كيفية استخدام الكربون المنشط لتنقية الغاز الحيوي

أنت تستخدم الكربون المنشط بالغاز الحيوي لالتقاط المواد الضارة في الغاز الحيوي قبل أن يصل إلى آلاتك. تسمى هذه الخطوة تنقية الغاز الحيوي. فهي تحافظ على سلامة المحركات وتجعل الوقود أفضل. يحتوي الغاز الحيوي الخام على أشياء مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيا والسيلوكسانات والمركبات العضوية المتطايرة. هذه الأشياء يمكن أن تصدأ أو تؤذي معداتك.

إن التخلص من هذه الأشياء السيئة يجعل نظامك أكثر أماناً ويساعده على العمل بشكل أفضل.

الوجبات الرئيسية

• تنظيف الغاز الحيوي مهم لإزالة الأشياء الضارة مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيا. وهذا يحافظ على سلامة آلاتك ويساعدها على استخدام الطاقة بشكل أفضل.

• اختيار الكربون المنشط المناسب مهم جداً. فبعض الأنواع تعمل بشكل أفضل مع بعض الأشياء السيئة، لذا اختر الكربون الذي يناسب غازك الحيوي.

• فحص فلاتر الكربون المنشط وتغييرها في كثير من الأحيان. إذا شممت رائحة روائح كريهة أو شعرت بأن المرشحات ثقيلة، فهذا يعني أنك بحاجة إلى تغييرها. فهذا يحافظ على عمل نظامك بشكل جيد.

• يتيح استخدام فلترين الاستمرار في تشغيل نظامك. يمكن أن يعمل أحد الفلترين أثناء تغيير الفلتر الآخر. وهذا يعني أن نظامك لا يجب أن يتوقف.

• إن إجراء الصيانة الجيدة، مثل البحث عن التسريبات وفحص تدفق الغاز، يحافظ على سلامة نظام الغاز الحيوي الخاص بك وعمله بشكل جيد.

أساسيات تنقية الغاز الحيوي

لماذا تنقية الغاز الحيوي

يجب عليك الغاز الحيوي النظيف قبل استخدامه في المحركات أو الغلايات. تساعدك تنقية الغاز الحيوي في الحصول على المزيد من الطاقة منه. كما أنه يحافظ على سلامة آلاتك من الأضرار. فإخراج المواد الضارة يجعل الغاز جيدًا للآلات المختلفة. إذا لم تقم بتنقية الغاز، فقد تتلف معداتك. يمكن لكبريتيد الهيدروجين أن يجعل الأجزاء المعدنية تصدأ. يمكن للغاز المتسخ أن يجعل المحركات تعمل بشكل سيء. قد تواجه أيضاً مشكلة في مدى جودة تشغيل آلاتك.

نصيحة: يساعدك تنظيف الغاز الحيوي على اتباع قوانين السلامة. لدى العديد من الأماكن قواعد الميثان والشوائب والماء في الغاز الحيوي. تحتاج إلى التخلص من الماء والمواد الضارة مثل كبريتيد الهيدروجين والمركبات العضوية المتطايرة لاتباع هذه القواعد.

فيما يلي الأسباب الرئيسية لتنظيف الغاز الحيوي النظيف:

• جعل الغاز الحيوي يعطي المزيد من الحرارة

• حافظ على سلامة المحركات والغلايات والمركبات

• تأكد من أن الغاز يعمل لعدة استخدامات

إذا تخطيت تنظيف الغاز الحيوي، فقد تحصل على:

• الصدأ على المعدات من كبريتيد الهيدروجين

• جودة الغاز الرديئة والأداء الضعيف

• مشكلة في تشغيل المحركات بسلاسة

الملوثات الشائعة

يتكون الغاز الحيوي في الغالب من الميثان وثاني أكسيد الكربون. كما يحتوي على كميات صغيرة من كبريتيد الهيدروجين والأمونيا والسيلوكسانات والمركبات العضوية المتطايرة. كبريتيد الهيدروجين خطير للغاية. فهو سام ويمكن أن يضر أجهزتك. إن يقول مجلس كاليفورنيا لموارد الهواء في كاليفورنيا هذه الأشياء السيئة يمكن أن تنتج مواد سامة عند حرق الغاز الحيوي. وهذا يمكن أن يؤذي آلاتك ويلوث الهواء.

تحتاج إلى تنظيف الغاز الحيوي للتخلص من هذه الأشياء السيئة. تتحقق مجموعات السلامة من اتباع قواعد الاستخدام الآمن. أصبحت ترقية الغاز الحيوي شائعة الآن لتلبية قواعد الميثان الحيوي.

أنواع الكربون المنشط بالغاز الحيوي

معايير الاختيار

عندما تختار الكربون المنشط للغاز الحيوي، يجب أن تفكر في بعض الأشياء. فنوع الكربون المنشط الذي تختاره يغير مدى جودة تنظيفه للغاز الحيوي. فلكل نوع قدرته على الامتصاص ومساحة سطحه وكثافته. تحتاج إلى مطابقة الكربون المناسب مع المواد الضارة في الغاز الحيوي لديك.

فيما يلي جدول يوضح بعض الأنواع الشائعة من الكربون المنشط بالغاز الحيوي وما يشبهها:

يجب أن تنظر أيضاً إلى هذه الأشياء:

• نوع الكربون المنشط للغاز الحيوي (مسحوق، حبيبيات، حبيبات الكربون المنشط)

• الملوثات التي تريد التخلص منها بالضبط

• درجة الحرارة والضغط والرطوبة في المكان الذي تستخدمه فيه

• المدة التي تريد أن يدوم فيها الكربون قبل تغييره

• قوة الأنظمة الكبيرة

إن حجم المسام في الكربون المنشط للغاز الحيوي مهم جدًا. تساعد المسام على التقاط المواد الضارة عن طريق الامتزاز. تساعد المساحات السطحية الأكبر وأحجام المسام المناسبة على عمل الكربون بشكل أفضل. على سبيل المثال، تتم إزالة كبريتيد الهيدروجين بشكل أفضل مع الكربون الذي يحتوي على الكثير من المسام المتوسطة والمسامات الدقيقة. يساعدك هذا الإعداد على احتجاز المزيد من الملوثات ويجعل الفلتر يدوم لفترة أطول.

نصيحة: الكربون المنشط الحبيبي قوي ويعمل بشكل جيد لتنظيف الغاز الحيوي طوال الوقت. يعمل الكربون المسحوق بسرعة ولكنك قد تحتاج إلى تغييره في كثير من الأحيان.

التطبيق في أنظمة الغاز الحيوي

يمكنك استخدام الكربون المنشط للغاز الحيوي بأشكال مختلفة لتنظيف الغاز الحيوي. يستخدم الكربون المنشط الحبيبي كثيرًا لإزالة المركبات العضوية المتطايرة. يعطي الكربون الحبيبي وقت تلامس جيد ولا يبطئ الغاز كثيرًا. تُصنع بعض أنواع الكربون لالتقاط كبريتيد الهيدروجين والأمونيا.

يمكنك وضع مرشحات الكربون المنشط للغاز الحيوي في خط الغاز بعد خروج الغاز الحيوي الخام من جهاز الهضم. يمر الغاز عبر طبقة الكربون. تلتصق الأشياء السيئة بالكربون عن طريق الامتزاز. يمكن أن يلتقط الكربون المنشط للغاز الحيوي ملوثات أكثر من أشياء أخرى مثل السيليكا أو الزيوليت. يمكنك الحصول على إزالة أفضل لكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والشوائب الأخرى.

لا يكلف الكربون المنشط بالغاز الحيوي الكثير. فهو يساعدك على توفير المال، خاصةً إذا كان مصنعك في مكان لا يملك الكثير من المال. يمكنك استخدام مواد أخرى رخيصة، ولكن الكربون المنشط بالغاز الحيوي يمنحك أفضل مزيج من قوة التنظيف والسعر والمرونة.

ملاحظة: يعتمد مدى جودة الامتزاز على نوع الكربون وحجم المسام وكيفية استخدامه. تحقق دائمًا من احتياجات نظامك قبل اختيار الكربون المنشط للغاز الحيوي.

إزالة الكبريت من الغاز الحيوي وإزالة الملوثات

إزالة كبريتيد الهيدروجين (H2S)

يجب إزالة كبريتيد الهيدروجين من الغاز الحيوي. وذلك لأن كبريتيد الهيدروجين ضار للغاية. فقد يتسبب في صدأ الأجزاء المعدنية وتعطل المحركات. كما يمكن أن يسبب مشاكل في السلامة. إذا لم تقم بإزالة كبريتيد الهيدروجين، فإن حرق الغاز يمكن أن ينتج عنه دخان سام. إزالته تحافظ على سلامة آلاتك وتساعدك على اتباع قواعد الهواء.

