工业&应用

生物甲烷中的水分测量

沼气站
沼气站

气体品质,系统可靠及关税遵从

根据国际能源署(IEA)近的分析,未来几年,全球对沼气和生物甲烷气的需求将大幅增长,到2040年将占总能源市场的12%至20%。国际能源署《世界能源展望》指出,这些气体可以帮助“能源系统的部分脱碳”,“取代传统的生物质使用”,“促进风能和太阳能的兴起”,并帮助团体“履行清洁能源承诺”。

尽管目前生物甲烷和天然气间以及生物甲烷和风能、太阳能间的生产成本差异很大,但这种情况在不久的将来可能会发生变化。近年来,生物甲烷气生产工厂的数量显著增加,生物甲烷工厂的资本和运营成本变得更具竞争力。也许同样重要的是,国家政策决策和国际气候承诺正在创造一个更有利的背景,有利于新设施开发的商业决策的做出。

监测生物甲烷生产过程中的水分含量

沼气是利用厌氧消化过程从有机物中产生的。沼气通常在生物消化池中产生,或在垃圾填埋场以及使用气体回收系统的废水和污水处理厂中产生。原料包括动物和农作物废物、城市废物和污水污泥。在每种情况下,沼气都含有高浓度的水蒸气,约为2%,加上甲烷、二氧化碳和微量其他气体的混合物;甲烷的浓度在45%到75%之间变化,这取决于原料和消化方法。

为了制造生物甲烷气,沼气必须在压力下通过一系列高效、半渗透的聚合物膜装置进行净化。甲烷无法通过膜孔,作为滞留物分离出来,而二氧化碳可以渗透过膜,与其它微量气体一起通过孔。生物甲烷的甲烷浓度必须大于96%,才能适合注入国家天然气配气管网。

其他但不太常见的分离技术有使用带有特殊添加剂的选择性溶剂、水洗涤或变压吸附。

虽然每个分离过程是不同的,但它们都需要带尽可能少水分的沼气和终生物甲烷产品。例如,在膜过滤过程中,沼气依次通过脱水干燥器(通常为制冷或干燥剂系统),然后经过洗涤器、活性炭过滤器和压缩机,然后进入膜分离器。仔细监测和控制含水量可将干燥器和除湿器的能耗降至低,降低维护成本,并有可能延长干燥剂材料的使用寿命。

同样,在生物甲烷被注入下游天然气配送网络之前,控制其微量水分含量至关重要,以消除在高输气压力下发生腐蚀或结冰的危险。如果冷凝物与其他污染物(如二氧化碳或硫化氢)结合,加速腐蚀尤其是一个问题;这可能导致酸性化合物的形成,从而加剧下游设备的腐蚀影响。

因此,为了保护配送网络,有商业约束力的规范来控制可接受的微量水分水平,如果过这些限制,通常会有处罚条款。尽管目前没有通用的泛欧标准来管理向国家网络注入生物甲烷气,但大多数国家都要求在线分析仪监测水分露点。除此之外,各个国家适用不同的标准。例如,在法国和意大利,过程压力下的露点必须低于-5°C,而在英国,露点必须小于-10°C。

微水测量技术

密析尔新一代 先进的石英晶体微平衡 QMA601 分析仪旨在提供生物甲烷气和天然气中微量水分含量的可靠、快速和准确测量。该分析仪采用了新一代精密晶体振荡器,确保了对背景气体成分变化完全不敏感的高精度测量。QMA601具有可靠性,易于操作,并通过值得信赖和成熟的石英晶体技术大大降低使用成本。

另一种方法是使用密析尔Easidew金属氧化物陶瓷湿度传感器。世界各地的生物甲烷工厂已经安装了大量这些简单且成本效益高的仪器。每个Easidew传感器使用水蒸气测量作为计算精确露点温度的基础,结构紧凑,易于安装和维护,提供高水平的精度和重复性。

单击此处了解更多关于我们用于生物甲烷应用的产品信息。

凭借50年的创新精密仪器开发经验,我们是所有沼气和生物甲烷应用中湿度测量的应用行家。如果您想讨论您的要求,请立即联系我们的团队。




< 行业文章和知识库