limpieza/acondicionamiento del biogás.€¦ · limpieza/acondicionamiento del biogás. una...

Energy & Waste S.LC/ Cardaire 31 1º 4º Terrassa-BCN

Telf. .: +34 [email protected]

Limpieza/acondicionamiento del biogás.Una necesidad para un optimo funcionamiento de los sistemas de cogeneración

Energy & Waste Aguas, Energía y Residuos.

Dpto. Biogás.

Índice.

1.- Problemática.

2.- Tecnologías para la limpieza.

3.- Modelos tecnológicos limpieza del biogás.

o Caso práctico. Tecnología Biolimp-MPdry

4.- Invitación.

1.- Problemática.

El biogás procedente de diferentes orígenes, constituyen una valiosamateria para la producción de energía, productos químicos ybiocombustibles.

El biogás se presenta como el principal sustituto del gas natural, no solopar ser usado en los sistemas de cogeneración, sino a su vez, para serinyectado a red o para uso en la automoción.

Energy & Waste.Aguas, Energía y Residuos.

Dpto. Biogás.

Para su uso y aplicación se hace necesario eliminar de él todos loscomponentes perjudiciales. Por ello, las instalaciones de limpiezaconstituyen una parte fundamental en un sistema de producción yaprovechamiento del biogás.

Sistemas de cogeneración


Dpto. Biogás.

Sistemas de recuperación Auxiliares. Apagallamas

1.- Problemática.

Biogás.

� Proceso. Es el gas procedente del proceso de digestión anaerobiade la fracción orgánica de la materia. Se caracteriza por sucontenido en metano (CH4) que es quien da su característica comobiocombustible.

� Técnico. Es un gas multicomponente, tanto en su composiciónbásica (CH4 , CO2 , H2 , O2 , N2 , vapor de agua), como en suscomponentes perjudiciales (NH3 , siloxanos, hidrocarburoshalogenados y pesados, H2S, espumas, partículas, etc.).


Conceptos básicos.


Dpto. Biogás.

�Tipos de biogás (origen/procedencia).

�Sistema naturales/no controlados. Vertedero. (Siloxanos ↑, H2S, Hidrocarburos halogenados ↑, etc.). Es hacer arte con la ciencia.

�Sistema controlados. Digestores. Es pura técnica

o Tratamiento de aguas residuales (EDAR). (Siloxanos , H2S) ↑, NH3, espumas, partículas, sedimentos, etc. Es uno de los mas complejo


Dpto. Biogás.

Composición. Tipos de biogás (origen/procedencia).


Dpto. Biogás.

� Limpieza (cleaning). Eliminación parcial o total de los componentesindeseables para su aplicación como biocombustible.

� Acondicionamiento. Es dar al biogás el grado de limpieza,humedad, temperatura y presión requerida para su futura aplicacióno uso

� Enriquecimiento (upgrading). Elevar el porcentaje en CH4hasta valores similares al del GN (PCI elevado y constante).Eliminando principalmente el CO2


Dpto. Biogás.


Conceptos básicos.

¿ Qué componentes se deben reducir/eliminar y por qué ?

� Siloxanos. Evitar la deposición de sílice en las diferentes partes internas del motor.

� Vapor de agua. El vapor de agua disminuye drásticamente el PCI del biogas, así como, facilita la formación de ácidos corrosivos.

� Hidrocarburos . Particularmente aquellos que poseen cloro y fluorfavorecen la corrosión de las partes internas de las máquinas. Lospesado formación de aldehídos y provocan retardos motor

� Sulfuro de hidrógeno (H2S) . Prevenir la corrosión y evitarconcentraciones tóxicas, así como, evitar la formación de óxidos deazufre (SO2) que posibilita la formación del ácido sulfuroso (H2SO3)que es altamente corrosivo .

� Espumas, sedimentos y partículas. Atasco en tuberías, equipos y mal funcionamiento del sistema de medición y cogeneración


Dpto. Biogás.

� Evitar concentraciones toxicas al ser humano.

Necesidad de la limpieza

� Un óptimo funcionamiento de las máquinas (motores, turbinas, calderas, pilas de combustible, vehículos, etc.) relacionadas con su aprovechamiento como combustible.

� Una vida útil prolongada de las máquinas y equipos utilizados para su bombeo, extracción y compresión (soplantes y compresores).

� Una mejora en las emisiones de los gases de escape de las máquinas motoras.

� Reducción del coste de mantenimiento (reparación y cambio de aceites) de las máquinas involucradas en este tipo de instalación


Dpto. Biogás.

Específico.

� Reducción de H2S. Biofiltros , filtros de hierro, lavadoresquímicos

� Reducción de humedad. Enfriadores, condensadores, pote decondensados, etc.

Métodos de limpieza del biogás.

Generales.

� Carbón activo (siloxanos, hidrocarburos halogenados, H2S ,humedad, etc.)

Combinados.

� Deshumidificación + carbón activados

� Desulfuración + enfriamiento


Dpto. Biogás.

� Método de condensación.

� Separador de gotas.

� Hidrociclones.

� Pote de condensados

� Sellos de aguas.

� Método de secado.

� Enfriamiento. < HA

� Adsorción en silicagel.

� Glicol.

� Calentamiento. < HR

Vapor de agua (H2O).

Técnicas de eliminación.


