DE20300663U1

DE20300663U1 - Biogasaufbereitungsanlage

Info

Publication number: DE20300663U1
Application number: DE20300663U
Authority: DE
Original assignee: FARMATIC BIOTECH ENERGY AG
Current assignee: FARMATIC BIOTECH ENERGY AG
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2013-01-17

Abstract

Biogasaufbereitungsanlage, gekennzeichnet durch
– einen Verdichter (10), in dem das Biogas verdichtet wird,
– eine Adsorptionskolonne (12), in der das verdichtete Biogas im Gegenstrom zu einer versprühten, das Kohlenoxid und den Schwefelwasserstoff des Biogases bindenden Waschflüssigkeit durch eine Schüttung aufsteigt,
– einen Kondensatableiter (14), von dem das mitgerissene Gas in die Adsorptionskolonne (12) zurückgeführt wird,
– einen Flashbehälter (16), in dem die beladene Waschflüssigkeit entspannt wird und aus dem das gebundene Methan zurückgeführt wird,
– eine Heizung (18), in der die entspannte beladene Waschflüssigkeit erwärmt wird,
– eine Desorptionskolonne (20), in der die erwärmte beladene Waschflüssigkeit versprüht wird und über eine Schüttung abtropft,
– ein Gebläse (22), das im Gegenstrom zu der beladenen Waschflüssigkeit aus dieser Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid strippende Umgebungsluft führt,
– eine Pumpe (24), die die regenerierte Waschflüssigkeit aus der Desorptionskolonne (20) zu der Absorptionskolonne (12) zurückführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biogasaufbereitungsanlage.
Biogas, also durch Vergärung von biologischen Stoffen, insbesondere biologischen Reststoffen, erzeugtes methanreiches Gas, ist vor dessen Verwertung in einer Brennkraftmaschine oder in einer Brennstoffzelle zu reinigen, insbesondere sind Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff aus dem Gas abzuscheiden.
Aus der DE 37 38 913 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die dazu dient, die genannten Sauergase aus einem Gas auszuwaschen und das verwendete Waschmittel zu regenerieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für die Aufbereitung von Biogas geeignete Anlage zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Verdichter, in dem das mit einer als Sperrflüssigkeit dienenden Waschflüssigkeit vermengte Biogas verdichtet wird, eine Adsorptionskolonne, in der das verdichtete Biogas im Gegenstrom zu der versprühten, das Kohlenoxid und den Schwefelwasserstoff des Biogases bindenden Waschflüssigkeit durch eine Schüttung aufsteigt, einen Kondensatableiter, von dem das mitgerissene Methangas in die Adsorptionskolonne zurückgeführt wird, einen Flashbehälter, in dem die beladene Waschflüssigkeit entspannt wird, das Kohlendioxid ausgetrieben und aus dem das gebundene Methan in den Verdichter rückgeführt wird, eine Heizung, in der die entspannte beladene Waschflüssigkeit erwärmt wird, eine Desorptionskolonne, in der die erwärmte beladene Waschflüssigkeit versprüht wird und über eine Schüttung abtropft, ein Gebläse, das im Gegenstrom zu der beladenen Waschflüssigkeit aus diesem Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid strippende Umgebungsluft führt, und eine Pumpe, die die regenerierte Waschflüssigkeit aus der Desorptionskolonne zu der Absorptionskolonne zurückführt.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur das Schaltbild einer derartigen Anlage wiedergibt.
Das Biogas wird in einem Flüssigkeitsringkompressor 10 (für größere Volumenströme wird ein Schraubenverdichter Verwendung finden) auf 8 bar verdichtet, wobei als Sperrflüssigkeit ein Polyethylenglykolether verwendet wird. Das verdichtete Gas/Flüssigkeits- Gemisch wird in eine Adsorptionskolonne 12 gefördert, in der sich Flüssigkeit und Gas trennen.
Das Biogas strömt durch eine Schüttung aus Edelstahlfüllkörpern (oder Schwarzstahlkörpern) in den Kopf der Adsorptionskolonne 12 auf, in die im Gegenstrom zum Biogas über die Füllkörper das als Sperrflüssigkeit verwendete Polyethylenglykolether versprüht wird. Diese Flüssigkeit bindet das Kohlendioxyd und den Schwefelwasserstoff aus dem Biogas und sammelt sich in dem Kolonnensumpf. Das sich am Kolonnenkopf sammelnde Methangas mit geringem Störgasanteil wird zur weiteren Verwendung abgeführt.
Die Waschflüssigkeit wird durch den in der Adsorptionskolonne 12 herrschenden Druck von dessen Sumpf zu einem Kondensatableiter 14 gedrückt, in dem sich die Flüssigkeit beruhigt und aus der das mitgerissene Methangas in die Adsorptionskolonne 12 zurückgeführt wird.
Die Waschflüssigkeit wird in einem den Kondensatableiter 14 nachgeschalteten Flashbehälter 16 auf 2 bar entspannt, so dass ein Teil des Kohlendioxids und des Methans desorbiert wird. Das Gas wird auf die Saugseite des Verdichters 10 zurückgeführt, um die Methanverluste zu minimieren.
Die Waschflüssigkeit wird sodann in einem Wärmetauscher 26 im Gegenstrom zu bereits vollständig regenerierter Waschflüssigkeit zunächst auf 50° C erwärmt und sodann in einer nachgeschalteten Heizung 18 weiter auf 60° C erwärmt.
Die Waschflüssigkeit wird sodann in den Kopf einer Desorptionskolonne 20 eingeführt und auf Umgebungsdruck entspannt, wobei noch gebundenes Kohlendioxid ausgeflasht. Ein Gebläse 22 saugt im Gegenstrom zur Waschflüssigkeit Umgebungsluft durch die Desorptionskolonne 20, die zur Strippung des Schwefelwasserstoffs und des verbliebenen Kohlendioxids führt.
Die regenerierte Waschflüssigkeit sammelt sich im Sumpf der Desorptionskolonne 20 und wird von einer Pumpe 24 durch einen Filter 28, in dem aus der Oxidation des Schwefelwasserstoffs stammender Schwefel zurückgehalten wird, den Gegenstromwärmetauscher 26 und einen mit Kühlwasser beschickten Kühler 30 wieder der Adsorptionskolonne 12 und – bei Verwendung eines Flüssigkeitsringverdichters diesem – zugeführt.
Die Verwendung der Waschflüssigkeit, vorzugsweise einen Polyethylenglykolether in dem Flüssigkeitsringverdichter als Sperrflüssigkeit, erlaubt die Vorsehung nur eines Kreislaufs.

