je dávkování vzduchu (kyslíku) přímo do fermentoru a oxidace sulfanu na elementární síru pomocí vhodných thiobaktérií, popř. dávkováním chloridu železnatého nebo síranu železnatého do anaerobního vyhnívacího reaktoru převádět sulfan na sulfid železnatý. Mezi další metody patří chemická absorpce, přičemž jako absorpční kapaliny jsou využívány aminy, např. methyldiethanolamin (MDEA) nebo monoethanolamin (MEA). Nejpoužívanější technologií je tlakovodní vypírka, která je založena na principu rozpustnosti nečistot v bioplynu v tlakové vodě. Absorpční technologie mají problém důsledně odstranit obsah sulfanu v plynu pod 1 mg m-3.
V posledních letech probíhá také výzkum v oblastech impregnovaného aktivního uhlí, přičemž ve většině případů se používá impregnace pomocí jódu nebo dalších silných oxidačních činidel.
Podstata technického řešení
Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace. Toto zařízení využívá vhodný adsorpční materiál pro odstraňování sulfanu (a jiných simých látek) z bioplynu při koncentraci do 1000 mg.m·3. Konstrukce zařízení umožňuje snadnou výměnu náplně a tím snižuje náklady na provoz a zvyšuje životnost celého zařízení.
Zařízení kromě adsorpční části obsahuje také část odkal ovací, kde v případě zkondenzování vlhkosti z bioplynu přímo v adsorbéru může být tento kondenzát odčerpán pomocí odkalovacího potrubí. Odstraněním kondenzátu se zamezí kumulaci kapalné vody v zařízení a tím i snížení jeho účinnosti, neboť kondenzát zásadním způsobem snižuje účinnost adsorpčního procesu.
Naplň adsorbéru je volena podle toho, zda je odsiřovaný bioplyn produkovaný anaerobním rozkladem čistírenských kalů, který obsahuje koncentrace sulfanu do 50 mg/m3 a neobsahuje kyslík, nebo je bioplyn vyráběný ze zemědělských substrátů a druhotných surovin z potravinářského průmyslu, který obsahuje koncentrace sulfanu do 1000 mg/m3 a obsahuje kyslík v koncentracích do 1 %, který pochází z dmýchání vzduchu do vyhnívacího reaktoru.
- 1 CZ 34011 UI
Objasněni výkresů
Obr. 1: znázornění podélného řezu celým zařízením;
Obr. 2: zobrazení zařízení v příčném řezu.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Zařízení pro odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace je tvořeno dvěma částmi 1 a 2. Část 1 je adsorpční a část 2 je odkalovací (viz obr. 1).
Bioplyn vstupuje do zařízení pomocí přívodního potrubí 3. Za přívodním potrubím je v zařízení umístěna odkalovací část 2, kde dochází k jímání kondenzátu a také k následnému vypouštění kondenzátu pomocí kulového ventilu 4 a odkalovacího potrubí 5. Bioplyn z odkalovací části 2 vstupuje do adsorpční části 1 přes sítový adaptér 6, který zamezuje propadávání adsorbentu do odkalovací části 2.
Adsorpční část 1 je oddělena od výstupního víka 8 sítkovým adaptérem 6, který zamezuje únosu jemných částí. Víko 8 je s tělem adsorbéru 10 spojeno pomocí závitového spoje aje utěsněno těsněním 7.
Vyčištěný plyn vystupuje potrubím 9 umístěným v horním víku 8.
Příklad 2
V adsorpční části 1 je umístěno 18 1 impregnované adsorbentu, který obsahuje min. 0,5 % hmotn. stříbra, min. 5 % hmotn. mědi a min. 1 % hmotn. chrómu. Tento adsorbent je určen k odsiřování bioplynu produkovaného anaerobním rozkladem čistírenských kalů, kde se koncentrace sulfanu pohybují do 50 mg.m-3 bioplynu a bioplyn neobsahuje kyslík. Adsorpční zařízení dle užitného vzoru umožňuje dokonale odsířit až 6800 m3 bioplynu při obsahu sulfanu 50 mg.m-3; při nižší koncentraci sulfanu je objem odsířeného bioplynu odpovídajícím způsobem vyšší.
