Kaskádový systém odsíření bioplynu

Pro efektivní výrobu plynu v BPS má stále větší význam jeho čistota. Požadavky na kvalitu se neustále zvyšují. Odsíření má smysl kvůli prodloužení životnosti mazacího oleje a tedy pro snížení opotřebení kogenerační jednotky, dále pro snížení emisí KGJ a také kvůli záručním podmínkám výrobců jednotky.

Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 2/2021.

Přidávání vzduchu do bioplynu je v současné době, stejně jako dřív, nákladově nejvýhodnější formou primárního odsiřování. Nadměrným dávkováním vzduchu dochází bohužel nejenom k ředění bioplynu vzdušným dusíkem (N₂), ale také k tomu, že bakterie, které oxidují síru, mají k dispozici více kyslíku, než je zapotřebí na oxidaci sirovodíku (H₂S) na elementární síru (S). V důsledku toho mohou pak bakterie oxidovat síru až na sírany (SO₄^2-). Přitom vzniká kyselina sírová, která může způsobovat poškození kovových částí ve fermentoru, dřevěných konstrukcí stropů nebo korun fermentorů. Jestliže pak sírany stékají do fermentoru nebo rozpouštějí krusty síry, redukuje se síra částečně opět na sirovodík a znovu se tak zvyšuje jeho obsah v bioplynu. Proto vyšší hladiny přidávaného kyslíku často nevedou k lepšímu odstraňování sirovodíku z bioplynu.

Další možností pro snížení vysoké hladiny sirovodíku ve fermentoru je aplikace produktů s obsahem železa, jako je BC.ATOX Scon, které vyvazují sirovodík do obtížně rozpustného sulfidu. Takto vázaná síra zůstává v digestátu a dostává se jako dobře využitelné hnojivo na pole. Čím rychleji zreagují produkty s obsahem železa ve fermentoru, tím méně se jich dostane nezreagovaných do koncového skladu. Proto je důležitá dobrá využitelnost a rychlé rozptýlení produktu ve fermentoru. Aplikační strategie s cílem „zpomaleného trvalého působení“ naproti tomu nevede k požadovaným výsledkům.

Produkt BC.ATOX Scon je složený z čerstvě vysrážených amorfních hydroxidů železa a jejich vysoká reakční rychlost je zvýšená použitím specifického stabilizátoru. Tato kombinace byla zaregistrována u Evropského patentového úřadu v roce 2017 společností ISF Schaumann Research. Vzhledem k prokazatelně zvýšené rychlosti reakce a výkonu odsíření ve srovnání s jinými produkty dostupnými na trhu byl patent oficiálně uznaný 1. dubna 2020.

Firma SCHAUMANN uvedla na trh nový produkt FERRUM Scon pro čištění bioplynu v externích kolonách. Vyrábí se v podobě granulí ve třech velikostech podle technologických požadavků. Granule jsou velmi porézní, což zabezpečuje vysokou schopnost odstraňovat sirovodík při nízké tlakové ztrátě v plynovém potrubí. FERRUM Scon s elementární sírou může být aplikovaný na pole jako sirné hnojivo.

Jak funguje FERRUM Scon?

Odstraňování sirovodíku z bioplynu pomocí FERRUM Scon probíhá ve dvou krocích:

1. Reakce sirovodíku s FERRUM Scon:

Fe(OH)₃ + 3H₂S → Fe₂S₃ + 6H₂0₂

2. Regenerace granulátu FERRUM Scon odměřeným přidáváním vzduchu:

Fe₂S₃ + 1,5O₂ + 3H₂0 → 2Fe(OH)₃ + 3S

Pro proces absorpce i regenerace produktu FERRUM Scon je důležitá určitá vlhkost plynu. Snižují se tak nároky na chlazení a odvodnění bioplynu. Vzhledem k tomu, že obě reakce jsou exotermní, může se při procesu čištění bioplynu částečně uvolňovat teplo.

Produkty FERRUM Scon pro odsíření bioplynu poskytují vysoce účinnou a levnou alternativu k aktivnímu uhlí a lze je použít téměř do všech filtračních systémů, které se na trhu běžně vyskytují.*

Ing. Jaroslava Zachová, Ph.D., SCHAUMANN ČR s. r. o.

Foto archiv firmy

Obrázky:

Granule FERRUM Scon jsou k dispozici ve třech velikostech

BC.ATOX Scon vyniká jedinečným patentovaným složením