Wie man Aktivkohle für die Biogasreinigung verwendet

Sie verwenden Biogas-Aktivkohle um schlechte Substanzen im Biogas abzufangen, bevor es in Ihre Maschinen gelangt. Dieser Schritt wird als Biogasreinigung bezeichnet. So bleiben die Motoren sicher und der Kraftstoff wird besser. Rohbiogas enthält unter anderem Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Siloxane und flüchtige organische Verbindungen. Diese Dinge können rosten oder Ihre Ausrüstung beschädigen.

Die Beseitigung dieser schädlichen Stoffe macht Ihr System sicherer und hilft ihm, besser zu funktionieren.

Wichtigste Erkenntnisse

• Die Reinigung des Biogases ist wichtig, um schädliche Stoffe wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak zu entfernen. So bleiben Ihre Maschinen sicher und können die Energie besser nutzen.

• Die Auswahl der richtigen Aktivkohle ist sehr wichtig. Einige Arten funktionieren besser für bestimmte schlechte Dinge, also wählen Sie die Kohle, die zu Ihrem Biogas passt.

• Aktivkohlefilter prüfen und wechseln häufig. Wenn Sie schlechte Gerüche riechen oder sich die Filter schwer anfühlen, müssen Sie sie wechseln. So bleibt Ihr System gut in Schuss.

• Durch die Verwendung von zwei Filtern kann Ihr System weiterlaufen. Ein Filter kann arbeiten, während Sie den anderen wechseln. Das bedeutet, dass Ihr System nicht angehalten werden muss.

• Eine gute Wartung, wie z. B. die Suche nach Lecks und die Überprüfung des Gasflusses, sorgt dafür, dass Ihr Biogassystem sicher ist und gut funktioniert.

Grundlagen der Biogasaufbereitung

Warum Biogas aufbereiten

Sie müssen sauberes Biogas bevor es in Motoren oder Kesseln verwendet wird. Durch die Reinigung des Biogases können Sie mehr Energie aus ihm gewinnen. Außerdem werden Ihre Maschinen dadurch vor Schäden geschützt. Durch das Entfernen von Schadstoffen wird das Gas für verschiedene Maschinen geeignet. Wenn Sie das Gas nicht reinigen, können Ihre Geräte beschädigt werden. Schwefelwasserstoff kann Metallteile rosten lassen. Verschmutztes Gas kann dazu führen, dass Motoren schlecht funktionieren. Es kann auch sein, dass Ihre Maschinen nicht mehr so gut laufen.

Tipp: Die Reinigung von Biogas hilft Ihnen, die Sicherheitsvorschriften einzuhalten. Viele Orte haben Regeln für Methan, Verunreinigungen und Wasser in Biogas. Um diese Regeln einzuhalten, müssen Wasser und schädliche Stoffe wie Schwefelwasserstoff und flüchtige organische Verbindungen entfernt werden.

Hier sind die wichtigsten Gründe für sauberes Biogas:

• Biogas soll mehr Wärme liefern

• Sicherheit von Motoren, Kesseln und Fahrzeugen

• Stellen Sie sicher, dass das Gas für viele Anwendungen geeignet ist

Wenn Sie die Reinigung des Biogases auslassen, könnten Sie es bekommen:

• Rost auf Geräten durch Schwefelwasserstoff

• Schlechte Gasqualität und schwache Leistung

• Probleme mit dem reibungslosen Betrieb von Motoren

Häufige Verunreinigungen

Biogas besteht hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid. Außerdem enthält es geringe Mengen an Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Siloxanen und flüchtigen organischen Verbindungen. Schwefelwasserstoff ist sehr gefährlich. Er ist giftig und kann Ihre Maschinen beschädigen. Die Website Das California Air Resources Board sagt diese schlimmen Dinge können bei der Verbrennung von Biogas giftige Stoffe entstehen. Das kann Ihren Maschinen schaden und die Luft verschmutzen.

Sie müssen das Biogas reinigen, um diese schädlichen Stoffe loszuwerden. Sicherheitsgruppen prüfen, ob Sie die Vorschriften für die sichere Verwendung einhalten. Die Aufbereitung von Biogas ist heute üblich, um die Vorschriften für Biomethan zu erfüllen.

