MD4454C1 - Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase - Google Patents
Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase Download PDFInfo
- Publication number
- MD4454C1 MD4454C1 MDA20140021A MD20140021A MD4454C1 MD 4454 C1 MD4454 C1 MD 4454C1 MD A20140021 A MDA20140021 A MD A20140021A MD 20140021 A MD20140021 A MD 20140021A MD 4454 C1 MD4454 C1 MD 4454C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- chamber
- valve
- nozzle
- biohydrogen
- block
- Prior art date
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002889 diamagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 6
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 17
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 17
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 13
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000004674 formic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- BESJRHHIPGWPTC-UHFFFAOYSA-N azane;copper Chemical class N.[Cu] BESJRHHIPGWPTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N copper;azane Chemical compound N.N.N.N.[Cu+2] QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la instalaţiile pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase, care se utilizează ulterior în calitate de carburant pentru obţinerea energiei termice şi electrice, pentru alimentarea transportului auto în calitate de combustibil de alternativă.Instalaţia pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase include un corp ermetic (1) divizat într-o cameră de separare (2), umplută cu lichid absorbant, şi o cameră de regenerare (13), ambele fiind executate cu fundul conic. Camera de separare (2) conţine un ştuţ (3) cu un ventil (V1) pentru introducerea biogazului, un vas auxiliar (4) pentru soluţia de corectare a absorbantului, cu un dispozitiv cu flotor (5), un bloc de uscare prin adsorbţie (6) pentru purificarea avansată a biohidrogenului, dotat cu un închizător hidraulic (7), un ştuţ de evacuare (8) cu un ventil (V2), şi un detector (9) de CO2 remanent, conectat la un bloc de comandă (11), şi o conductă de evacuare (12) cu un ventil electromagnetic (V3), racordată la camera de regenerare (13), care este executată dintr-un material diamagnetic şi pe partea interioară a pereţilor căreia este amplasat un schimbător de căldură (14) cu apă supraîncălzită circulantă, o plasă amortizoare (15) şi o plasă de sprijin (16) cu particule de formă cilindrică din oţel magnetic moale. De partea exterioară a camerei (13) este instalat un generator (18) al câmpului electromagnetic rotitor, conectat la blocul (19) şi blocul (11), un vacuummetru (26) cu contacte electrice şi un bloc de uscare prin adsorbţie (29) pentru purificarea avansată de impurităţi gazoase, care comunică cu camera (13) printr-un ştuţ (27) cu un închizător hidraulic (28), şi pe care este fixată o pompă de vacuum (30), dotată cu un ştuţ de evacuare (31) cu un ventil electromagnetic (V6), conectate la blocul (11). Totodată partea inferioară conică a camerei (13) conţine un ştuţ de evacuare (20) cu ventil (V4), iar lateral este racordată la o pompă (22), conectată la blocul de comandă (11) şi cu un ştuţ de evacuare a apei circulante reci spre intrarea unui schimbător de căldură (23), ieşirea căruia, printr-un ventil (V5), este unită la o conductă (24), dotată cu un injector, amplasat în cameră (2).
Description
Invenţia se referă la instalaţiile pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase, care se utilizează ulterior în calitate de carburant pentru obţinerea energiei termice şi electrice, pentru alimentarea transportului auto în calitate de combustibil de alternativă.
Este cunoscută instalaţia pentru epurarea biogazului, care conţine o cameră superioară de separare ermetică, ştuţuri pentru introducerea şi evacuarea biogazului, conducte de legătură, ventile electromagnetice, manometru, dispozitiv cu flotor şi pompe unite cu un bloc de comandă [1].
Dezavantajul instalaţiei constă în aceea că nu asigură o continuitate a procesului de epurare a biohidrogenului, fiind necesară utilizarea a cel puţin două astfel de instalaţii funcţionând în serie, una pentru colectarea şi purificarea biogazului, iar alta - pentru regenerarea lichidului şi evacuarea metanului purificat.
Cea mai apropiată soluţie este instalaţia, care conţine un corp ermetic compus dintr-o cameră de separare, umplută cu lichid absorbant, o cameră de regenerare, ştuţuri pentru introducerea şi evacuarea biogazului purificat, precum şi pentru evacuarea gazelor impurificatoare, un schimbător de căldură, un sistem de conducte, supape electromagnetice, un dispozitiv de transformare şi amplificare pentru detectorul de dioxid de carbon remanent în componenţa biogazului purificat, un manometru cu contacte electrice, supapele electromagnetice şi un bloc de reglare electrică [2].
Dezavantajul instalaţiei constă în aceea că nu permite asigurarea unei acţiuni concomitente de purificare a biogazului şi regenerare a soluţiilor tehnologice utilizate în procesele de obţinere a hidrogenului molecular, care conţine, în afară de dioxid de carbon şi hidrogen sulfurat, de asemenea monoxid de carbon (CO) din cauza diferenţei regimurilor de regenerare.
Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în majorarea fiabilităţii instalaţiei în regim automat şi majorarea eficienţei purificării biohidrogenului de impurităţi gazoase.
Instalaţia, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un corp ermetic divizat într-o cameră de separare, umplută cu lichid absorbant, şi o cameră de regenerare, ambele fiind executate cu fundul conic, totodată camera de separare conţine un ştuţ cu un ventil pentru introducerea biogazului, un vas auxiliar pentru soluţia de corectare a absorbantului, cu un dispozitiv cu flotor, un bloc de uscare prin adsorbţie pentru purificarea avansată a biohidrogenului, dotat cu un închizător hidraulic, un ştuţ de evacuare cu un ventil, şi un detector de CO2 remanent, conectat la un bloc de comandă, şi o conductă de evacuare cu un ventil electromagnetic, racordată la camera de regenerare, care este executată dintr-un material diamagnetic şi pe partea interioară a pereţilor căreia este amplasat un schimbător de căldură cu apă supraîncălzită circulantă, o plasă amortizoare şi o plasă de sprijin cu particule de formă cilindrică din oţel magnetic moale, iar de partea exterioară a camerei de regenerare este instalat un generator al câmpului electromagnetic rotitor, conectat la un bloc de reglare a curentului şi blocul de comandă, un vacuummetru cu contacte electrice şi un bloc de uscare prin adsorbţie pentru purificarea avansată a impurităţilor gazoase, care comunică cu camera de regenerare printr-un ştuţ cu un închizător hidraulic, şi pe care este fixată o pompă de vacuum, dotată cu un ştuţ de evacuare cu un ventil electromagnetic, conectate la blocul de comandă, totodată partea inferioară conică a camerei de regenerare conţine un ştuţ de evacuare cu ventil, iar lateral este racordată la o pompă, conectată la blocul de comandă şi cu un ştuţ de evacuare a apei circulante reci spre intrarea unui schimbător de căldură, ieşirea căruia, printr-un ventil, este unită la o conductă, dotată cu un injector, amplasat în camera de separare.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în absorbţia selectivă a impurităţilor gazoase de către faza lichidă, iar hidrogenul molecular din camera de separare este evacuat continuu prin închizătorul hidraulic al blocului de uscare prin adsorbţie spre utilizare.
Obţinerea pe cale microbiochimică a hidrogenului molecular are loc în urma fermentării anaerobe a biomasei prin intermediul activităţii vitale a unui consorţium de microorganisme, care realizează procesele biochimice în prezenţa unui şir de substanţe biologic active. Unul din mecanismele formării lui în condiţiile anaerobe de fermentare a substratului organic din apele uzate este legat de faptul, că la etapa primară bacteriile elimină monoxid de carbon (CO), care ulterior în urma reacţiei biochimice (reacţiei de conversie) reacţionează cu moleculele de apă formând hidrogen molecular conform ecuaţiei:
CO + H2O CO2 + H2
Concomitent, în condiţii anaerobe în prezenţa sulfobacteriilor are loc reducerea ionilor SO4 2-, care sunt prezenţi în apă în permanenţă, cu formarea hidrogenului sulfurat (H2S). În legătură cu aceasta, biogazul degajat conţine până la 70% de biohidrogen molecular şi până la 30% de impurităţi gazoase, majoritatea prezentând CO2, precum şi în cantităţi mai mici CO şi H2S, care este coroziv activ, ceea ce reduce din capacitatea energetică a hidrogenului degajat.
Din această cauză biohidrogenul degajat trebuie supus purificării de impurităţi gazoase pentru utilizarea lui largă în calitate de sursă energetică ecologic curată în sistemele de producţie a surselor netradiţionale de energie.
În procesul de purificare a biohidrogenului de CO2 din componenţa gazelor impurificatoare în condiţiile propuse au loc următoarele reacţii:
2RNH2 + CO2 + H2O = (RHNH2)2CO3
2R2NH + CO2+ H2O = (R2HNH)2CO3
(RHNH2)2CO3 + H2O + CO2 = 2RHNH2HCO3
(R2HNH) 2CO3 + H2O + CO2 = 2R2NH2HCO3,
în care R este radicalul CH2CH2(OH).
