ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение синтетического топливного газа при очистке биогаза из "Мембранное разделение газов" Предполагается [51] значительную часть топливного газа в недалеком будущем производить из нетрадиционных источников сырья — анаэробным разложением канализационных стоков, остатков сельскохозяйственной продукции и т. д. При этом подготовка биогаза (очистка его от СО2, НгЗ и осушка с последующей компрессией для хранения и распределения потребителям) с использованием мембранных методов по сравнению с традиционными, например с абсорбцией и адсорбцией, может дать существенный экономический эффект. [c.301] Биогаз, полученный анаэробным разложением отходов, содержит метан [ 60% (об,)] и диоксид углерода [ 40% (об,)]. В газе присутствуют сероводород, аммиак, пары воды теплотворная способность его невысока— 19,5— 19,8 МДж/м После очистки и осушки газ должен содержать не менее 98% (об,) СН4 (теплотворная способность не менее 33,0 МДж/м ), концентрация Нг8 не должна превышать (3—5) 10 % (3—5 млн ). [c.302] На рис. 8.23 представлены шесть вариантов организации процесса, а расчет требуемой ловерхиости мембран, затрат энергии и достигаемая степень извлечения метана приведены в табл. 8.14. Как видно из таблицы, высокую степень извлечения СН4 можно достигнуть, применяя двухступенчатую схему, однако при этом увеличиваются требуемая поверхность мембран и затраты энергии. [c.303] Анализируя связь между достигаемым фактором разделения СО2/СН4 и параметрами процесса очистки на примере одноступенчатой схемы (вариант о), можно сделать вывод, что фактор разделения значительно влияет на степень извлечения только до некоторого определенного (в данном случае а= 10) значения. Это подтверждается и на примере других процессов мембранного разделения газов. Сравнение различных методов очистки биогаза, в том числе и мембранного, приведено в литературе [51]. [c.303] В 1985 г. фирма Монсанто ввела в эксплуатацию промышленную установку очистки биогаза, полученного из городских стоков с помошью аппаратов на полых волокнах Призм [67]. Газ на разделение подают под давлением 2,0 МПа. В результате очистки концентрация СО2 снижается с 34 до 2% (об.). Минимальная нагрузка по исходному газу составляет 300 м /ч. Срок окупаемости установки менее 6 лет, причем с повышением расхода очищаемого биогаза этот срок существенно уменьшается. [c.303] Результаты испытаний пилотной установки с аппаратом плоскокамерного типа (мембрана МЕМ-079) показали, что даже при разделении в одну ступень концентрация метана в топливном газе достигает 98% (об.). При увеличении числа ступеней (работа в каскадном режиме) возможно достижение, высокой — до 90%—степени утилизации метана из исходного биогаза. Очевидно, что даже при высоких (3540 м /ч) нагрузках по газу эксплуатация мембранной установки экономически выгоднее. [c.304] На основе имеющихся опытных данных был проведен технико-экономический анализ очистки 1000 м /ч биогаза следующего состава (по объему) 67,7% СН4, 27,1% СО2, 0,3% H2S, 4,9% воздуха, насыщенного парами воды и ароматическими соединениями. К составу очищенного газа предъявлялись требования содержание H2S 1 мг/м , влаги 1-10 % (1 млн ), метана 97% (об.). [c.304] Исходные данные для расчета время работы установки — 8000 ч/год, капитальные вложения в модуль — 600 марок ФРГ на 1 поверхности мембран время жизни мембран — 3 года персонал 0,5 чел.-год (5 4000 чел.-ч) норма прибыли — 7%/год. [c.304] Затраты на мембранную очистку, полученные в результате эксплуатации опытных и промышленных установок, сравнивали с расходами на абсорбционный Селексоль-процесс (поглотитель— диметиловый эфир полиэтиленгликоля) результаты сравнения приведены в табл. 8.15 [46]. Из полученных данных следует, что мембранный способ разделения можно эффективно использовать для очистки биогаза. [c.305] Вернуться к основной статье