Claims

Biogasaufbereitungsanlage, gekennzeichnet durch – einen Verdichter (10), in dem das Biogas verdichtet wird, – eine Adsorptionskolonne (12), in der das verdichtete Biogas im Gegenstrom zu einer versprühten, das Kohlenoxid und den Schwefelwasserstoff des Biogases bindenden Waschflüssigkeit durch eine Schüttung aufsteigt, – einen Kondensatableiter (14), von dem das mitgerissene Gas in die Adsorptionskolonne (12) zurückgeführt wird, – einen Flashbehälter (16), in dem die beladene Waschflüssigkeit entspannt wird und aus dem das gebundene Methan zurückgeführt wird, – eine Heizung (18), in der die entspannte beladene Waschflüssigkeit erwärmt wird, – eine Desorptionskolonne (20), in der die erwärmte beladene Waschflüssigkeit versprüht wird und über eine Schüttung abtropft, – ein Gebläse (22), das im Gegenstrom zu der beladenen Waschflüssigkeit aus dieser Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid strippende Umgebungsluft führt, – eine Pumpe (24), die die regenerierte Waschflüssigkeit aus der Desorptionskolonne (20) zu der Absorptionskolonne (12) zurückführt.
Biogasaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (10) das Biogas auf einen Druck von 8 bar verdichtet.
Biogasaufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter ein Flüssigkeitsringkompressor und die Sperrflüssigkeit der als Waschflüssigkeit verwendete Polyethylenglykolether ist.
Biogasaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (10) ein Schraubenkompressor ist.
Biogasaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit in dem Flashbehälter (16) auf 2 bar entspannt wird.
Biogasaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizung (18) ein Wärmetauscher (26) vorgeschaltet ist, in dem die aufzuwärmende Waschflüssigkeit im Gegenstrom zu der warmen regenerierten Waschflüssigkeit aus der Desorptionskolonne (20) vorgewärmt wird.
Biogasaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Filter (28), der den bei der Oxidation des Schwefelwasserstoffs in der Desorptionskolonne (20) entstehenden Schwefel zurückhält.
Biogasaufbereitungsanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Wärmetauscher (30), in dein die Waschflüssigkeit vor dem erneuten Einführen in die Adsorptionskolonne (12) abgekühlt wird.