Dpto. Biogás.

� Método en origen .

� Dosificación de cloruro del hierro.

� Inyección de aire.

� Pretratamiento del lodo

� Método en línea.

� Oxido de hierro en solución, pellet de madera impregnado en oxido de hierro, pellet de óxido de hierro.

� Carbón activado impregnado (NaOH), carbón activado catalítico.

� Lavado . Agua a presión, Selexol, NaOH.

� Biolavado (bioscrubber) .

Sulfuro de hidrógeno (H2S).


Dpto. Biogás.

� Refrigeración hasta 4 ºC

� Subenfriamiento hasta -25 ºC

� Adsorción en carbón activo.

� Adsorción en silicagel

� Membranas

� Lavado con hidrocarburos.

� Combinación de técnicas.

Siloxanos (CxHyOzSin).


Dpto. Biogás.

� Deshumidificación/secado del biogás. Eliminación de humedad

� Potes de condensados , intercambiadores de calor y máquina de refrigeración.

� Sistema de limpieza. Filtro de carbón activo, membranas y lavadores Eliminación de componentes indeseable (H2S, Siloxanos, Hidrocarburos, etc.)

Partes componentes de una instalación de limpieza


Dpto. Biogás.

3.- Modelos/patrones tecnológicos en EDAR.

Conceptos.

Tecnología. Conjunto de equipos, máquinas, operaciones ycondiciones de operación que son necesarias para la transformación deuna materia en un producto deseado o para dar la cualidad necesaria aun producto para su futura utilización.

Modelo. Disposición interna de equipos y maquinas dentro de unatecnología o ubicación de la tecnología respecto a un punto dereferencia.


Dpto. Biogás.

Modelo tecnológico en línea de baja presión. ∆P ≤ 100 mbar.


Dpto. Biogás.

DIAGRAMA DE FLUJO

Leyenda

Equipments Líneas

1 - Digester Biogás

2 - Gravel Filter Condensate

3 - Ceramic filter Coolin Water

4 - Gasometer

5, - Torch Nota. Consumo aproximado de FeCl3 ≈ 10 kg/ kgH2S eliminado

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower

11 - Activated carbon filters

12 - Air blower

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Air or Chemical

injection

Sluged

pretreatment

Biogas

O2 + N2

Siloxane

removal

H2S removal

Bad

10

DIAGRAMA DE FLUJO

Leyenda

Equipments Líneas



3 - Ceramic filter Coolin Water

4 - Gasometer

5, - Torch Nota. Consumo aproximado de FeCl3 ≈ 10 kg/ kgH2S eliminado

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower


12 - Air blower

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Air or Chemical

injection

Sluged

pretreatment

Biogas

O2 + N2

Siloxane

removal

H2S removal

Bad

10

Caso práctico. EDAR Los Tajos-San José de Costa Rica-Acciona Agua.

∆P ≤ 100 mbar.


Dpto. Biogás.

Modelo tecnológico en línea de alta presión ∆P > 100 mbar.

Plant

Equipments Líneas



3 - Ceramic filter Cooling water

4 - Gasometer

5, - Torch

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower


12 - Air blower

Siloxane removal

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Air or Chemical

injection

Sluged

pretreatment

Biogas

O2 + N2

H2S removal

Plant

Equipments Líneas




4 - Gasometer

5, - Torch

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower


12 - Air blower

Siloxane removal

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Air or Chemical

injection

Sluged

pretreatment

Biogas

O2 + N2

H2S removal


Dpto. Biogás.

Caso práctico. EDAR Alcalá Oeste-Madrid- Acciona agua

∆P > 100 mbar.


Dpto. Biogás.

Modelo tecnológico combinado.

Plant

Equipments Líneas


2 - Gravel Filter Condensate.


4 - Gasometer

5, - Torch

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower


12 - Air blower

13- Bioscrubber

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Biogas

O2 + N2

H2S removal

6

13

Siloxane

removal

Plant

Equipments Líneas


2 - Gravel Filter Condensate.


4 - Gasometer

5, - Torch

6 - Condensate Pot

7 - Chiller

8 - Heat Exchanger

9 - Condensate Tank

10 - Biogas blower


12 - Air blower

13- Bioscrubber

1

2

3

6

4

5

7

8

9

10

11

12

Biogas

O2 + N2

H2S removal

6

13

Siloxane

removal


Dpto. Biogás.

1. Plantas optimizadas en cuanto al consumo de energía y reactivo.

2. Operación automática.

3. Reduce simultáneamente tanto humedad , hidrocarburos y siloxanos, como parcialmente H2S y NH3, según necesidades del cliente.

4. Diseñadas para cada situación.

5. Sistema compacto . Lo cual reduce espacio y facilita el mantenimiento.

6. Reducción, tanto de la humedad relativa, como de la humedad absoluta del biogás.

Características de la planta Biolimp-MPdry


Dpto. Biogás.

Titulo: Operación de instalaciones de captación/limpieza de biogás.Tipos de curso: Capacitación/formación.

Modalidad del curso: Teórico

Duración: 8 horas.

Invitación.

Información.Energy & Waste S.l.

[email protected].: +34930019877


Dpto. Biogás.

Gracias

limpieza/acondicionamiento del biogás.€¦ · limpieza/acondicionamiento del biogás. una...

Documents