Biogas-Aktivkohle-Typen

Kriterien für die Auswahl

Bei der Auswahl von Biogas-Aktivkohle müssen Sie ein paar Dinge beachten. Die Art der Aktivkohle, die Sie wählen, hat Einfluss darauf, wie gut sie das Biogas reinigt. Jeder Typ hat seine eigene Adsorptionsfähigkeit, Oberfläche und Dichte. Sie müssen die richtige Kohle für die schlechten Stoffe in Ihrem Biogas auswählen.

Die folgende Tabelle zeigt einige gängige Arten von Biogas-Aktivkohle und wie sie beschaffen sind:

Sie sollten auch auf diese Dinge achten:

• Die Art der Biogas-Aktivkohle (pulverförmig, granuliert, pelletiert)

• Die genauen Schadstoffe, die Sie loswerden wollen

• Die Temperatur, der Druck und die Feuchtigkeit am Einsatzort

• Wie lange soll die Kohle reichen, bevor sie ausgetauscht wird?

• Die Stärke für große Systeme

Die Porengröße von Biogas-Aktivkohle spielt eine große Rolle. Poren helfen, schlechte Stoffe durch Adsorption abzufangen. Eine größere Oberfläche und die richtige Porengröße tragen dazu bei, dass der Kohlenstoff besser funktioniert. Schwefelwasserstoff wird zum Beispiel am besten mit Kohlen entfernt, die viele Mesoporen und Mikroporen haben. Auf diese Weise lassen sich mehr Schadstoffe abfangen und die Lebensdauer des Filters verlängern.

Tipp: Granulierte Aktivkohle ist robust und eignet sich gut für die ständige Reinigung von Biogas. Pulveraktivkohle funktioniert schnell, aber Sie müssen sie möglicherweise häufiger wechseln.

Anwendung in Biogasanlagen

Sie verwenden Biogas-Aktivkohle in verschiedenen Formen zur Reinigung Ihres Biogases. Granulierte Aktivkohle wird häufig verwendet, um flüchtige organische Verbindungen zu entfernen. Pelletierte Aktivkohle bietet eine gute Kontaktzeit und verlangsamt das Gas nicht sehr. Einige Aktivkohlen sind zum Auffangen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak bestimmt.

Sie setzen Biogas-Aktivkohlefilter in die Gasleitung ein, nachdem das Rohbiogas den Fermenter verlassen hat. Das Gas strömt durch das Kohlebett. Die Schadstoffe bleiben durch Adsorption an der Kohle haften. Biogas-Aktivkohle kann mehr Verunreinigungen abfangen als andere Stoffe wie Kieselerde oder Zeolithe. Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und andere Verunreinigungen werden so besser entfernt.

Biogas-Aktivkohle kostet nicht viel. Sie hilft Ihnen, Geld zu sparen, vor allem, wenn Ihre Anlage an einem Ort steht, an dem nicht viel Geld vorhanden ist. Sie können auch andere billige Materialien verwenden, aber Biogas-Aktivkohle bietet Ihnen die beste Mischung aus Reinigungskraft, Preis und Flexibilität.

Hinweis: Wie gut die Adsorption funktioniert, hängt von der Art der Kohle, der Porengröße und der Art ihrer Verwendung ab. Prüfen Sie immer, was Ihr System braucht, bevor Sie Ihre Biogas-Aktivkohle auswählen.

Entschwefelung von Biogas und Entfernung von Verunreinigungen

Beseitigung von Schwefelwasserstoff (H2S)

Sie müssen Schwefelwasserstoff aus dem Biogas entfernen. Denn Schwefelwasserstoff ist sehr schädlich. Er kann Metallteile rosten lassen und Motoren kaputt machen. Er kann auch Sicherheitsprobleme verursachen. Wenn Sie den Schwefelwasserstoff nicht entfernen, kann bei der Verbrennung des Gases giftiger Rauch entstehen. Die Beseitigung von Schwefelwasserstoff sorgt für die Sicherheit Ihrer Maschinen und hilft Ihnen, die Luftvorschriften einzuhalten.

Aktivkohle wird zur H2-Entfernung verwendet. Dies funktioniert sowohl bei großen als auch bei kleinen Biogasanlagen. Die H2S-Abscheidung erfolgt, wenn das Gas durch Aktivkohle strömt. Die Kohle nimmt das H2S auf und hält es an ihrer Oberfläche fest. Einige Aktivkohlen können sogar H2S in sicheren Schwefel umwandeln.

