Einführung
Als bedeutende erneuerbare Energiequelle versorgt uns Biogas nicht nur kontinuierlich mit sauberer Energie, sondern verarbeitet auch organische Abfälle effektiv und reduziert so die Umweltverschmutzung. Rohbiogas enthält jedoch Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff und flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die nicht nur seinen Nutzungswert verringern, sondern auch potenzielle Gefahren für die Umwelt und die menschliche Gesundheit darstellen. Aktivkohle spielt aufgrund ihrer hervorragenden Adsorptionsfähigkeit und Erneuerbarkeit eine entscheidende Rolle bei der Biogasreinigung.Quellen und Zusammensetzung von Biogas:
Biogas ist ein Gasgemisch, das von Mikroorganismen erzeugt wird, die organische Stoffe zersetzen. Zu seinen Hauptquellen gehören:
• Kläranlagen• Behandlung landwirtschaftlicher Abfälle
• Kompostierung von Siedlungsabfällen
Zu seinen Hauptbestandteilen gehören:
• Methan (CH4): 50 % bis 70 %, der Hauptenergiebestandteil von Biogas.• Kohlendioxid (CO2): Ungefähr 30 % bis 50 %.
• Schwefelwasserstoff (H2S): Ein giftiges Gas, das bereits in extrem geringen Konzentrationen für die Umwelt und den Menschen schädlich ist.
• Ammoniak (NH3): Liegt normalerweise in geringen Anteilen als Verunreinigung vor.
• Siloxane: Verbindungen, die zu Korrosion und Verstopfung der Ausrüstung führen können.
Anwendung von Aktivkohle in der Biogasaufbereitung:
Biogas ist ein Gasgemisch, das von Mikroorganismen erzeugt wird, die organische Stoffe zersetzen. Zu seinen Hauptquellen gehören Kläranlagen, landwirtschaftliche Abfallbehandlung, Kompost aus Siedlungsabfällen usw. Zu seinen Hauptbestandteilen gehören:• Methan (CH4): Es macht 50 bis 70 % des Biogases aus. Methan ist der Hauptenergiebestandteil von Biogas.
• Kohlendioxid (CO2): Es macht etwa 30 bis 50 % des Biogases aus. Zusammen mit Methan wird Kohlendioxid freigesetzt.
• Schwefelwasserstoff (H2S): Es handelt sich um ein giftiges Gas, das bereits in extrem geringen Konzentrationen schädlich für die Umwelt und den Menschen sein kann.
• Ammoniak (NH3): Es ist ebenfalls eine Verunreinigung im Biogas, meist in geringem Anteil.
Wie wählt man Aktivkohle für Biogas aus?
Aktivkohle ist ein poröses Material mit extrem starker Adsorptionsfähigkeit, das in der Lage ist, schädliche Gase im Biogas durch physikalische und chemische Adsorption zu entfernen.
Reine Aktivkohle:
• Entfernt hauptsächlich schädliche Gase wie Schwefelwasserstoff durch physikalische Adsorption.• Schwefelwasserstoffmoleküle werden durch die Mikroporen der Aktivkohle adsorbiert und interagieren physikalisch mit der Oberfläche, wodurch sie effektiv getrennt werden.
KOH-imprägnierte Aktivkohle:
• Aufgrund seiner stark alkalischen Oberfläche weit verbreitet in der Biogasreinigung.• KOH adsorbiert effektiv H2S und reagiert mit diesem unter Bildung von Kaliumsulfid, wodurch H2S in nichtflüchtiges Sulfid umgewandelt wird, wodurch seine Auswirkungen auf die Umwelt erheblich reduziert werden.
KI-imprägnierte Aktivkohle:
• Eine weitere häufige Art von imprägniertem Kohlenstoff, der sich durch seine starke Adsorptionsfähigkeit für Siloxane auszeichnet.• KI reagiert chemisch mit Siloxanen und bildet relativ stabile Verbindungen, die effektiv adsorbiert und entfernt werden und so die Ausrüstung vor Korrosion und Verstopfung schützen.
Auswahl der richtigen Aktivkohle:
Die Auswahl der geeigneten Aktivkohle für die Biogasaufbereitung ist eine entscheidende Entscheidung, die sich erheblich auf die Effizienz und Kosteneffizienz Ihres Reinigungsprozesses auswirken kann. Hier sind die wichtigsten Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt:
• Spezifische Zusammensetzung des Biogases• Gasdurchflussrate
• Erforderliche Entfernungseffizienz
• Betriebsbedingungen (z. B. Temperatur, Druck)
• Wirtschaftliche Überlegungen
Abschluss:
Aktivkohle spielt eine entscheidende Rolle bei der Biogasentschwefelung und ist aufgrund ihrer hervorragenden Adsorptionseigenschaften ideal für die Entfernung schädlicher Gase aus Biogas. Durch die effektive Entfernung von Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff und Siloxanen verbessert Aktivkohle nicht nur die Qualität und den Nutzwert von Biogas, sondern leistet auch einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz.
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