소개
중요한 재생 에너지원인 바이오가스는 청정 에너지를 지속적으로 제공할 뿐만 아니라 유기 폐기물을 효과적으로 처리하여 환경 오염을 줄입니다. 그러나 원시 바이오가스는 황화수소, 휘발성 유기화합물(VOC)과 같은 불순물을 함유하고 있어 활용 가치를 감소시킬 뿐만 아니라 환경과 인간 건강에 잠재적인 위협을 가할 수도 있습니다. 뛰어난 흡착 능력과 재생성을 지닌 활성탄은 바이오가스 정화에 중요한 역할을 합니다.바이오가스의 출처와 구성:
바이오가스는 미생물이 유기물을 분해하여 생산되는 혼합가스이다. 주요 소스는 다음과 같습니다:
• 하수처리장• 농업 폐기물 처리
• 도시 폐기물 퇴비화
주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
• 메탄(CH4): 50% ~ 70%, 바이오가스의 주요 에너지 구성요소.• 이산화탄소(CO2): 약 30%~50%.
• 황화수소(H2S): 극히 적은 농도로도 환경과 인체에 유해한 독성 가스입니다.
• 암모니아(NH3): 일반적으로 불순물로 소량 존재합니다.
• 실록산: 장비 부식 및 막힘을 유발할 수 있는 화합물입니다.
바이오가스 처리에 활성탄 적용:
바이오가스는 미생물이 유기물을 분해하여 생산되는 혼합가스이다. 주요 공급원으로는 하수 처리장, 농업 폐기물 처리, 도시 폐기물 퇴비 등이 있습니다. 주요 성분은 다음과 같습니다.• 메탄(CH4): 바이오가스의 50~70%를 차지합니다. 메탄은 바이오가스의 주요 에너지 성분입니다.
• 이산화탄소(CO2): 바이오가스의 약 30~50%를 차지합니다. 메탄과 함께 이산화탄소가 배출됩니다.
• 황화수소(H2S): 극히 적은 농도에서도 환경과 인간에 해를 끼칠 수 있는 독성 가스입니다.
• 암모니아(NH3): 이는 일반적으로 적은 비율로 바이오가스의 불순물이기도 합니다.
바이오가스용 활성탄을 선택하는 방법은 무엇입니까?
활성탄은 흡착력이 매우 강한 다공성 물질로, 물리적, 화학적 흡착을 통해 바이오가스 중의 유해가스를 제거할 수 있습니다.
버진 활성탄:
• 주로 물리적 흡착을 통해 황화수소 등 유해가스를 제거합니다.• 황화수소 분자는 활성탄의 미세공을 통해 흡착되어 표면과 물리적으로 상호작용하여 효과적으로 분리됩니다.
KOH 함침 활성탄:
• 표면의 알칼리성이 높아 바이오가스 정화에 널리 사용됩니다.• KOH는 H2S를 효과적으로 흡착하고 반응하여 황화칼륨을 생성하고 H2S를 비휘발성 황화물로 전환하여 환경에 미치는 영향을 크게 줄입니다.
KI 함침 활성탄:
• 또 다른 일반적인 유형의 함침 탄소로, 실록산에 대한 강력한 흡착 능력이 특징입니다.• KI는 실록산과 화학적으로 반응하여 상대적으로 안정적인 화합물을 형성합니다. 이 화합물은 효과적으로 흡착 및 제거되어 부식과 막힘으로부터 장비를 보호합니다.
올바른 활성탄 선택:
바이오가스 처리에 적합한 활성탄을 선택하는 것은 정화 공정의 효율성과 비용 효율성에 큰 영향을 미칠 수 있는 중요한 결정입니다. 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다.
• 바이오가스의 특정 구성• 가스 유량
• 요구되는 제거효율
• 작동 조건(예: 온도, 압력)
• 경제적 고려사항
결론:
활성탄은 바이오가스 탈황에서 중요한 역할을 하며, 뛰어난 흡착 특성으로 인해 바이오가스에서 유해 가스를 제거하는 데 이상적인 선택입니다. 활성탄은 황화수소, 실록산 등의 불순물을 효과적으로 제거함으로써 바이오가스의 품질과 활용 가치를 향상시킬 뿐만 아니라 환경 보호에도 크게 기여합니다.
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