Příklad 3
V adsorpční části 1 je umístěno 18 1 impregnované adsorbentu, který obsahuje min. 3,5 % hmotn. jódu amin. 3,0 % hmotn. KI. Tento adsorbent je určen k odsiřování bioplynu produkovaného anaerobním rozkladem zemědělských druhotných surovin, kde se koncentrace sulfanu pohybují do 1000 mg.m'3 bioplynu a bioplyn obsahuje kyslík v koncentracích do 1 %. Adsorpční zařízení dle užitného vzoru umožňuje dokonale odsířit až 1800 m3 bioplynu při obsahu sulfanu 1000 mg.m-3, při nižší koncentraci sulfanu je objem odsířeného bioplynu odpovídajícím způsobem vyšší.
Průmyslová užitečnost
Zařízení dle užitného vzoru zajišťuje účinné odstranění sulfanu z bioplynu před procesem katalytické methanizace oxidu uhličitého v bioplynu. Bez účinného odstranění sulfanu z bioplynu není možné proces katalytické methanizace CO2 dlouhodobě provozovat, protože sulfan obsažený v bioplynu deaktivuje katalyzátory použité v procesu katalytické methanizace CO2. To
-2CZ 34011 UI vede k poklesu stupně konverze CO2 přítomného v bioplynu na methan, a nakonec až k zastavení dané methanizační reakce.
Claims (1)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace, vyznačující se tím, že 10 sestává z adsorbění části (1) a odkalovací části (2), kdy adsorbční část (1) je oddělena od výstupního víka (8) sítkovým adaptérem (6), pro zamezení únosu jemných částí, přičemž je víko (8) s tělem adsorbéru (10) spojeno pomocí závitového spoje a je utěsněno těsněním (7), a dále je tvořena přívodním potrubím (3), pro vstup bioplynu do zařízení, přičemž odkalovací část (2) pro. jímání kondenzátu a následné vypouštění kondenzátu je tvořena kulovým ventilem (4)15 a odkálovacím potrubím (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37373U CZ34011U1 (cs) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37373U CZ34011U1 (cs) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ34011U1 true CZ34011U1 (cs) | 2020-05-19 |
Family
ID=70970036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37373U CZ34011U1 (cs) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ34011U1 (cs) |
-
2020
- 2020-03-25 CZ CZ2020-37373U patent/CZ34011U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Krischan et al. | Design and scale-up of an oxidative scrubbing process for the selective removal of hydrogen sulfide from biogas | |
| Jaber et al. | Hydrogen sulfide removal from a biogas mimic by biofiltration under anoxic conditions | |
| US10246330B2 (en) | Systems and processes for removing hydrogen sulfide from gas streams | |
| CA2211554A1 (en) | Process for purifying flue gas containing nitrogen oxides | |
| CN102500323B (zh) | 一种改性活性炭脱硫剂及其制法和一种硫化氢废气的处理方法 | |
| PL184593B1 (pl) | Sposób oczyszczania gazu oraz instalacja do oczyszczania gazu | |
| Xiao et al. | Review of desulfurization process for biogas purification | |
| CS277304B6 (en) | Process of microbiological conversion of sulfur-containing noxious substances in waste gases | |
| Kasulla et al. | A Retrospection of hydrogen sulphide removal technologies in biogas purification | |
| CN213375919U (zh) | 一种废气处理成套装置 | |
| KR101344278B1 (ko) | 회전식 다공성 탈황디스크가 장착된 황화수소 제거장치 및 그를 이용한 황화수소의 제거방법 | |
| CN101780373A (zh) | 生物法脱除沼气中硫化氢的方法 | |
| CN102021055B (zh) | 沼气无氧生物脱硫方法与装置 | |
| CN206730825U (zh) | 一种处理恶臭气体的系统 | |
| Ou et al. | Removal of hydrogen sulfide from biogas using a bubbling tank fed with aerated wastewater | |
| Kulkarni et al. | A review on hydrogen sulphide removal from waste gases | |
| Mohammadi et al. | Analysis and evaluation of the biogas purification technologies from H2S | |
| KR101751207B1 (ko) | 바이오가스플랜트에서 액비를 이용한 습식 탈황장치 및 그 탈황방법 | |
| CN215440345U (zh) | 一种新型天然气脱硫工艺装置 | |
| CN102039078A (zh) | 一种多组分恶臭废气的处理方法 | |
| CZ34011U1 (cs) | Zařízení k odsiřování bioplynu pro proces katalytické methanizace | |
| JP5098121B2 (ja) | 硫化水素含有ガスの脱硫方法 | |
| CN210631907U (zh) | 一种络合铁法脱硫剂性能评价装置 | |
| JP2010022977A (ja) | 生物脱硫方法及び生物脱硫装置 | |
| CN112495180A (zh) | 一种嗜热生物滴滤气液两相装置及其在脱除烟气重金属中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20200519 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20240322 |