Astfel, dioxidul de carbon (CO2) intră în reacţie cu monoetanolamina formând cu aceasta compuşi de carbonaţi şi bicarbonaţi, hidrogenul trece prin stratul de umplutură de etanolamină şi fiind astfel purificat este evacuat spre utilizare.
Interacţiunea monoetanolaminei cu hidrogenul sulfurat, conţinutul căruia în biohidrogen în aceste condiţii este mult mai mic decât al dioxidului de carbon, are loc conform reacţiilor:
2RNH2 + H2S = (RHNH2)2S
2R2NH + H2S = (R2NH2)2S
Monoxidul de carbon (CO) interacţionează selectiv cu complexul cupru-amoniacal al acizilor formic sau acetic conform reacţiilor:
[Cu(NH4)n]OOCH + CO [Cu(NH4)nCO]OOCH+ NH3
[Cu(NH4)n]OOCH3 + CO [Cu(NH4)nCO]OOCH3+NH3
Toate reacţiile menţionate cu monoetanolamina şi cu complexe cupru-amoniacale ale acizilor formic şi acetic sunt reversibile şi exotermice, fiind însoţite de reducerea volumului. De aceea reducerea temperaturii deplasează echilibrul acestor reacţii în partea dreaptă, iar procesul de absorbţie a gazelor în soluţie are loc la temperatura optimă de 10...20°C.
Pe măsura saturării capacităţii de absorbţie şi, respectiv, a capacităţii de asimilare a soluţiei, aceasta poate fi supusă unei tratări de regenerare, care are loc în condiţii de vacuumare a soluţiei până la 75...150 mm Hg şi încălzire până la 50...80°C cu degajare inversă a CO2, H2S şi CO, după care ea poate fi folosită din nou şi de multiple ori în procedeele de purificare a gazului.
Instalaţia pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase include un corp ermetic 1 divizat într-o cameră de separare 2, umplută cu lichid absorbant, şi o cameră de regenerare 13, ambele fiind executate cu fundul conic. Camera de separare 2 conţine un ştuţ 3 cu un ventil V1 pentru introducerea biogazului, un vas auxiliar 4 pentru soluţia de corectare a absorbantului, cu un dispozitiv cu flotor 5, un bloc de uscare prin adsorbţie 6 pentru purificarea avansată a biohidrogenului, dotat cu un închizător hidraulic 7, un ştuţ de evacuare 8 cu un ventil V2, şi un detector 9 de CO2 remanent, conectat la un bloc de comandă 11, şi o conductă de evacuare 12 cu un ventil electromagnetic V3, racordată la camera de regenerare 13, care este executată dintr-un material diamagnetic şi pe partea interioară a pereţilor căreia este amplasat un schimbător de căldură 14 cu apă supraîncălzită circulantă, o plasă amortizoare 15 şi o plasă de sprijin 16 cu particule de formă cilindrică din oţel magnetic moale. De partea exterioară a camerei 13 este instalat un generator 18 al câmpului electromagnetic rotitor, conectat la blocul 19 şi blocul 11, un vacuummetru 26 cu contacte electrice şi un bloc de uscare prin adsorbţie 29 pentru purificarea avansată de impurităţi gazoase, care comunică cu camera 13 printr-un ştuţ 27 cu un închizător hidraulic 28, şi pe care este fixată o pompă de vacuum 30, dotată cu un ştuţ de evacuare 31 cu un ventil electromagnetic V6, conectate la blocul 11. Totodată partea inferioară conică a camerei 13 conţine un ştuţ de evacuare 20 cu ventil V4, iar lateral este racordată la o pompă 22, conectată la blocul de comandă 11 şi cu un ştuţ de evacuare a apei circulante reci spre intrarea unui schimbător de căldură 23, ieşirea căruia, printr-un ventil V5, este unită la o conductă 24, dotată cu un injector, amplasat în camera 2.
Instalaţia funcţionează în modul următor.
