RU2118560C1 - Способ разделения биогаза - Google Patents
Способ разделения биогаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118560C1 RU2118560C1 RU95114200A RU95114200A RU2118560C1 RU 2118560 C1 RU2118560 C1 RU 2118560C1 RU 95114200 A RU95114200 A RU 95114200A RU 95114200 A RU95114200 A RU 95114200A RU 2118560 C1 RU2118560 C1 RU 2118560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biogas
- gas
- carbon dioxide
- water
- methane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Использование: анаэробная обработка органических отходов, в частности разделение биогаза на составляющие его газы. Сущность способа: биогаз закачивают в газгольдер, заполненный водой с температурой 5oС, до достижения давления свыше 5 МПа. Образуются газовые гидраты метана, углекислого газа и сероводорода. Азот остается в виде газа. Проводят ступенчатую дегидрацию за счет снижения давления, отделяя отдельные компоненты биогаза. 1 ил.
Description
Изобретение относится к анаэробной обработке органических отходов животноводства, к способам разделывания биогаза на составляющие его газы.
Биогаз получают путем анаэробного сбраживания органических веществ. Биогаз представляет собой смесь газов. К его основным компонентам относятся метан (CH4) и углекислый газ (CO2) с объемной долей соответственно 55 - 70 и 26 - 44%. Наряду с важнейшими компонентами биогаз содержит азот (N2) до 3%, водород (H2) до 1% и сероводород (H2S) до 1% [1]. Каждый из основных компонентов биогаза является ценным продуктом, но в смеси или ухудшает их потребительские качества, или делает невозможным их использования. При любом использовании биогаза или его компонентов сероводород является загрязняющей примесью.
Известен способ отделения углекислого газа из биогаза с помощью абсорбции, в качестве абсорбента используют воду. Требует большого расхода воды, кроме того, при абсорбировании значительного количества углекислого газа кислотность воды повышается до уровня, при которой она может вызвать коррозию оборудования. Известен также способ отделения углекислого газа из биогаза с помощью хемосорбции, в качестве сорбентов используют растворы щелочей. Способ требует расхода дефицитных материалов, а также теряется углекислый газ, так как происходит необратимая реакция с образованием карбонатов [1]. Сероводород отделяют от биогаза, используя способ адсорбции, в качестве адсорбента используют гидроксид железа. Способ эффективен, но решает только часть проблемы [2].
Наиболее близким к предлагаемому является способ разделения углеводородных смесей, основанный на процессе гидратации [3], при котором газовую смесь перемешивают с водой при температуре 0 - 3oC и давлении до 5 атм, отделяют образовавшиеся при этом гидраты от газовой фазы с последующим разложением гидратов, например нагреванием, дросселированием.
Способ эффективен при разложении углеводородных газовых смесей, например смеси H-бутана и углеводородов C1-C3, L-C4H10, пропан-пропиленовой смеси. Однако с компонентами, входящими в биогаз, при указанных термобарических условиях процесс образования гидратов невозможен.
Цель изобретения - способ разделения биогаза с выделением его компонентов, позволяющий получить метан и углекислый газ с высокой степенью чистоты, а также одновременно хранить значительные объемы биогаза при относительно небольших объемах газгольдера.
Указанная цель достигается предлагаемым способом, включающим процесс гидратации газовых смесей, отличающийся термобарическими условиями образования газовых гидратов, обусловленными компонентами биогаза, закачиваемого в газгольдер, заполненный водой с температурой 5oC, достигая давление свыше 5 МПа с последующим ступенчатым процессом дегидратации с выделением отдельных компонентов биогаза.
Газовые гидраты - это твердые кристаллические вещества, напоминающие по внешнему виду спрессованный снег, представляют собой кристаллическую структуру, состоящую из молекул воды, с внедренными в ее пустоты молекул газа. Многие природные газы, в том числе метан, углекислый газ, сероводород, азот, способен в соединении с водой создавать газовые гидраты при определенных температурах и давлении [4].
Термобарические условия образования газовых гидратов индивидуальными компонентами биогаза представлены на чертеже.
Способ разделения биогаза осуществляется в следующей последовательности. Газгольдер представляет собой термостат высокого давления, заполненный водой. В газгольдере поддерживается постоянная температура, например 5oC. Далее биогаз с помощью компрессора закачивается в газгольдер, до достижения давления в нем более 5 МПа для рассматриваемого примера (см. чертеж). При этом компоненты биогаза - сероводород, углекислый газ, метан - в соединении с водой перейдут в форму газовых гидратов, а азот остается в газообразной форме в виде газовых пузырьков. Достигнув заданных условий, газгольдер выполняет функцию хранилища биогаза, в рассматриваемом примере 1 м3 воды свяжет 156 - 207 м3 биогаза.
