مقدمة
الغاز الحيوي، باعتباره مصدرًا مهمًا للطاقة المتجددة، لا يزودنا بالطاقة النظيفة بشكل مستمر فحسب، بل يعالج أيضًا النفايات العضوية بشكل فعال، مما يقلل التلوث البيئي. ومع ذلك، يحتوي الغاز الحيوي الخام على شوائب مثل كبريتيد الهيدروجين والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، والتي لا تقلل من قيمة استخدامه فحسب، بل تشكل أيضًا تهديدات محتملة للبيئة وصحة الإنسان. يلعب الكربون المنشط، بقدرته الممتازة على الامتصاص وقابليته للتجديد، دورًا حيويًا في تنقية الغاز الحيوي.مصادر وتكوين الغاز الحيوي:
الغاز الحيوي هو غاز مختلط تنتجه الكائنات الحية الدقيقة التي تتحلل المواد العضوية. وتشمل مصادرها الرئيسية ما يلي:
• محطات معالجة مياه الصرف الصحي• معالجة المخلفات الزراعية
• تسميد النفايات البلدية
مكوناته الرئيسية تشمل:
• الميثان (CH4): 50% إلى 70%، وهو مكون الطاقة الرئيسي للغاز الحيوي.• ثاني أكسيد الكربون (CO2): حوالي 30% إلى 50%.
• كبريتيد الهيدروجين (H2S): غاز سام ضار بالبيئة والإنسان حتى ولو بتركيزات صغيرة للغاية.
• الأمونيا (NH3): تتواجد عادة بنسب صغيرة كشوائب.
• السيلوكسانات: مركبات يمكن أن تسبب تآكل المعدات وانسدادها.
تطبيق الكربون المنشط في معالجة الغاز الحيوي:
الغاز الحيوي هو غاز مختلط تنتجه الكائنات الحية الدقيقة التي تتحلل المواد العضوية. وتشمل مصادرها الرئيسية محطات معالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة النفايات الزراعية، وسماد النفايات البلدية وغيرها. وتشمل مكوناتها الرئيسية ما يلي:• الميثان (CH4): يشكل 50% إلى 70% من الغاز الحيوي. الميثان هو عنصر الطاقة الرئيسي للغاز الحيوي.
• ثاني أكسيد الكربون (CO2): يشكل حوالي 30% إلى 50% من الغاز الحيوي. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون مع الميثان.
• كبريتيد الهيدروجين (H2S): وهو غاز سام يمكن أن يسبب ضرراً للبيئة والإنسان حتى ولو بتركيزات صغيرة للغاية.
• الأمونيا (NH3): وهي أيضاً من الشوائب الموجودة في الغاز الحيوي، وعادة ما تكون بنسبة قليلة.
كيفية اختيار الكربون المنشط للغاز الحيوي؟
الكربون المنشط عبارة عن مادة مسامية ذات قدرة امتصاص قوية للغاية، وقادرة على إزالة الغازات الضارة في الغاز الحيوي من خلال الامتزاز الفيزيائي والكيميائي.
الكربون المنشط البكر:
• يزيل بشكل رئيسي الغازات الضارة مثل كبريتيد الهيدروجين من خلال الامتزاز الفيزيائي.• يتم امتصاص جزيئات كبريتيد الهيدروجين من خلال المسام الدقيقة للكربون المنشط وتتفاعل فعليًا مع سطحها، مما يؤدي إلى فصلها بشكل فعال.
الكربون المنشط المشرب بـ KOH:
• يستخدم على نطاق واسع في تنقية الغاز الحيوي بسبب سطحه القلوي للغاية.• يمتص KOH كبريتيد الهيدروجين بشكل فعال ويتفاعل معه لتوليد كبريتيد البوتاسيوم، وتحويل H2S إلى كبريتيد غير متطاير، مما يقلل بشكل كبير من تأثيره على البيئة.
الكربون المنشط المشرب بـ KI:
• نوع شائع آخر من الكربون المشرب، يتميز بقدرته القوية على امتصاص السيلوكسانات.• يتفاعل KI كيميائيًا مع السيلوكسانات لتكوين مركبات مستقرة نسبيًا، والتي يتم امتصاصها وإزالتها بشكل فعال، مما يحمي المعدات من التآكل والانسداد.
اختيار الكربون المنشط المناسب:
يعد اختيار الكربون المنشط المناسب لمعالجة الغاز الحيوي قرارًا حاسمًا يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كفاءة عملية التنقية وفعاليتها من حيث التكلفة. فيما يلي العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها:
• التركيب النوعي للغاز الحيوي• معدل تدفق الغاز
• كفاءة الإزالة المطلوبة
• ظروف التشغيل (مثل درجة الحرارة والضغط)
• الاعتبارات الاقتصادية
خاتمة:
يلعب الكربون المنشط دورًا حاسمًا في إزالة الكبريت من الغاز الحيوي، كما أن خصائصه الممتازة في الامتزاز تجعله خيارًا مثاليًا لإزالة الغازات الضارة من الغاز الحيوي. من خلال إزالة الشوائب مثل كبريتيد الهيدروجين والسيلوكسان بشكل فعال، لا يعمل الكربون المنشط على تحسين جودة الغاز الحيوي وقيمة استخدامه فحسب، بل يقدم أيضًا مساهمة كبيرة في حماية البيئة.
إذا كانت لديك مشاريع أو احتياجات لمعالجة الغاز الحيوي، فنحن نرحب بك للتعاون مع موردي الكربون المنشط المحترفين مثل Zhulin Carbon. Zhulin Carbon هي مؤسسة متخصصة في البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات للكربون المنشط. مع تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة والخبرة الغنية، نحن نقدم للعملاء منتجات وحلول الكربون المنشط عالية الجودة. من خلال التعاون مع Zhulin Carbon، يمكنك الحصول على منتجات الكربون المنشط المخصصة لتلبية الاحتياجات المحددة لمشروع إزالة الكبريت من الغاز الحيوي الخاص بك وتحسين كفاءته واستدامته.
