actieve kool specifiek voor de behandeling van biogas

Jodium-geïmpregneerde actieve kool (meest gebruikte en meest efficiënte)

Werkingsprincipe: Jodium fungeert als katalysator om H₂S katalytisch te oxideren tot elementair zwavel (S) of zwavelzuur (H₂SO₄) onder normale temperatuur en aërobe omstandigheden.

Chemische formule: H₂S + ½O₂ → S + H₂O of H₂S + 2O₂ → H₂SO₄

Voordelen

Hoge zwavelcapaciteit: Het heeft een zeer sterk vermogen om sulfiden te transporteren en een lange levensduur.

Snelle activering: het kan snel efficiënte verwijderingseffecten bereiken.

Sterk aanpassingsvermogen: niet gevoelig voor schommelingen in temperatuur en vochtigheid.

Applicable scenarios: The vast majority of biogas projects, especially those with high H₂S concentrations (>1000 ppm) of waarvoor extreem lage uitlaatconcentraties nodig zijn (<50 ppm).

2. Alkalische geïmpregneerde actieve kool (zoals geïmpregneerd met KOH/NaOH)

Werkingsprincipe: Door een chemische neutralisatiereactie reageert H₂S met een alkali om sulfidezouten te vormen.

Chemische formule: H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O

Voordelen

Het heeft een zeer goed aanvankelijk verwijderingseffect op hoge-concentratie H₂S.

Het kan tegelijkertijd een deel van de kooldioxide (CO₂) verwijderen en de calorische waarde van biogas verhogen.

Nadeel

De zwavelcapaciteit is gewoonlijk lager dan die van jodium-geïmpregneerde koolstof, omdat de reactieproducten de kanalen kunnen verstoppen.

In een vochtige omgeving kunnen alkaliën worden weggespoeld.

Toepasbare scenario's: Het is geschikt voor werkomstandigheden waarbij de concentratie H₂S sterk fluctueert en de zuurgraad van biogas sterk is.

3. Metaaloxide-geïmpregneerde actieve kool (zoals Fe₂O₃, ZnO

Werkingsprincipe: Stabiele metaalsulfiden worden gegenereerd door chemische reacties.

Chemische formule: H₂S + ZnO → ZnS + H₂O

Voordelen: De reactie is onomkeerbaar en de verwijderingsnauwkeurigheid is hoog.

Nadelen: de actieve componenten zijn niet-hernieuwbaar, de zwavelcapaciteit is beperkt en de kosten zijn relatief hoog.

Toepasbare scenario's: Hoofdzakelijk gebruikt voor fijne ontzwaveling, en relatief minder toegepast in het biogasveld.

II. Belangrijkste selectie-indicatoren
Bij het kiezen van actieve kool moeten de volgende fysische en chemische indicatoren uitgebreid in overweging worden genomen:

1. Poriënstructuur (cruciaal)

Give priority to activated carbon with well-developed mesopores (mesoporous pores). The products of H₂S catalytic oxidation reaction (elemental sulfur or sulfuric acid) have a relatively large molecular volume and require sufficient mespores (2-50 nm) as "reaction sites" and "transport channels". Macropores (>50 nm) zijn bevorderlijk voor de diffusie van reactanten en producten.

Vermijd het gebruik van actieve kool die voornamelijk uit microporiën bestaat. Microporiën (<2 nm) are prone to being clogged by reaction products, leading to rapid deactivation of activated carbon.

2. Mechanische sterkte

Er moet actieve kool met een hoge-sterkte worden geselecteerd. In een adsorptietoren met een vast-bed wordt actieve kool onderworpen aan de druk van de bovenste materiaallaag en de wrijving veroorzaakt door de gasstroom. Actieve kool met een lage- sterkte is gevoelig voor verpulvering, wat leidt tot een verhoogde bodemweerstand (verhoogde drukval) en kan zelfs pijpleidingen verstoppen en de apparatuur- aan de achterkant beschadigen.

Belangrijkste indicatoren: Hardheid van de kogelschijf ≥ 95%. Dit is een zeer belangrijke industriële indicator.

3. Adsorptiewaarde van tetrachloorkoolstof (CTC-waarde) of jodiumadsorptiewaarde

Voor geïmpregneerde koolstof is de CTC-waarde of jodiumwaarde niet langer de primaire indicator, aangezien het kernwerk chemische katalyse is in plaats van fysieke adsorptie.

Een actieve kool met een gemiddelde CTC-waarde (zoals 50%-70%) maar goed-geïmpregneerd en met goed-ontwikkelde mesporen heeft een ontzwavelingsprestatie die veel beter is dan die met een hoge CTC-waarde maar niet geïmpregneerd of met goed ontwikkelde microporiën.

4. Vochtgehalte

Biogas is meestal verzadigd met waterdamp. Een bepaalde vochtigheidsgraad is gunstig voor katalytische oxidatiereacties, omdat watermoleculen als medium voor de reactie dienen.

Het vochtgehalte van actieve kool op het moment dat het de fabriek verlaat, moet echter redelijk worden gecontroleerd (bijvoorbeeld minder dan 5%) om onnodige gewichts- en transportkosten te voorkomen.

5. Bulkdichtheid

De bulkdichtheid beïnvloedt het vulvolume en het ontwerp van de apparatuur. Onder de premisse van het voldoen aan andere prestatie-eisen is een matige hoopdichtheid voldoende.

6. pH-waarde

Voor geïmpregneerde koolstof wordt de pH-waarde doorgaans bepaald door de impregnerende stof (met jodium-geïmpregneerde koolstof kan neutraal of zwak zuur zijn, terwijl alkalische geïmpregneerde koolstof sterk alkalisch is).

Samenvatting en selectiesuggesties
Selectie van aanbevolen functies (bij voorkeur): Alternatieve oplossingen worden niet aanbevolen
Type: Jodium-geïmpregneerde actieve kool, alkali-geïmpregneerde actieve kool, gewone niet-geïmpregneerde actieve kool
De mesoporiën zijn goed-ontwikkeld, de structuur van de medium- en macroporiën is redelijk, en microporiën zijn dominant
Hoge mechanische sterkte (hardheid kogelschijf ≥95%), gemiddelde sterkte, lage sterkte, vatbaar voor poedervorming
De kernindicatoren, zwavelcapaciteit (vraag deze gegevens op bij de leverancier), CTC-waarde en pH-waarde, kijken alleen naar de jodiumadsorptiewaarde
Het laatste advies voor jou

Neem rechtstreeks contact op met de leverancier van actieve kool en informeer hen duidelijk dat uw toepassing "biogasontzwaveling" is.

Vraag hen of ze een speciale "jodium-geïmpregneerde actieve kool hebben voor de ontzwaveling van biogas".

Vraag de technische parametertabel van het product op bij de leverancier, met de nadruk op: hoeveelheid jodiumimpregnatie, zwavelcapaciteit, mechanische sterkte (hardheid van de kogelschijf) en beschrijving van de poriënstructuur.

Arbeidsomstandighedenafstemming: Informeer tegelijkertijd de leverancier over uw specifieke arbeidsomstandigheden, zoals de inlaatconcentratie van H₂S in biogas, de verwachte uitlaatconcentratie, gasdebiet, temperatuur en druk. Zij geven u het meest geschikte model en doseringssuggesties.

Door bovenstaande richtlijnen te volgen, kunt u zeer doelgericht efficiënte, economische en duurzame actieve koolproducten selecteren om de stabiele werking van het biogasontzwavelingssysteem te garanderen.