aktívne uhlie špeciálne na úpravu bioplynu

Jódom-impregnované aktívne uhlie (najbežnejšie používané a najúčinnejšie)

Pracovný princíp: Jód pôsobí ako katalyzátor na katalytickú oxidáciu H2S na elementárnu síru (S) alebo kyselinu sírovú (H2SO4) za normálnej teploty a aeróbnych podmienok.

Chemický vzorec: H₂S + ½O₂ → S + H2O alebo H2S + 2O₂ → H2SO₄

Výhody

Vysoká kapacita síry: Má veľmi silnú schopnosť prenášať sulfidy a dlhú životnosť.

Rýchla aktivácia: Môže rýchlo dosiahnuť efektívne odstránenie.

Silná prispôsobivosť: Nie je citlivý na kolísanie teploty a vlhkosti.

Applicable scenarios: The vast majority of biogas projects, especially those with high H₂S concentrations (>1000 ppm) alebo vyžadujúce extrémne nízke výstupné koncentrácie (<50 ppm).

2. Alkalické impregnované aktívne uhlie (ako KOH/NaOH impregnované)

Princíp činnosti: Prostredníctvom chemickej neutralizačnej reakcie reaguje H2S s alkáliou za vzniku sulfidových solí.

Chemický vzorec: H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O

Výhody

Má veľmi dobrý počiatočný odstraňovací účinok pri vysokej{0}}koncentrácii H₂S.

Dokáže súčasne odstrániť časť oxidu uhličitého (CO₂) a zvýšiť výhrevnosť bioplynu.

Nevýhoda

Kapacita síry je zvyčajne nižšia ako kapacita uhlíka impregnovaného jódom-, pretože reakčné produkty môžu upchať kanály.

Vo vlhkom prostredí sa môžu zmyť alkálie.

Použiteľné scenáre: Je vhodný pre pracovné podmienky, kde koncentrácia H₂S veľmi kolíše a kyslosť bioplynu je silná.

3. Aktívne uhlie impregnované oxidom kovov- (ako Fe₂O₃, ZnO

Pracovný princíp: Stabilné sulfidy kovov vznikajú chemickými reakciami.

Chemický vzorec: H₂S + ZnO → ZnS + H2O

Výhody: Reakcia je nevratná a presnosť odstránenia je vysoká.

Nevýhody: Aktívne zložky sú neobnoviteľné-, kapacita síry je obmedzená a náklady sú relatívne vysoké.

Použiteľné scenáre: Používa sa hlavne na jemné odsírenie a relatívne menej sa používa v oblasti bioplynu.

II. Indikátory výberu kľúčov
Pri výbere aktívneho uhlia je potrebné komplexne zvážiť nasledujúce fyzikálne a chemické ukazovatele:

1. Štruktúra pórov (rozhodujúca)

Give priority to activated carbon with well-developed mesopores (mesoporous pores). The products of H₂S catalytic oxidation reaction (elemental sulfur or sulfuric acid) have a relatively large molecular volume and require sufficient mespores (2-50 nm) as "reaction sites" and "transport channels". Macropores (>50 nm) prispievajú k difúzii reaktantov a produktov.

Vyhnite sa používaniu aktívneho uhlia zloženého hlavne z mikropórov. mikropóry (<2 nm) are prone to being clogged by reaction products, leading to rapid deactivation of activated carbon.

2. Mechanická pevnosť

Je potrebné vybrať-aktívne uhlie s vysokou pevnosťou. V adsorpčnej veži s pevným{2}lôžkom je aktívne uhlie vystavené tlaku z hornej vrstvy materiálov a treniu spôsobenému prúdením plynu. Nízko{4}}aktívne uhlie je náchylné na práškovanie, čo vedie k zvýšenému odporu lôžka (zvýšený pokles tlaku) a môže dokonca upchať potrubia a poškodiť-zariadenia na zadnej strane.

Kľúčové ukazovatele: Tvrdosť guľôčkového kotúča ≥ 95%. Ide o veľmi dôležitý priemyselný ukazovateľ.

3. Hodnota adsorpcie chloridu uhličitého (hodnota CTC) alebo hodnota adsorpcie jódu

Pre impregnovaný uhlík už hodnota CTC alebo jódové číslo nie je primárnym ukazovateľom, pretože jeho hlavnou úlohou je skôr chemická katalýza než fyzikálna adsorpcia.

Aktívne uhlie so strednou hodnotou CTC (napríklad 50 %-70 %), ale dobre -impregnované a s dobre- vyvinutými mespórami má odsírovací výkon oveľa lepší ako ten s vysokou hodnotou CTC, ale nie je impregnovaný alebo má dobre vyvinuté mikropóry.

4. Obsah vlhkosti

Bioplyn je zvyčajne nasýtený vodnou parou. Určitá úroveň vlhkosti je výhodná pre katalytické oxidačné reakcie, pretože molekuly vody slúžia ako médium pre reakciu.

Obsah vlhkosti aktívneho uhlia v čase opustenia továrne by sa však mal primerane kontrolovať (napríklad menej ako 5 %), aby sa predišlo zbytočnej hmotnosti a nákladom na dopravu.

5. Objemová hmotnosť

Objemová hmotnosť ovplyvňuje objem plnenia a konštrukciu zariadenia. Za predpokladu splnenia iných výkonnostných požiadaviek postačuje mierna hustota haldy.

6. Hodnota pH

V prípade impregnovaného uhlíka je hodnota pH zvyčajne určená impregnačnou látkou (uhlík impregnovaný jódom- môže byť neutrálny alebo slabo kyslý, zatiaľ čo alkalický impregnovaný uhlík je silne alkalický).

Zhrnutie a návrhy na výber
Výber odporúčanej funkcie (preferované) : Alternatívne riešenia sa neodporúčajú
Typ: jódom-impregnované aktívne uhlie, alkalické-aktívne uhlie impregnované, bežné neimpregnované aktívne uhlie
Mezopóry sú dobre-vyvinuté, štruktúra média a makropórov je primeraná a mikropóry sú dominantné
Vysoká mechanická pevnosť (tvrdosť guľôčkového kotúča ≥95%), stredná pevnosť, nízka pevnosť, náchylný na práškovanie
Hlavné ukazovatele, kapacita síry (tieto údaje si vyžiadajte od dodávateľa), hodnota CTC a hodnota pH, sledujte iba hodnotu adsorpcie jódu
Posledná rada pre vás

Kontaktujte priamo dodávateľa aktívneho uhlia a jasne ho informujte, že vaša aplikácia je „odsírenie bioplynu“.

Opýtajte sa ich, či majú špeciálne „jódom-impregnované aktívne uhlie na odsírenie bioplynu“.

Vyžiadajte si u dodávateľa tabuľku technických parametrov produktu so zameraním na: množstvo jódovej impregnácie, kapacitu síry, mechanickú pevnosť (tvrdosť guľôčkového kotúča) a popis pórovej štruktúry.

Prispôsobenie pracovných podmienok: Zároveň informujte dodávateľa o vašich konkrétnych pracovných podmienkach, ako je vstupná koncentrácia H₂S v bioplyne, očakávaná výstupná koncentrácia, prietok plynu, teplota a tlak. Poskytnú vám najvhodnejší model a návrhy dávkovania.

Dodržiavaním vyššie uvedených pokynov môžete veľmi cielene vyberať účinné, ekonomické a odolné produkty s aktívnym uhlím, aby ste zabezpečili stabilnú prevádzku systému odsírenia bioplynu.