Подготовка биогаза к использованию
При подготовке биогаза к использованию учитываются в основном три обстоятельства:
— удаление H2S (обессеривание нужно прежде всего для предотвращения коррозии, вызываемой в особенности остаточными продуктами сгорания, и удаления ядовитой части (газовой смеси);
— удаление СОг (повышает теплоту сгорания газа и необходимо для его сжижения);
— компримирование и сжижение (при использовании в качестве топлива для тракторов).
Эатраты на подготовку газа зависят от его состава, требований потребителя к чистоте газа и от загрузки оборудования.
Обессеривание
Почти все применяемые в химической промышленности методы обессеривания тесно связаны в единую систему и поэтому не могут быть без изменения перенесены в практику биогазовых установок. По нашему мнению, следует исключить из рассмотрения следующие методы:
— абсорбционные, в которых H2S регенерируется как сероводород (углеродный метод, или абсорбция с помощью триэтаноламина);
— методы, применяемые при работе с ядовитыми веществами (применене окиси мышьяка);
— методы, при которых возникает опасность взрыва из-за образования сероуглерода (адсорбирование активированным углем);
— метод Клауса (очень дорогой, восстановление свободной серы).
Таким образом, остается лишь старый каталитический сухой метод с использованием в качестве катализатора Fe(OH)3. Этот метод можно представить в виде формулы:
2Fe(ОН)3+3H2S = F<03+6H2O +61,92 Дж. Регенерация массы в прйсутствии воздуха выражается зависимостью:
Fe2S3+1 ДО, + ЗН20 = 2Fe (ОН)3 + 3S + 60,28 Дж. Известно, что масса катализатора постепенно обогащается серой (максимальная степень обогащения 25%) и что при регенерации высвобождается значительное количество теплоты; это даже может привести к воспламенению сильно обогащенной серой массы (свежая масса имеет коричневую окраску, обогащенная — черную). Стоимость 1 т катализатора — 600 марок ФРГ. Расход массы складывается из количества ее, пошедшего на связывание серы (м3 газа/24 чХг серы/м3)Х4 = г ката — лизатора/24 ч, и потерь на истирание за один цикл. Обычный расход! катализатора при содержании серы 0,1…2,0 г в 1 м3 биогаза составляет около 120…130 г на 100 м3 суточной газопродукции. Промышленность предлагает установки для различной суточной производи-
тельности и различной степени механизации, с отдельными регенеративными колоннами или со встроенными регенеративными камерами и простой коммутацией. Небольшой высокомеханизированный обессериватель батарейного типа для светильного газа при суточном выходе 600 м3 стоит около 30 тыс. марок ФРГ. Конечно, для установок с небольшим выходом газа можно строить хозяйственным способом примитивные обессе — риватели, рассчитанные на большие затраты ручного труда (поток газа должен быть всегда направлен снизу вверх), но при этом необходим тщательный ежедневный технический уход!