Plyny z deodorantů ohrožují výrobu bioenergie
Těkavé metylsiloxany jsou třídou chemických látek s rostoucí škálou aplikací. V posledních deseti letech se desetinásobně zvýšilo jejich používání a očekává se, že spotřeba bude i nadále narůstat. Tyto látky jsou široce využívány v přípravcích pro osobní hygienu, jako jsou deodoranty, zubní pasty, přípravky pro péči o pleť, vlasové kondicionéry nebo jako nosiče v antiperspirantech. Používají se také jako účinné průmyslové čisticí prostředky.
Odpad z těchto produktů je často likvidován na městských skládkách, kde se při rozkladu ostatních organických látek vytváří metan a oxid uhličitý. Siloxany se směšují s těmito sloučeninami a kontaminují plyny, které se následně používají jako palivo motorů generujících elektrickou energii. Siloxany se dostávají i do čističek odpadních vod, a to především z průmyslových a z domovních odpadů. Průběh kontaminace je podobný jako v případě municipálních skládek.
Rizika spojená s přítomností siloxanů v bioplynu
Siloxany obsažené ve skládkových a kalových plynech se v průběhu spalování přeměňují na oxid křemičitý. Tento typ kysličníku se spojuje s dalšími plynnými prvky a mazacím olejem a vytváří tvrdý povlak, který se hromadí na povrchu spalovacího prostoru motoru. V důsledku nahromadění nečistot značně klesá účinnost motorů, výsledkem čehož je nedokonale spalované palivo, které se dostává do emitovaných výfukových plynů. Aby se zabránilo závažnému poškození motoru a nárůstu emisního zatížení, musí být jeho výkon snížen. Tím samozřejmě dochází i k poklesu efektivity výroby energie z bioplynu. Pokud se zanedbá kontrola tvorby oxidových povlaků, může dojít k vážnému poškození ventilů, pístů, pístních kroužků, vložek a hlav válců, zapalovacích svíček a turbodmychadel.Takové poškození pak vede k neočekávanému předčasnému servisu nebo nákladné opravě.
Řešení siloxanové kontaminace
Pro snížení účinků usazenin oxidu křemičitého v motorech pracujících s kalovými a skládkovými plyny se využívají různé metody. Fluidní vstřikovací systémy umožňují jemné odstranění křemičitého povlaku, ale z dlouhodobého hlediska se jeví jako výhodnější samotné odstranění siloxanů z bioplynu ještě před tím, než se dostanou do motoru, tzn. aktivní prevence tvorby usazenin oxidů křemíku. Pro tento účel jsou k dispozici filtrační nádoby s aktivním uhlím. Problémem je však jejich náplň, která odolá kontaminaci pouze po krátkou dobu. Tyto adsorbéry rovněž vyžadují velké montážní prostory, manuální odstranění použitého aktivního uhlí a likvidaci kontaminovaného média. V poslední době byly vyvinuty jednotky s kazetovými nebo výměnnými zásobníky s aktivním uhlím, nabízející snadnější výměnu a odstranění použitého aktivního uhlí. Ačkoliv se těmito systémy zabrání vzniku některých usazenin a zvýší se bezpečnost je tato metoda nákladná a vyžaduje neustálou údržbu.
Parker Hannifin nabízí pro odstranění kontaminace bioplynu siloxany jedinečné řešení britské společnosti PpTek, která se po akvizici v roce 2014 stala součástí výrobní divize Parker Hiross.Zařízení PpTek BioGas AutoKleen (BGAK) je samostatným systémem malých rozměrů, který pracuje na bázi automatické regenerace polymerového adsorpčního média, jež vyžaduje jen minimální průběžnou údržbu. Řídící jednotka zařízení ovládá průtok plynu přes dva paralelně instalované zásobníky s adsorbentem zajišťujícím zachycení siloxanů a dalších kontaminantů, jako jsou VOC (Volatile Organic Compounds = těkavé organické sloučeniny). Jakmile se jeden ze zásobníků, ve kterém probíhá filtrace, nasytí nečistotami, je průtok plynu automaticky přesměrován do druhého zásobníku.
První zásobník se po ukončení filtrační fáze automaticky regeneruje, zatímco průtok plynu pokračuje bez přerušení přes druhý zásobník s adsorbentem odstraňujícím kontaminaci před vstupem do motoru. Při průměrné úrovni kontaminace dokáže filtrační jednotka BGAK adsorbovat siloxany po dobu až 5 let a teprve poté bude adsorpční médium vyžadovat výměnu. Retentát systému je složen převážně ze siloxanů s vysokým bodem varu, tzn. plynů, které jsou považovány za látky nepoškozující ozónovou vrstvu a které mají díky své krátké životnosti v atmosféře jen nepatrný potenciál globálního oteplování. Americká agentura pro ochranu životního prostředí US EPA udělila siloxanům typu VMS (Volatile Methyl Siloxanes) výjimku z předpisů pro ochranu ozónové vrstvy jako jiným těkavým organickým sloučeninám (VOC). Siloxany se rychle rozkládají v půdě s tím, že 50% jejich objemu se v průběhu 4 až 6 týdnů přeměňuje v látky rozpustné ve vodě.
Systém PpTek BioGas AutoKleen je jednoduchým, kompaktním a ekologicky šetrným regenerativním systémem umožňujícím dlouhodobý provoz motorových generátorů s plným výkonem mezi jednotlivými servisními intervaly. Tato charakteristika s sebou přináší nákladově výhodné řešení problémů způsobovaných siloxany -účinný provoz s prodlouženými periodami údržby a s krátkou návratností investice (v provozním období kratším než 12 měsíců).
Další zařízení Parker Hannifin pro úpravu bioplynu a biometanu
Kromě systémů pro odstranění siloxanů a VOC nabízí Parker Hannifin další řadu produktů pro úpravu bioplynu a jeho zušlechtění na biometan.Jde o systémy Hiross BioEnergy vyráběné v divizi Parker Hiross a o sušiče a filtry bioplynu a biometanu řady Zander Purgas od divize Parker Zander. Systémy pro úpravu bioplynu Parker Hiross BioEnergy jsou konstruovány k vysoce účinnému a spolehlivému odstranění nežádoucího kondenzátu a nečistot (vlhkosti a prachových částic) z bioplynu. Hlavním článkem úpravy bioplynu je jeho sušení (řada dochlazovačů Hypercool BioEnergy a chladicích jednotek Hyperchill BioEnergy), které provádí zchlazením na 1°C v tepelném výměníku plyn/chladicí kapalina při využití strojního chlazení s velmi nízkou výstupní teplotou chladicího média.
Dalším nutným krokem je separace zkondenzované vlhkosti a odstranění mechanických nečistot v odváděči kondenzátu (řada odlučovačů Hypersep BioEnergy a odváděčů Hyperdrain BioEnergy). Instalace těchto systémů zaručí spolehlivý provoz s vyšší energetickou využitelností bioplynu a zároveň poskytne ochranu technologií proti zvýšenému opotřebení nebo poškození. Výrobní divize Parker Hiross a Parker Zander jsou předními dodavateli vysoce účinných zařízení pro bezztrátové sušení a filtraci bioplynu a biometanu. Díky využití osvědčených technik (adsorpční sušení na bázi tlakové cyklické adsorpce) vyvinutých speciálně pro tyto aplikace zajišťují filtry a sušiče řady Purgas konstantní a spolehlivou dodávku požadované kvality výstupního plynu.
Pridať komentár
Priemyselné utierky
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax