Rss Feed

Lọc khí biogas

Đăng lúc: Thứ tư - 04/06/2014 21:22 - Người đăng bài viết: system
Trung tâm môi trường xanh PhanPhan (covetiver.com) là một trong những đơn vị môi trường luôn hướng đến những công nghệ - sản phẩm xử lý ô nhiễm tiết kiệm, thân thiện môi trường, dễ sử dụng, hiệu quả xử lý cao.


Tách H2S từ khí biogas (Theo dự án của APO CORP):

 
Khí H2S là khí ăn mòn sắt thép, phương pháp đơn giản để loại bỏ là cho biogas đi qua lớp dây sắt (phế phẩm khi phay, tiện cơ khí) hoặc oxyt sắt Fe2O3 trộn với gỗ bào (vỏ bào). Phương pháp này gọi là phương pháp “rửa khí khô”,

Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng phoi sắt để tách H2S, Chất này được EPA (Cục bảo vệ môi trường Mỹ) chứng nhận không gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và có thể thải trực tiếp ra các bãi rác, Trước khi sử dụng, phoi sắt được oxy hóa để tạo thành một lớp oxyt sắt trên bề mặt, Quá trình này có thể thực hiện một cách tự nhiên bằng cách phơi phoi sắt ngoài không khí một thời gian hoặc đốt để tăng tốc độ oxy hóa, Phản ứng oxy hóa phoi sắt diễn ra như sau:
 
Fe +  1/2 O2   --> FeO
2Fe + 3/2O2    --> Fe2O3
3Fe + 2O2       --> Fe3O4

Oxyt sắt tạo thành là hỗn hợp của các oxyt FeO, Fe2O3, Fe3O4, Các phản ứng trên có thể được xúc tiến nhanh hơn bằng cách tưới nước trên phoi sắt, Quá trình oxy hóa sắt đạt yêu cầu khi bề mặt phoi sắt chuyển từ màu xám sang màu vàng xốp, hoặc đỏ xốp.
 
Khi khí biogas đi qua thiết bị lọc chứa oxyt sắt, H2S được tách ra theo các phản ứng sau:
 
Fe2O+ 3H2S --> Fe2S3 + 3H2O
Fe3O+ 4H2S --> FeS+Fe2S3 + 4H2O
FeO + H2S --> FeS + H2O

Khả năng tách H2S của thiết bị giảm dần theo thời gian, Sau 1 tuần sử dụng đầu tiên (trung bình 4 giờ/ngày), khả năng khử của thiết bị đạt trên 99,4%, Sau 1 tháng sử dụng, hiệu suất của thiết bị vẫn còn đạt trên 98%, Khi hiệu suất của thiết bị giảm thấp, chúng ta có thể tái sinh lõi lọc bằng cách phơi phoi sắt ngoài không khí, Phản ứng tái sinh diễn ra như sau:

Fe2S3 + O2 --> Fe2O+ 3S
FeS + O2 --> FeO + S

Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt, có thể tự xảy ra trong điều kiện nhiệt độ môi trường, Để gia tốc quá trình tái sinh, chúng ta có thể đốt phoi sắt đã sử dụng trong 15 phút, Tuy nhiên quá trình này tạo ra chất khí ô nhiễm SO2:

Fe2S3 + 9/2 O2 --> Fe2O+ 3SO2
FeS + 3/2O2 --> FeO + SO2

Phoi sắt có thể được tái sử dụng từ 3-5 lần,

Phoi sắt sau khi đốt được trộn với vỏ bào ca với tỉ lệ 1:1 về thể tích, sau đó được cho vào thiết bị lọc Với lưu lượng biogas là 0,86 m3/h, khối lượng phoi sắt sử dụng là 8kg, Theo kỹ thuật này, lọc khí H2S của nguồn khí biogas (tại Trung tâm bảo trợ xã hội, Đà Sơn, Hòa Khánh Nam, Đà Nẵng), Kết quả phân tích khí trước và sau khi đi qua lọc cho ởbảng 1, Chúng ta thấy hiệu suất lọc đạt khá cao (trên 99%),

Bảng 1: Hiệu quả lọc H2S
 
  Sau 1 giờ sử dụng Sau 20 giờ sử dụng
Trước xử lý Sau xử lý Trước xử lý Sau xử lý
Hàm lượng H2S (mg/l) 0,17 0,0005 0,20 0,001
ppm thể tích 112 0,33 132 0,66
                  (Nguồn Trường Đại học Bách khoa, Trung tâm NCBVMT- Đại học Đà Nẵng)

Sơ đồ lắp đặt hệ thống lọc gas:

Sơ đồ hệ thống lọc gas:

 

Hệ thống lọc gas thực tế thi công:



  • Cách lọc CO2
  •  
Vì CO2 có thể hòa tan trong nước do đó việc sục Biogas qua nước được coi là phương pháp đơn giản nhất để loại CO2. Ngoài ra CO2còn có thể bị hấp thu bởi những dung dịch kiềm, do đó ta cũng có thể dùng dung dịch NaOH, Ca(OH)2 and KOH để loại CO2. Các phương trình phản ứng như sau:

2NaOH + CO2 ---> Na2CO3 + H2O (q)
Na2CO3 + CO2 + H2O ---> 2NaHCO3
Ca(OH)2 + CO2 ----> CaCO3 + H2O

1 kg vôi nung hòa tan trong 1m3 nước đủ để loại 300 L CO2.

