Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

За складом та кількістю домішок біогази різного походження неоднакові. Характеристики біогазу були досліджені мас — спектрометричними, хроматографічними та іншими методами. Як­що проаналізувати ці результати, то можна скласти таблицю мож­ливих концентрацій домішок (МКД) в біогазі. В останній колонці наведено гранично допустимі концентрації (ГДК) речовин у повітрі з точки зору вимог безпечності для здоров’я людини. Міжнародні норми МАС (Maxim Accepted Concentration) відповідають аналогі­чним характеристикам, які прийняті в Україні (табл. 7.1). Величини МАС взяті з [З 1 1].

Як видно з таблиці 7.1, велика частина домішок міститься в біогазі в концентраціях значно менших ГДК. Навіть якщо їх конце­нтрації перевищують ГДК (бензол, толуол, ксилол), домішки не становлять небезпеки, оскільки не перебувають у прямому контакті з персоналом при роботі з біогазом, а при його спалюванні розкла­даються. Отже, екологічна небезпека використання біогазу дуже мала. Виняток становить H2S, великі концентрації якого можуть бути небезпечними з точки зору корозії устаткування та екології.

Очищення біогазу від сірководню є серйозною проблемою. Якщо мова йде про видалення H2S з біогазу без зміни змісту С02 або про розділення компонентів біогазу з подальшим використан­ням С02, то необхідно використовувати хімічні методи зв’язування H2S. Якщо стоїть завдання зниження змісту всіх домішок в біогазі, включаючи С02, то можливе одночасне поглинання С02 і H2S ме­тодами фізичної адсорбції. Добре відомі і технічно розроблені ме­тоди і технології очищення газів (вчасності, природного газу) від сірчистих з’єднань за допомогою твердих хімічних поглиначів. У якості таких поглиначів сірководню найчастіше використовуються оксиди заліза, цинку, міді, алюмінію. Одним з найбільш простих і дешевих методів є поглинання H2S оксидом заліза (іржа) в а — або у — фазах. При цьому Fe203 реагує з H2S, утворюючи FeS3, який роз­кладається киснем повітря з утворенням елементарної сірки. На практиці зазвичай використовують оксид заліза, нанесений на дере­вні стружки, тирсу або обрізки для розвитку поверхні взаємодії хемосорбента з біогазом.

Розроблений аналогічний модуль очищення біогазу від H2S для установки з переробки біогазу продуктивністю 50 нм /год [25, 131, 132]. Перевагою даного методу є практично повне (до декіль­кох млн1) видалення H2S з потоку біогазу незалежно від його кон­центрації у вихідному газі, а також повна інертність хемосорбента до основних компонентів біогазу (СН4 і С02). Метод не вимагає ве­ликих капіталовкладень, забезпечує працездатність в широкому ді­апазоні тиску і дозволяє видаляти і інші сірчисті з’єднання. Недолі­ком методу є періодичність роботи модуля (після насичення хемо­сорбента сірководнем цей сорбент потрібно змінювати).

Більш сучасними є пристрої для очищення газів від H2S з рід­ким поглиначем. Найбільший практичний інтерес представляють методи рідинної адсорбції, при яких газова суміш пропускається через розчин поглинача, який після насичення його сірководнем всередині пристрою надсилається на регенерацію [25, 131, 337- 351]. У якості рідких хімічних поглиначів пропонуються різні ріди­ни: водний розчин, що містить залізоамонієвий комплекс етиленді — амінтетраоцтової кислоти і гідрокарбонат натрію; розчин хлористо­го НН-етилен-біс-саліцілідені-мінату кобальту в діметилформамі — ді; діетаноламін або діізопропаноламін; Стредфорд розчин або більш кислі розчини хінонів.

Канадська фірма «Apollo Systems Corporation» розробила очисний модуль з рідким поглиначем скруберного типу [25, 131, 132]. Він доведений до повномасштабного демонстраційного рівня і проходить випробування на одній із станцій очищення стічних вод у м. Торонто, де виробляється біогаз. З біогазу видаляється до 99 % H2S. Характер використовуваного рідкого поглинача в проспекті фірми не вказується.

Скруберна схема пристрою, при якій організується контакт потоку газу, що очищується з потоком рідкого поглинача сірковод­ню, є, очевидно, найбільш ефективною. Для забезпечення безпере­рвної роботи пристрою в схемі можуть використовуватися два од­накових скрубера, які працюють поперемінно у режимах абсорбції та регенерації. Регенерація відбувається при пропусканні повітря через скрубер протягом часу, який забезпечує 99 %-й рівень конве­рсії абсорбера. Додатково може бути передбачений фільтр для від­ділення елементарної сірки, яка виділяється в процесі регенерації розчину. При використанні ефективного рідкого поглинача концен­трація H2S в біогазі може бути знижена від 2…5 до 0,00004 %, тоб­то до 0,4 млн1.

Розроблений оригінальний проект скруберного пристрою без­перервної дії для очищення біогазу від H2S з використанням хінон — гідрохінонного водного розчину [320]. Поглинання H2S супрово­джується відновленням хінонів в гідрохінон [335]. Проект нашого пристрою розрахований на продуктивність по біогазу 50 нм /год і вміст H2S у вихідному біогазі до 2 %. Розрахунковий рівень H2S в очищеному біогазі не повинен перевищувати 1 млн-1 [335].

Комментарии запрещены.