În vasul auxiliar 4 se toarnă soluţia apoasă de regenerare din mono- şi/sau deetanolamină împreună cu complexul formiat- sau acetatamoniacal cu cupru monovalent, care în cazul când ventilul V3 este închis, umple volumul camerei de separare 2 până la nivelul stabilit prin dispozitivul cu flotor 5, după care dispozitivul cu flotor 5 se ridică şi închide intrarea soluţiei. Apoi se deschide ventilul V5 şi biogazul cu conţinut de hidrogen şi de impurităţi gazoase barbotează prin stratul de soluţie regeneratoare, în care impurităţile gazoase CO2, CO şi H2S sunt absorbite conform reacţiilor descrise mai sus, iar hidrogenul molecular este evacuat prin închizătorul hidraulic 7 în blocul de uscare şi adsorbţie 6, iar în cazul când ventilul V2 este deschis, prin ştuţul 8 iese în stare purificată pentru a fi utilizat.
Concomitent cu aceasta detectorul 9 fixează concentraţia de CO2 şi pe măsura apariţiei lui în hidrogenul purificat, ceea ce indică la saturarea soluţiei absorbante cu impurităţi gazoase dizolvate, comandă deschiderea ventilului V3 pentru evacuarea soluţiei saturate în camera de regenerare 13 prin dispozitivul electronic 10, care amplifică semnalul lansat de detectorul 9 în blocul de comandă 11. În acelaşi timp se deschide supapa dispozitivului cu flotor 5 şi se introduce o porţiune proaspătă de soluţie regeneratoare în camera 2, asigurându-se astfel continuitatea procesului de purificare a gazului.
Pe măsura umplerii volumului de lucru al camerei 13 cu soluţie are loc încălzirea ei până la temperatura stabilită cu ajutorul schimbătorului de căldură 14, apoi de la blocul de comandă 11 se dă comanda de alimentare cu tensiune a blocului de reglare a curentului 19 şi generatorul 18 al câmpului electromagnetic rotitor, care pune în mişcare particulele metalice cilindrice din material magnetic moale, care formează un strat fluidizat magnetic.
Valoarea optimă a concentraţiei volumice a particulelor metalice în zona de lucru a camerei de regenerare 13 variază între 2,6 şi 5,5% vol. Raportul între lungimea particulelor şi diametrul lor (l/d) la diametrul de 1,5 mm constituie 5...16 mm.
La atingerea inducţiei câmpului magnetic, care să corespundă începutului magnetofluidizării, are loc fluidizarea asemănătoare unei explozii a mediului tratat. Particulele se rotesc cu o viteză unghiulară variabilă în jurul axei lor, deplasându-se haotic în volumul stratului. Afară de aceasta, se observă o rotire circulară de translaţie giratorie a întregului strat în direcţia rotirii câmpului cu valori medii ale vitezei unghiulare (φ):
φ = 0,415 · 102 · B-0,45(l/d)-0,52d-0,24c0,03[1/R]0,03,
şi celor mai probabile valori ale vitezei mişcării de translaţie (Ω):
Ω = 0,327 · 10-2 · B0,82(l/d)-0,13d-0,28c-0,25[1/R]-0,83,
în care l/d este criteriul de similitudine parametrică (l - lungimea, d - diametrul particulelor); B - intensitatea câmpului electromagnetic; R - raza interioară a cilindrului; c - concentraţia particulelor în volumul camerei.
În procesul mişcării intensive spaţiale a particulelor metalice în lichid are loc ciocnirea acestora între ele, se produce schimbul şi transferul de masă, iar în condiţiile de acţiune a câmpului electromagnetic asupra structurii moleculare a compuşilor chimici în soluţie se intensifică reacţiile destructive inverse, ceea ce conduce la descompunerea accelerată şi degajarea produselor gazoase.
În acelaşi timp se dă comanda de conectare a pompei de vacuum 30 şi deschidere a ventilului V6 şi în blocul 29 dotat cu închizător hidraulic 28 şi umplut cu adsorbant de uscare prin ştuţul 31 se efectuează evacuarea impurităţilor gazoase degajate. Deasupra suprafeţei lichide a soluţiei tratate se formează vacuum, înregistrat de vacuummetrul 26 şi ca rezultat se micşorează presiunea parţială a aburilor deasupra suprafeţei lichide şi se intensifică suplimentar evacuarea bulelor de gaze degajate în urma descompunerii compuşilor carbonaţi, bicarbonaţi şi sulfuri de etanolamine, precum şi a complecşilor cupru - amoniacali ai acizilor formic şi acetic cu monoxidul de carbon.