يُستخدم الكربون المنشط لإزالة h2s. يعمل هذا مع كل من أنظمة الغاز الحيوي الكبيرة والصغيرة. يحدث فصل H2s عندما يتحرك الغاز عبر الكربون المنشط. يلتقط الكربون H2S ويحتفظ به على سطحه. ويمكن لبعض الكربون المنشط أن يحول H2S إلى كبريت آمن.

إليك كيفية إخراج الكربون المنشط H2S من الغاز الحيوي:

يمكنك جعل امتصاص h2s أفضل باستخدام مواد كيميائية خاصة. يوديد البوتاسيوم يساعد في تحويل H2S إلى كبريت صلب. على سبيل المثال، يستخدم الكربون المنشط المشبع بالـ KI هذا التفاعل:
h2s + ½ o2 → s+ h2o
يساعدك هذا التفاعل في الحصول على نتائج أفضل.

يمكنك الحصول على معدلات إزالة عالية بالخطوات الصحيحة. على سبيل المثال:

• رقاقات الخشب biochar يمكن أن يأخذ أكثر من 98% من H2S.

• يمكن للكربون المنشط المصنوع عند درجة حرارة 450 درجة مئوية والمنشط عند درجة حرارة 750 درجة مئوية أن يحتفظ بحوالي 98 مجم من H2S لكل جرام.

يعمل فصل H2S بشكل أفضل إذا كنت تتحكم في الرطوبة والأس الهيدروجيني. تساعد الرطوبة العالية والأس الهيدروجيني القريب من 8 في العملية. استخدام الكربون المنشط مع أكاسيد الفلزات، مثل البوتاسيوم أو الحديديمكن أن يجعل امتصاص h2s أفضل.

نصيحة: تحقق دائمًا من الكربون المنشط. عندما يمتلئ بالكبريت، تحتاج إلى تغييره أو تنظيفه. فهذا يحافظ على عمل عملية إزالة الكبريت من الغاز الحيوي بشكل جيد.

المركبات العضوية المتطايرة والسيلوكسانات والشوائب الأخرى

تحتاج أيضًا إلى إزالة الأشياء السيئة الأخرى من الغاز الحيوي. وهي المركبات العضوية المتطايرة، والسيلوكسانات، والأمونيا، وأحيانًا ثاني أكسيد الكربون. كل واحدة منها يمكن أن تؤذي آلاتك أو البيئة.

يساعد الكربون المنشط على التخلص من هذه الشوائب. وهو يعمل عن طريق حبس الجزيئات على سطحه. بالنسبة للسيلوكسانات، يمكن للكربون المنشط التقاطها قبل أن تصل إلى محركاتك. تشير الدراسات إلى أن يمكن للكربون المنشط التجاري إزالة السيلوكسانات مثل D4 بشكل جيد للغاية. يمكنك حتى تنظيف الكربون واستخدامه مرة أخرى. يساعدك استخدام الحديد مع الأكسدة المتقدمة في استعادة الكربون.

وتلتصق الأمونيا والمركبات العضوية المتطايرة أيضًا بالكربون المنشط أثناء فصل h2s. إخراج هذه الشوائب يحافظ على نظافة الغاز ويحمي آلاتك. إذا كان الغاز الحيوي الخاص بك يحتوي على العديد من الشوائب، فقد تحتاج إلى كربون منشط خاص أو إضافة أكاسيد معدنية للمساعدة.

فيما يلي جدول يوضح ما يؤثر على امتزاز H2S والشوائب الأخرى:

إذا كان لديك العديد من الشوائب، فقد لا يعمل الكربون المنشط الخاص بك بشكل جيد. يعني وجود الكثير من H2S والمركبات العضوية المتطايرة والسيلوكسانات معًا أنه يجب عليك فحص الكربون الخاص بك في كثير من الأحيان. قد تحتاج إلى استبداله بشكل أسرع.

ملاحظة: تساعدك إزالة الكبريت من الغاز الحيوي وإزالة الشوائب بشكل جيد على خفض الانبعاثات وحماية المحركات والحفاظ على تشغيل النظام لفترة أطول.

باستخدام الخطوات الصحيحة والحفاظ على نظافة المرشحات الخاصة بك، فإنك تتأكد من أن الغاز الحيوي آمن وجاهز للاستخدام.

