Sauerstoffproduktion zur Entschwefelung von Biogas

Sauerstoff zur Entschwefelung in Biogasanlagen

In Biogasanlagen wird aus Biomasse-Rohstoffen durch Vergärung Biogas erzeugt, das für wichtige Zwecke wie Stromerzeugung oder Heizung genutzt werden kann. Bei der Biogaserzeugung erfolgt der mikrobielle Abbau von Biomasse wie Pflanzen, Gülle und Schlachtrückständen in einer sauerstofffreien Umgebung. Es ist jedoch zu beachten, dass verschiedene Arten von Biomasse häufig einen hohen Schwefelgehalt enthalten. Bei der Folgereaktion liegt Schwefel in Form von Schwefelwasserstoff (H2S) im Biogas vor. Schwefelwasserstoff interagiert mit dem ursprünglichen Wasser in der Biomasse und bildet ein saures und ätzendes Gemisch – alkalische Sulfide. Dieses alkalische Sulfid wirkt äußerst zerstörerisch auf die Metallteile der Gärtanks und Rohre sowie auf Holz- und Betonteile und gefährdet den normalen Betrieb und die Lebensdauer der Biogasanlagenausrüstung erheblich.
Sauerstoff spielt im Entschwefelungsprozess von Biogasanlagen eine unverzichtbare Rolle. Durch die gezielte Zugabe von Sauerstoff in den Gärtank können günstige Bedingungen für das Wachstum von Bakterien geschaffen werden. Die auf diese Weise kultivierten Bakterien können Schwefelwasserstoff durch mikrobiellen Abbau behandeln und so effektiv verhindern, dass alkalische Sulfide die Anlagen schädigen, und einen stabilen Betrieb der Biogasanlage gewährleisten.
Der von uns entwickelte Sauerstoffgenerator kann qualitativ hochwertige und zuverlässige Lösungen für die feste und mobile Sauerstoffproduktion in verschiedenen Anwendungsszenarien, einschließlich geringer Kapazitätsanforderungen, bieten, um den Sauerstoffbedarf der Entschwefelung von Biogasanlagen und anderer damit verbundener Produktionsverbindungen zu decken.

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Produktionsprozess

 

 

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Rohstoffvorbereitung

Luftsammlung: Sammeln Sie Luft an einem sauberen Ort und verwenden Sie Luftfilter, um große Schwebstoffe zu entfernen.
Luftkomprimierung und Vorbehandlung: Der Luftkompressor komprimiert die Luft auf einen geeigneten Druck, kühlt die Luft und entfernt gleichzeitig Feuchtigkeit, um ein späteres Einfrieren oder eine Beeinträchtigung des Gerätebetriebs zu verhindern.

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Sauerstofftrennung

Druckwechseladsorptionstechnologie (PSA) (kleiner und mittlerer Maßstab): Die vorbehandelte Druckluft gelangt in den Adsorptionsturm, das Adsorptionsmittel adsorbiert Verunreinigungen unter hohem Druck, Sauerstoff strömt hindurch und das Adsorptionsmittel wird nach der Sättigung drucklos gemacht und regeneriert. Mehrere Adsorptionstürme arbeiten abwechselnd und das Kontrollsystem gewährleistet die Stabilität der Sauerstoffreinheit und -ausbeute.
 

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Sauerstoffreinigung und -speicherung

Sauerstoffreinigung: Verwenden Sie Feinfilter und Adsorptionsgeräte, um Spurenverunreinigungen im Sauerstoff zu entfernen und so die Reinheitsanforderungen der Biogasentschwefelung zu erfüllen.
Sauerstoffspeicherung und -abgabe: Gereinigter Sauerstoff wird in hochwertigen Lagertanks gespeichert und bei Bedarf über Rohrleitungen und Ventilsysteme in die Nähe des Gärtanks geliefert, ausgestattet mit Durchflussregulierungs- und Überwachungsgeräten zur Steuerung des Einspritzvolumens.

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Qualitätsüberwachung und -anpassung

Überwachung der Sauerstoffqualität: An jeder wichtigen Verbindung sind Analysatoren und Sensoren installiert, um die Reinheit, den Druck und die Durchflussparameter des Sauerstoffs zu überwachen.
Rückmeldung und Anpassung: Überwachungsdaten werden an das Steuerungssystem zurückgeführt. Bei Abweichungen der Parameter werden die Betriebsparameter automatisch angepasst oder der Alarm fordert einen manuellen Eingriff, um sicherzustellen, dass die Sauerstoffqualität dem Standard entspricht.

Warum erfordert die Sauerstoffproduktion zur Biogasentschwefelung besondere Aufmerksamkeit im Zusammenhang mit der Luftsammlung?
Luft ist der Rohstoff für die Sauerstoffproduktion. Für die Sauerstoffproduktion zur Biogasentschwefelung ist die Luftqualität an der Sammelstelle entscheidend. Wenn die Luft zu viel Staub, Verunreinigungen und schädliche Chemikalien enthält, beeinträchtigt dies die Reinheit und Qualität des nachfolgenden Sauerstoffs. Beispielsweise kann zu viel Staub die winzigen Poren in der Produktionsanlage verstopfen, und Verunreinigungen und schädliche Chemikalien können während des Sauerstoffproduktionsprozesses mit Sauerstoff reagieren oder im Sauerstoff verbleiben, was sich letztendlich auf die Wirkung der Biogasentschwefelung auswirkt. Daher muss sichergestellt werden, dass die gesammelte Luft sauber ist und diese ungünstigen Faktoren reduziert werden. Beispielsweise ist die Vorfiltration großer Schwebstoffe (wie Sand und Staub) durch Luftfilter eine notwendige Maßnahme.
 

Welche Rolle spielt das Adsorptionsmittel bei der Druckwechseladsorptionstechnologie (PSA) zur Sauerstofftrennung?
Bei der Druckwechseladsorptionstechnologie (PSA) spielt das Adsorptionsmittel eine Schlüsselrolle. Wenn die vorbehandelte Druckluft in den Adsorptionsturm gelangt, der mit einem Adsorptionsmittel (z. B. Zeolith-Molekularsieb usw.) ausgestattet ist, adsorbiert das Adsorptionsmittel unter hohem Druck selektiv Verunreinigungsgase wie Stickstoff und Kohlendioxid. Dies liegt daran, dass die spezielle Struktur und die chemischen Eigenschaften des Adsorptionsmittels ihm eine starke Adsorptionskapazität für diese Verunreinigungsgase verleihen, während Sauerstoff problemlos durch den Adsorptionsturm strömen kann, um zu Produktgas zu werden. Wenn das Adsorptionsmittel Verunreinigungsgase nahe der Sättigung adsorbiert, kann das Adsorptionsmittel durch Reduzierung des Drucks desorbiert werden, um eine Regeneration des Adsorptionsmittels zu erreichen, sicherzustellen, dass mehrere Adsorptionstürme abwechselnd arbeiten und kontinuierlich und stabil Sauerstoff produzieren, der die Anforderungen für die Biogasentschwefelung erfüllt.
 

Wie kann eine Umgebung mit niedrigen Temperaturen aufrechterhalten werden, wenn die kryogene Destillationstechnologie für die Sauerstoffproduktion in großem Maßstab eingesetzt wird?
Bei der großtechnischen Sauerstoffproduktion mittels kryogener Destillationstechnologie erfordert die Aufrechterhaltung einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen die Zusammenarbeit mehrerer Verbindungen. Nach der Komprimierung und Vorbehandlung wird die Luft zunächst auf nahezu -196 Grad (Siedepunkt von flüssigem Stickstoff) abgekühlt. In diesem Prozess ist es von entscheidender Bedeutung, ihn mit einem effizienten Kühlsystem auszustatten, das kontinuierlich Kühlleistung bei niedrigen Temperaturen bereitstellen kann. Gleichzeitig ist auch die Wärmeaustauschausrüstung sehr wichtig. Die Luft wird durch Wärmeaustausch im Hauptwärmetauscher gekühlt, und im gesamten Destillationsprozess werden durch eine sinnvolle Wärmeaustauschkonstruktion der Wärmeeintrag und -verlust reduziert, um sicherzustellen, dass die flüssige Luft im Destillationsturm mehrfach verdampft und kondensiert werden kann unter Niedrigtemperaturbedingungen, um die Trennung von Sauerstoff und anderen Gasen durch Nutzung der unterschiedlichen Siedepunkte der Komponenten in der Luft zu erreichen.
 

Wie entfernen Feinfilter und Adsorptionsgeräte im Sauerstoffreinigungsprozess Verunreinigungen?
Bei der Sauerstoffreinigung werden vor allem Feinfilter zur Entfernung physikalischer Verunreinigungen eingesetzt. Es verfügt im Inneren über eine winzige Porenstruktur, deren Größe genau gesteuert werden kann, und kann winzige im Sauerstoff verbleibende Partikel, wie etwa feinsten Staub, abfangen und entfernen. Das Adsorptionsgerät nutzt das Prinzip der chemischen Adsorption zur Entfernung von Verunreinigungen. Beispielsweise verfügt die Adsorbensoberfläche für Verunreinigungen wie Spuren von Wasser, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffen über spezifische aktive Stellen. Diese Verunreinigungsmoleküle interagieren mit den aktiven Stellen und werden auf der Oberfläche des Adsorptionsmittels adsorbiert, wodurch sie dem Sauerstoff entzogen werden, wodurch sichergestellt wird, dass der Sauerstoff die hohe Reinheit erreicht, die für den Biogas-Entschwefelungsprozess erforderlich ist.

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