După finalizarea procesului regenerator de emanare a gazelor în timpul funcţionării pompei de vacuum 30 are loc rarefierea în continuare a presiunii în camera 13, valoarea minimă a căreia se stabileşte în vacuummetrul 26, de la care vine comanda la blocul de comandă 11, care închide ventilul V6, deconectează curentul la pompa de vacuum 30 şi generatorul 18, conectează pompa 22, ventilele V3 şi V5. Ca rezultat, soluţia regenerată din camera 13 se introduce în schimbătorul de căldură 23, unde are loc răcirea până la temperaturi de 10...20 °C, apoi aceasta pătrunde prin conducta 24 din nou în camera de separare 2 pentru continuarea ciclului de purificare a gazului.
Astfel se asigură soluţionarea problemei, direcţionate spre continuitatea procesului de purificare a gazelor cu conţinut de hidrogen, formate în procesele biochimice de obţinere a hidrogenului la fermentarea anaerobă a biomasei combinate cu regenerarea soluţiilor saturate în procesele de purificare a gazului, majorarea fiabilităţii funcţionării instalaţiei în regim automat şi majorarea eficienţei purificării biohidrogenului de impurităţi gazoase.
1. MD 105 Y 2009.11.30
2. MD 67 Y 2009.08.31
Claims (3)
1. Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase, care include un corp ermetic (1) divizat într-o cameră de separare (2), umplută cu lichid absorbant, şi o cameră de regenerare (13), ambele fiind executate cu fundul conic, totodată camera de separare (2) conţine un ştuţ (3) cu un ventil (V1) pentru introducerea biogazului, un vas auxiliar (4) pentru soluţia de corectare a absorbantului, cu un dispozitiv cu flotor (5), un bloc de uscare prin adsorbţie (6) pentru purificarea avansată a biohidrogenului, dotat cu un închizător hidraulic (7), un ştuţ de evacuare (8) cu un ventil (V2), şi un detector (9) de CO2 remanent, conectat la un bloc de comandă (11), şi o conductă de evacuare (12) cu un ventil electromagnetic (V3), racordată la camera de regenerare (13), care este executată dintr-un material diamagnetic şi pe partea interioară a pereţilor căreia este amplasat un schimbător de căldură (14) cu apă supraîncălzită circulantă, o plasă amortizoare (15) şi o plasă de sprijin (16) cu particule de formă cilindrică din oţel magnetic moale, iar de partea exterioară a camerei (13) este instalat un generator (18) al câmpului electromagnetic rotitor, conectat la blocul (19) şi blocul (11), un vacuummetru (26) cu contacte electrice şi un bloc de uscare prin adsorbţie (29) pentru purificarea avansată a impurităţilor gazoase, care comunică cu camera (13) printr-un ştuţ (27) cu un închizător hidraulic (28), şi pe care este fixată o pompă de vacuum (30), dotată cu un ştuţ de evacuare (31) cu un ventil electromagnetic (V6), conectate la blocul (11), totodată partea inferioară conică a camerei (13) conţine un ştuţ de evacuare (20) cu ventil (V4), iar lateral este racordată la o pompă (22), conectată la blocul de comandă (11) şi cu un ştuţ de evacuare a apei circulante reci spre intrarea unui schimbător de căldură (23), ieşirea căruia, printr-un ventil (V5), este unită la o conductă (24), dotată cu un injector, amplasat în cameră (2).
2. Instalaţie, conform revendicării 1, în care în calitate de lichid absorbant este utilizată soluţia apoasă de mono- şi/sau deetanolamină şi complexul formiat- sau acetat-amoniacal al cuprului monovalent.