تركيب أنظمة الكربون المنشط بالغاز الحيوي وتشغيلها

خطوات التثبيت

يجب عليك اتباع خطوات سهلة لوضع مرشحات الكربون المنشط للغاز الحيوي. الإعداد الجيد يساعد نظام التنقية الخاص بك على العمل بشكل جيد. فيما يلي دليل بسيط لمعظم مشاريع الغاز الحيوي:

1. اختر الكربون المنشط المناسب
   هناك أربعة أنواع رئيسية لاستخدام الغاز الحيوي:

   • الكربون المنشط المشبع بيوديد البوتاسيوم المشبع بالكربون المنشط

   • الكربون المنشط القلوي المشبع بالكربون المنشط

   • الكربون المشبع بالكربونات القلوية الترابية القلوية

   • الكربون المنشط الحفاز
     يعمل كل نوع بشكل أفضل مع بعض المواد الضارة. على سبيل المثال، تساعد درجات يوديد البوتاسيوم في التخلص من كبريتيد الهيدروجين.

2. تحديد حجم الفلتر بشكل صحيح
   تأكد من أن الفلتر كبير بما يكفي. إذا كان الفلتر صغيراً جداً، فسوف يمتلئ بسرعة. يجب أن يتناسب الفلتر مع احتياجات نظامك.

3. إعداد ترتيب التصفية
   استخدم مرشحين في نظام الغاز الحيوي الخاص بك. يعمل أحد الفلترين بينما ينتظر الآخر. بهذه الطريقة، يمكنك تبديل المرشحات دون إيقاف النظام. يستمر الغاز الحيوي في العمل.

4. تركيب الفلتر في خط الغاز
   ضع فلتر الكربون المنشط بعد جهاز الهضم. ضعه قبل انتقال الغاز إلى المحركات أو الوحدات الأخرى. تأكد من أن الغاز يتحرك بالتساوي عبر طبقة الكربون.

5. فحص التسريبات وتأمين التوصيلات
   افحص جميع الأنابيب والوصلات. أحكم ربطها لإيقاف التسريبات. يمكن للتسريبات أن تجعل نظام التنقية يعمل بشكل أسوأ.

نصيحة: اتبع دائمًا قواعد السلامة الخاصة بالغاز الحيوي. ارتدِ القفازات والأقنعة عند لمس الكربون المنشط. أبقِ المنطقة مفتوحة للهواء النقي.

التشغيل والمراقبة

بعد تركيب الفلتر، يجب عليك تشغيل نظامك ومراقبته. يساعد التشغيل الجيد والفحص الجيد نظام الغاز الحيوي الخاص بك على العمل بأفضل شكل ممكن.

المعلمات التشغيلية الرئيسية

تحتاج إلى التحكم في بعض الأشياء للحفاظ على عمل نظامك. يوضح الجدول أدناه أهم الأشياء بالنسبة للغاز الحيوي:

حافظ على ثبات معدل التدفق. إذا تحرك الغاز بسرعة كبيرة، فلن يتمكن الكربون من التقاط جميع المواد الضارة. راقب درجة الحرارة. يمكن للحرارة العالية أن تجعل الكربون يعمل بشكل أقل جودة. حافظ على الضغط نفسه للحصول على أفضل النتائج.

تقنيات المراقبة

تحتاج إلى معرفة متى يمتلئ الكربون المنشط. تتمثل إحدى الطرق في قياس المقاومة الكهربائية في طبقة الكربون. يوضح هذا الاختبار مكان جبهة الامتزاز. عندما تتغير المقاومة، فإن الكربون يمتلئ. يمكنك تخمين متى يجب تغيير الفلتر.

يمكنك أيضًا استخدام مستشعرات الغاز للتحقق من وجود كبريتيد الهيدروجين بعد الفلتر. إذا رأيت المزيد منها، فهذا يعني أن الكربون ممتلئ.

ملاحظة: احرص دائمًا على تدوين مواعيد تغيير الفلاتر وفحص جودة الغاز. هذا يساعدك على التخطيط وإيقاف المشاكل في نظام الغاز الحيوي الخاص بك.

نصائح لتحقيق الأداء الأمثل والأمان الأمثل

• قم بتغيير الكربون المنشط قبل أن يمتلئ. هذا يحافظ على عمل نظامك بشكل جيد.

• استخدم فلترين حتى يتمكن نظامك من العمل طوال الوقت.

• حافظي على نظافة المنطقة وجفافها لمنع وقوع الحوادث.

• علّم فريقك الطرق الآمنة للتعامل مع حالات الطوارئ وما يجب القيام به في حالات الطوارئ.