В случае дальнейшего использования компонентов биогаза осуществляется процесс дегидратации, заключающийся в последовательном ступенчатом снижении давления в газгольдере, достигаемым выпуском из него компонентов биогаза. В рассматриваемом примере на первом этапе выводят из газгольдера азот, при этом давление нельзя понижать ниже уровня 5 МПа. На втором этапе давление снижают до уровня 2,5 МПа, метан освободится от гидратной формы и перейдет в газообразное состояние. На третьем этапе давление снижают до 0,5 МПа, при этом выводят из газгольдера углекислый газ. На последующем этапе удаляют сероводород.
Использование способа разделения биогаза, основанного на процессе гидратации с выделением его компонентов позволит получать метан и углекислый газ с высокой степенью чистоты, а также одновременно хранить значительные объемы биогаза при относительно небольших объемах газгольдера.
Источники информации
1. Дубровский В.С., Виестру У.Э. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов. - Рига, Зинатне, 1988, с. 160 - 168.
1. Дубровский В.С., Виестру У.Э. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов. - Рига, Зинатне, 1988, с. 160 - 168.
2. Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М. Биогаз: теория и практика. - М.: Колос, 1982, с. 63 - 67.
3. Авторское свидетельство СССР, 206561, С 10 q, 1968.
4. Зорькин Л. М., Суббота М.И., Стадник Е.В. Метан в нашей жизни. -М.: Недра, 1986, с. 65 - 68.
Claims (1)
- Способ разделения биогаза, отличающийся тем, что биогаз закачивают в газгольдер, заполненный водой с температурой 5oC, до достижения давления > 5 МПа и образования газовых гидратов и затем проводят ступенчатую дегидратацию путем удаления отдельных компонентов биогаза.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114200A RU2118560C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ разделения биогаза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114200A RU2118560C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ разделения биогаза |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95114200A RU95114200A (ru) | 1997-08-20 |
RU2118560C1 true RU2118560C1 (ru) | 1998-09-10 |
Family
ID=20171139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95114200A RU2118560C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ разделения биогаза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2118560C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2859934A1 (en) | 2013-10-09 | 2015-04-15 | Parker Hannifin Manufacturing S.r.l. | Improved device for biogas processing |
-
1995
- 1995-08-09 RU RU95114200A patent/RU2118560C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EP, заявка, 0173667, кл. C 02 F, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2859934A1 (en) | 2013-10-09 | 2015-04-15 | Parker Hannifin Manufacturing S.r.l. | Improved device for biogas processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5454666A (en) | Method for disposing of unwanted gaseous fluid components within a solid carbonaceous subterranean formation | |
Faramawy et al. | Natural gas origin, composition, and processing: A review | |
US5566755A (en) | Method for recovering methane from a solid carbonaceous subterranean formation | |
US5388643A (en) | Coalbed methane recovery using pressure swing adsorption separation | |
US5388642A (en) | Coalbed methane recovery using membrane separation of oxygen from air | |
US5388645A (en) | Method for producing methane-containing gaseous mixtures | |
CA2823242C (en) | Use of gas-separation membranes to enhance production in fields containing high concentrations of hydrogen sulfides | |
US5388640A (en) | Method for producing methane-containing gaseous mixtures | |
US5660603A (en) | Process for separating selected components from multi-component natural gas streams | |
CA2625049C (en) | Method and apparatus for separating gases | |
US6209965B1 (en) | Marine clathrate mining and sediment separation | |
Li et al. | Review on hydrate-based CH4 separation from low-concentration coalbed methane in China | |
CN103540335A (zh) | 从火炬气中回收轻烃组分的工艺 | |
CN111649539A (zh) | 富含二氧化碳油气井天然气脱碳并回收二氧化碳和液化装置及其工艺 | |
US20230038193A1 (en) | Method for reducing energy and water demands of scrubbing co2 from co2-lean waste gases | |
CA1271411A (en) | Process for recovering natural gas liquids | |
AU756791B2 (en) | Process for the removal of nitrogen contained in natural gas | |
RU2118560C1 (ru) | Способ разделения биогаза | |
CA2176588C (en) | Method for disposing carbon dioxide in a coalbed and simultaneously recovering methane from the coalbed | |
US20110179714A1 (en) | Process for the purification-sweetening of natural gas by means of controlled dissociation of hydrates and use thereof as separators | |
CN212205328U (zh) | 富含二氧化碳油气井天然气脱碳并回收二氧化碳和液化装置 | |
RU2685138C1 (ru) | Способ получения концентрата ксенона и криптона | |
KR100991865B1 (ko) | 가스하이드레이트를 이용한 연소전 탈탄소화 방법 | |
SHAH | Transformation of energy, technologies in purification and end use of shale gas | |
SU950183A3 (ru) | Способ очистки природного газа от кислых примесей |