3. Instalaţie, conform revendicării 1, în care în calitate de particule de formă cilindrică din oţel magnetic moale sunt utilizate particule cu raportul optim al lungimii lor de 5…16 mm şi diametrului de 1,5 mm, iar concentraţia lor în camera de regenerare (13) este de 2,6…5,5% vol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20140021A MD4454C1 (ro) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20140021A MD4454C1 (ro) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD20140021A2 MD20140021A2 (ro) | 2015-12-31 |
| MD4454B1 MD4454B1 (ro) | 2016-12-31 |
| MD4454C1 true MD4454C1 (ro) | 2017-07-31 |
Family
ID=55068706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20140021A MD4454C1 (ro) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4454C1 (ro) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113565479B (zh) * | 2021-07-23 | 2023-01-24 | 中国石油大学(华东) | 一种便携式co2注入控制装置 |
| CN116879819B (zh) * | 2023-07-20 | 2024-08-16 | 合肥冠柏信息科技有限公司 | 一种电永磁吸盘控制器吸附检测装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1632475A1 (ru) * | 1988-02-17 | 1991-03-07 | Сектор Радиационных Исследований Ан Азсср | Способ очистки метана от сероводорода |
| RU2135265C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-08-27 | Кубанский государственный технологический университет | Устройство для мокрой очистки газов |
| EA003338B1 (ru) * | 1999-09-30 | 2003-04-24 | Оутокумпу Ойй | Каскадный газоочиститель для мокрой очистки выхлопного газа |
| MD3746F1 (ro) * | 2008-01-14 | 2008-11-28 | Veaceslav Cernicov | Aparat pentru purificarea umeda a gazelor |
| MD3928F1 (ro) * | 2008-07-16 | 2009-06-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru acumularea si epurarea biogazului |
| MD67Y (ro) * | 2008-11-10 | 2009-08-31 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie de epurare a biogazului cu regenerarea dioxidului de carbon |
| MD105Y (ro) * | 2008-12-30 | 2009-11-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru epurarea continua a biogazului |
-
2014
- 2014-03-04 MD MDA20140021A patent/MD4454C1/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1632475A1 (ru) * | 1988-02-17 | 1991-03-07 | Сектор Радиационных Исследований Ан Азсср | Способ очистки метана от сероводорода |
| RU2135265C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-08-27 | Кубанский государственный технологический университет | Устройство для мокрой очистки газов |
| EA003338B1 (ru) * | 1999-09-30 | 2003-04-24 | Оутокумпу Ойй | Каскадный газоочиститель для мокрой очистки выхлопного газа |
| MD3746F1 (ro) * | 2008-01-14 | 2008-11-28 | Veaceslav Cernicov | Aparat pentru purificarea umeda a gazelor |
| MD3928F1 (ro) * | 2008-07-16 | 2009-06-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru acumularea si epurarea biogazului |
| MD67Y (ro) * | 2008-11-10 | 2009-08-31 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie de epurare a biogazului cu regenerarea dioxidului de carbon |
| MD105Y (ro) * | 2008-12-30 | 2009-11-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru epurarea continua a biogazului |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4454B1 (ro) | 2016-12-31 |
| MD20140021A2 (ro) | 2015-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102886199A (zh) | 一种氧化镁法烟气脱硫设备及脱硫方法 | |
| CN101780373A (zh) | 生物法脱除沼气中硫化氢的方法 | |
| CN106621709A (zh) | 一种单质炸药合成过程的酸性废气处理装置 | |
| MD4454C1 (ro) | Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase | |
| CN103060037A (zh) | 集成式油气田天然气脱硫方法及装置 | |
| CN102010768A (zh) | 沼气厌氧生物脱硫设备及方法 | |
| MD4244C1 (ro) | Reactor anaerob combinat pentru obţinerea biometanului | |
| CN203678243U (zh) | 一种轮胎橡胶车间废物收集净化装置 | |
| CN205223136U (zh) | 用于加压水洗提纯沼气的解吸装置 | |
| MD4204C1 (ro) | Instalaţie pentru obţinerea anaerobă a biohidrogenului | |
| CN104830392B (zh) | 沼气脱硫装置的操作方法 | |
| CN101607168A (zh) | 三聚氰胺尾气处理工艺及设备 | |
| Nindhia et al. | Method on conversion of gasoline to biogas fueled single cylinder of four stroke engine of electric generator | |
| CN110304787A (zh) | 一种生活垃圾填埋场场外渗滤液处置系统及其方法 | |
| CN206736189U (zh) | 氢氧分离炉 | |
| CN219324054U (zh) | 一种多功能沼气净化装置 | |
| CN109941965B (zh) | 一种甲醇制氢设备 | |
| CN209989339U (zh) | 一种带有改进结构设计的沼气生物脱硫的设备 | |
| CN104190221A (zh) | 含有h2s、cos、cs2等气体的酸性气的脱硫方法、装置及系统 | |
| CN203976474U (zh) | 一种涡流旋混厌氧反应器 | |
| CN101831334B (zh) | 沼气甲烷化生产农用机械动力燃料的系统 | |
| CN106861371A (zh) | 一种沼气变压吸附塔装置 | |
| CN201753173U (zh) | 硫化氢治理装置 | |
| EP4598657A1 (en) | Installation and process for producing biomethane | |
| CN202700367U (zh) | 一种湿法回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |