Geradores de oxigênio para dessulfurização de biogás

Por que as usinas de biogás precisam de oxigênio?

O oxigênio é importante para a dessulfurização de usinas de biogás e seus equipamentos.
Algumas matérias-primas de biomassa farão com que o biogás contenha altos níveis de enxofre, que reage no biogás para formar sulfeto de hidrogênio. O sulfeto de hidrogênio e a água na biomassa se misturam para formar o sulfeto alcalino, uma mistura altamente corrosiva e ácida.
A adição de oxigênio aos fermentadores, equipamentos e tanques (ou seja, dessulfurização do biogás) pode promover o crescimento bacteriano, que por sua vez utiliza microorganismos para decompor o sulfeto de hidrogênio. Quando o oxigênio entra em contato com gases ácidos e corrosivos, como o sulfeto de hidrogênio, pode neutralizá-los.
Isto é crucial porque a introdução de oxigênio no processo de produção de biogás pode evitar que componentes prejudiciais do biogás corroam as superfícies do processo da planta de biogás, como tubulações e materiais de tanques.

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Benefícios da geração de oxigênio no local

 

Um gerador de oxigênio é um dispositivo que pode produzir oxigênio por meio de tecnologias e métodos específicos.
Princípio de funcionamento
Princípio de adsorção com oscilação de pressão (PSA): usando adsorventes como peneiras moleculares de zeólita para adsorver seletivamente gases impuros, como nitrogênio e dióxido de carbono no ar sob alta pressão, e o oxigênio passa pela torre de adsorção para se tornar gás de produto. Quando o adsorvente está próximo da saturação, o adsorvente é dessorvido e regenerado reduzindo a pressão, e múltiplas torres de adsorção trabalham alternadamente para alcançar a produção contínua de oxigênio.
Princípio da eletrólise da água: a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio através de uma célula eletrolítica, o oxigênio é produzido no ânodo e o hidrogênio é produzido no cátodo. Neste processo, é necessária corrente contínua e existem certos requisitos para o design de materiais de eletrodos e células eletrolíticas para garantir a produção eficiente e estável de oxigênio.

Economia de custos

Geralmente, o custo por CF de oxigênio autogerado é de um terço a metade do custo da compra contínua de oxigênio em cilindros ou oxigênio criogênico de fornecedores de gás. Não há custos de envio para a geração de oxigênio no local, e os sistemas de geração de oxigênio no local podem recuperar os custos em apenas 18 meses.

Confiabilidade

A tecnologia de geração de oxigênio tem uma longa história de desenvolvimento. Os sistemas de geração de oxigênio no local não são apenas confiáveis, mas também fáceis de operar. Utiliza o ar circundante para gerar o oxigénio necessário, o que garante que os utilizadores não tenham de se preocupar com a escassez de oxigénio.

Segurança aprimorada

Os perigos e o potencial de lesões pessoais causados ​​pela necessidade de transportar cilindros de oxigênio são completamente eliminados. Os funcionários da empresa não precisam mais carregar cilindros de oxigênio ou descarregá-los de caminhões e transportá-los até a fábrica.

Aplicações flexíveis

Outra vantagem significativa da geração de oxigênio no local é que ela pode ser operada em qualquer lugar onde haja eletricidade e ar.

Por que a dessulfurização do biogás requer um gerador de oxigênio?

A dessulfurização do biogás requer um gerador de oxigênio porque durante o processo de produção do biogás, o enxofre da biomassa é convertido em sulfeto de hidrogênio, que se combina com a água para formar sulfetos alcalinos corrosivos, que podem danificar os equipamentos da planta de biogás. O gerador de oxigênio pode fornecer oxigênio para o processo de dessulfuração e promover o crescimento de bactérias. Essas bactérias podem decompor o sulfeto de hidrogênio por meio de microorganismos. Ao mesmo tempo, o oxigênio também pode neutralizar gases corrosivos ácidos, como o sulfeto de hidrogênio, para evitar a corrosão do equipamento.
 

Qual é o princípio de funcionamento do gerador de oxigênio para dessulfurização de biogás?

Os geradores de oxigênio para dessulfurização de biogás são geralmente baseados no princípio de adsorção com oscilação de pressão (PSA) ou adsorção com oscilação de pressão a vácuo (VPSA). Tomando o PSA como exemplo, ele utiliza a propriedade de o adsorvente ter diferentes capacidades de adsorção para impurezas como nitrogênio e dióxido de carbono no ar em diferentes pressões. O ar entra na torre de adsorção equipada com adsorvente. Sob alta pressão, o adsorvente adsorve o gás impuro e o oxigênio passa para se tornar o gás produto. Quando o adsorvente está próximo da saturação, a pressão é reduzida para dessorver o gás impureza e o adsorvente é regenerado, produzindo assim oxigênio continuamente para fornecer o oxigênio necessário para a dessulfurização do biogás.
 

Como escolher as especificações do gerador de oxigênio adequadas para a dessulfurização do biogás?
Há vários fatores a serem considerados ao escolher as especificações apropriadas do gerador de oxigênio. A primeira é a escala da planta de biogás, incluindo o tamanho do tanque de fermentação e a produção de biogás. Quanto maior a escala, mais oxigênio é necessário. O segundo é o teor de enxofre das matérias-primas da biomassa. Se o teor de enxofre for alto, será necessário mais oxigênio para garantir uma dessulfurização eficaz. Além disso, devem ser considerados os requisitos e a eficiência do processo de dessulfurização. Esses fatores são combinados para determinar a produção de oxigênio, pressão e outras especificações do gerador de oxigênio.
 

Quais são os benefícios do uso de um gerador de oxigênio para dessulfurização de biogás para o meio ambiente?
Existem benefícios ambientais significativos no uso de um gerador de oxigênio para dessulfurização de biogás. Por um lado, a dessulfurização eficaz pode reduzir a emissão de gases nocivos, como o sulfeto de hidrogênio, na atmosfera, reduzir o risco de formação de chuva ácida e proteger o ambiente ecológico circundante. Por outro lado, o biogás pode ser utilizado de forma mais limpa após a dessulfuração. Como fonte de energia, pode reduzir a dependência da energia fóssil tradicional, reduzindo assim as emissões de gases com efeito de estufa e ajudando a mitigar as alterações climáticas.

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