إذا اتبعت هذه الخطوات، سيعمل نظام الغاز الحيوي الخاص بك بأمان وبشكل جيد. أنت تحمي آلاتك وتحصل على أقصى استفادة من الغاز الحيوي الخاص بك.

الصيانة في تطبيقات الغاز الحيوي

استبدال المرشح

يجب عليك تغيير مرشحات الكربون المنشط للحفاظ على عمل نظام الغاز الحيوي الخاص بك بشكل جيد. بمرور الوقت، تمتلئ هذه المرشحات بالأشياء السيئة وتتوقف عن العمل بشكل صحيح. إذا انتظرت طويلاً، فقد تبدأ رائحة نظامك في التعفّن أو حتى تتعطل.

هناك طريقة جيدة لمعرفة متى يجب تغيير الفلتر وهي مراقبة اختراق كبريتيد الهيدروجين. وهذا يعني أن الفلتر لا يستطيع إخراج الغازات الضارة بعد الآن. يجب عليك تغيير الفلتر بمجرد ملاحظة ذلك.

هناك علامات أخرى تظهر أنك بحاجة إلى فلتر جديد:

• أنت رائحة شيء مثل مياه الصرف الصحي من نظام الغاز الحيوي الخاص بك.

• يبدو الفلتر أثقل، مما يعني أنه امتص الماء والأشياء السيئة.

• بدأت الروائح الكريهة التي اختفت من قبل في العودة مرة أخرى.

• تم استخدام الفلتر لوقته الكامل.

نصيحة: اتبع دائماً جدول تغيير الفلتر من المورد الخاص بك. فهذا يساعدك على إيقاف المشاكل قبل أن تبدأ.

عندما تتخلص من الفلاتر القديمة، فكر في الأرض. يمكن أن يسبب الكربون المنشط المستخدم مشكلة إذا وضعته في مكب النفايات. يمكن أن يجعل غازات الدفيئة مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون. كما يمكن أن يؤدي رميها بطريقة خاطئة إلى تلويث الهواء وإيذاء الناس، خاصةً في الأماكن التي لا توجد فيها قواعد صارمة لطمر النفايات.

• يمكن أن يؤدي وضع الكربون المنشط المستعمل في مدافن النفايات إلى انبعاث غازات الاحتباس الحراري.

• الطرق السيئة لرميها يمكن أن تلوث الهواء وتؤذي الناس.

• الأماكن ذات قواعد الطمر الضعيفة تعاني من مشاكل أكبر.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

في بعض الأحيان لا يعمل نظام تنظيف الغاز الحيوي الخاص بك بشكل صحيح. إذا شممت رائحة كريهة، افحص المرشحات أولاً. غالباً ما تعني الرائحة القوية أن الفلتر ممتلئ. إذا شعرت أن الفلتر ثقيل أو أن الغاز ليس جيداً، قم بتغييره على الفور.

إذا كنت لا تزال تعاني من مشكلة بعد تغيير الفلتر، فابحث عن تسربات في الأنابيب أو الأجزاء المفكوكة. تأكد من أن الغاز يتحرك بالتساوي عبر طبقة الفلتر. قم بتدوين مواعيد تغيير الفلاتر وفحص نظامك. فهذا يساعدك في العثور على المشاكل وإصلاحها بشكل أسرع.

ملاحظة: إن إجراء فحوصات منتظمة يحافظ على سلامة نظام الغاز الحيوي الخاص بك وعمله بشكل جيد. فأنت تحمي آلاتك وتحصل على أفضل النتائج من عملية التنظيف.

يمكنك جعل غازك الحيوي أفضل باستخدام الكربون المنشط. فهذا يساعد على التخلص من المواد الضارة ويحافظ على سلامة أجهزتك. يوضح الجدول أدناه كيف يساعد الكربون المنشط نظامك:

إجراء الفحوصات المنتظمة والعناية بنظامك يساعده على العمل بشكل جيد. للحصول على أفضل النتائج، جرّبي هذه النصائح:

• استخدم المرشحات المسبقة لالتقاط الأوساخ قبل الفلتر الرئيسي.

• تحكم في سرعة حركة الغاز ومدة ملامسته للكربون.

• اختبر الغاز بشكل متكرر وغيّر الفلاتر عند الحاجة.

يساعدك الغاز الحيوي الأنظف على العمل بأمان ويحافظ على عمل ماكيناتك لفترة أطول.