Khả năng hòa tan của CO2 trong nước (kg CO2 trong 100 kg H2O)
 
Áp suất Nhiệt độ (oC)
atm kg/cm2 0 10 20 30 40
1 1,03 0,40 0,25 0,15 0,10 0,10
10 10,3 3,15 2,15 1,30 0,90 0,75
50 51,7 7,70 6,95 6,000 4,80 3,90
100 103 8,00 7,20 6,66 6,00 5,40
200 207 - 7,95 7,20 6,55 6,05
 
(Theo Nonhebel (1972), trích dẫn bởi Chongrak, 1989)

Cách khác:

Phương pháp lọc H2S hiệu quả cao bằng vật liệu đơn giản, chi phí thấp (15:27 - 18/12/2009)

Biogas là một loại khí sinh học có nhiều ứng dụng phong phú, tuy nhiên trong biogas có chứa hydro sulfit (H2S) là một loại khí độc có tính ăn mòn cao, dễ làm hư hại các vật chứa, máy móc, thiết bị vận hành. Vì vậy, việc loại bỏ càng nhiều H2S trong hệ thống sẽ làm cho quá trình vận hành, sử dụng thiết bị đạt hiệu quả càng cao.

Ngày nay, có nhiều phương pháp khử (lọc) H2S từ hóa học, lý học đến sinh học;  nhưng hai phương pháp khử (lọc) đạt hiệu quả cao, dễ áp dụng nhất đối với người dân là phương pháp bơm 5% không khí vào hệ thống hầm ủ, túi ủ được áp dụng rộng rãi ở Cộng hòa Liên bang Đức và phương pháp sinh học lọc H2H qua cột lọc với giá thể là phân bò khô, tro trấu và xơ dừa được thực hiện bởi các Kỹ sư Đào Trọng Tín và Nguyễn Hữu Phong ở Trung tâm nghiên cứu đa đạng sinh học Hòa An – Đại học Cần thơ.

Trong bài viết này chúng tôi chỉ giới thiệu đến bà con phương pháp lọc H2S với giá thể là phân bò khô, tro trấu và xơ dừa đạt hiệu quả cao (87,5% - 100%) đã được đánh giá là ai cũng có thể áp dụng được do việc thiết kế đơn giản của hệ thống và vật liệu sử dụng dễ kiếm, chi phí thấp.

Đối với hầm ủ 4 m3 tại nông hộ có thể dùng cột lọc là thùng nước uống 22 lít với hỗn hợp 3,6 kg phân bò khô, 0,4 kg trấu (trộn đều, tỷ lệ 10:1), 0,35 kg sơ dừa (lót bên dưới) và 0,7 lít nước, 02 đoạn ống nối „ 21; tổng chi phí khoảng 85 ngàn đồng. Ở quy mô trang trại, áp dụng cho hầm ủ thể tích khoảng 450 m3 thì cột lọc là thùng PVC 220 lít với 36 kg phân bò khô, 4 kg trấu (cũng trộn đều với tỷ lệ 10:1), 3,5 kg sơ dừa (lót bên dưới) và 7 lít nước, 02 đoạn ống nối „ 21; tổng chi phí khoảng 370 ngàn đồng.

Để cột lọc phát huy tốt vai trò của nó thì giá thể phải ẩm vì ẩm độ là điều kiện môi trường cần thiết cho vi sinh vật hoạt động. Cột lọc sinh học nên được đặt ở nhiệt độ khoảng 30 - 40 0C. Thời gian sử dụng cột lọc khoảng 03 tháng, sau thời gian này cần phải thay thế giá thể lọc vì nồng độ lưu huỳnh đã rất cao trong nguyên liệu làm giá thể. 

(vinhlong.agroviet.gov.vn)
 
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Liên hệ

Ks. Tùng

DĐ: 094 497 1257
Mail: covetiver.com@gmail.com
Skype: phanphangroup

 
 Ks. Ba

Kỹ Thuật
DĐ: 096 893 1890
Mail: covetiver.com@gmail.com

 

Giỏ hàng