Hier sehen Sie, wie Aktivkohle H2S aus dem Biogas entfernt:

Sie können die H2-Adsorption durch den Einsatz spezieller Chemikalien verbessern. Kaliumjodid hilft bei der Umwandlung von H2S in festen Schwefel. Diese Reaktion wird zum Beispiel bei KI-imprägnierter Aktivkohle angewendet:
H2S + ½ O2 → S + H2O
Diese Reaktion trägt dazu bei, dass Sie bessere Ergebnisse erzielen.

Mit den richtigen Maßnahmen können Sie hohe Entfernungsraten erzielen. Zum Beispiel:

• Holzschnitzel-Biokohle kann mehr als 98% von H2S.

• Aktivkohle, die bei 450 °C hergestellt und bei 750 °C aktiviert wird, kann etwa 98 mg H2S pro Gramm aufnehmen.

Die H2S-Abscheidung funktioniert am besten, wenn Sie Feuchtigkeit und pH-Wert kontrollieren. Eine hohe Feuchtigkeit und ein pH-Wert nahe 8 unterstützen den Prozess. Die Verwendung von Aktivkohle mit Metalloxide, wie Kalium oder Eisenkann die Adsorption von H2 noch besser werden.

Tipp: Überprüfen Sie immer Ihre Aktivkohle. Wenn sie sich mit Schwefel füllt, müssen Sie sie austauschen oder reinigen. So funktioniert Ihre Biogasentschwefelung immer gut.

VOCs, Siloxane und andere Verunreinigungen

Sie müssen auch andere schädliche Stoffe aus dem Biogas entfernen. Dazu gehören flüchtige organische Verbindungen, Siloxane, Ammoniak und manchmal Kohlendioxid. Jeder dieser Stoffe kann Ihren Maschinen oder der Umwelt schaden.

Aktivkohle hilft bei der Beseitigung von diese Verunreinigungen. Sie funktioniert, indem sie die Moleküle an ihrer Oberfläche einfängt. Siloxane können durch Aktivkohle abgefangen werden, bevor sie in Ihre Motoren gelangen. Studien zeigen, dass handelsübliche Aktivkohle kann Siloxane entfernen wie D4 sehr gut. Sie können die Kohle sogar reinigen und wieder verwenden. Die Verwendung von Eisen mit fortgeschrittener Oxidation hilft bei der Rückgewinnung der Kohle.

Ammoniak und flüchtige organische Verbindungen bleiben bei der H2-Abscheidung ebenfalls an der Aktivkohle hängen. Die Entfernung dieser Verunreinigungen hält Ihr Gas sauber und schützt Ihre Maschinen. Wenn Ihr Biogas viele Verunreinigungen enthält, benötigen Sie möglicherweise spezielle Aktivkohle oder fügen Metalloxide hinzu, um zu helfen.

Die folgende Tabelle zeigt, was die Adsorption von H2S und anderen Verunreinigungen beeinflusst:

Wenn Sie viele Verunreinigungen haben, funktioniert Ihre Aktivkohle möglicherweise nicht so gut. Viel H2S, flüchtige organische Verbindungen und Siloxane zusammen bedeuten, dass Sie Ihre Aktivkohle häufiger überprüfen sollten. Möglicherweise müssen Sie sie schneller austauschen.

Hinweis: Eine gute Biogasentschwefelung und die Entfernung von Verunreinigungen tragen dazu bei, die Emissionen zu senken, die Motoren zu schützen und die Betriebsdauer Ihres Systems zu verlängern.

Wenn Sie die richtigen Maßnahmen ergreifen und Ihre Filter sauber halten, können Sie sicherstellen, dass Ihr Biogas sicher und gebrauchsfertig ist.

Installation und Betrieb von Biogas-Aktivkohleanlagen

Schritte zur Installation

Sie müssen einfache Schritte befolgen, um Aktivkohlefilter für Biogas einzubauen. Eine gute Einrichtung hilft Ihrem Reinigungssystem, gut zu funktionieren. Hier ist eine einfache Anleitung für die meisten Biogasprojekte:

1. Wählen Sie die richtige Aktivkohle
   Es gibt vier Haupttypen für die Biogasnutzung:

   • Mit Kaliumjodid imprägnierte Aktivkohle

   • Alkalisch imprägnierte Aktivkohle

   • Mit Erdalkalikarbonat imprägnierte Kohle

   • Katalytische Aktivkohle
     Jede Sorte wirkt am besten bei bestimmten Schadstoffen. Zum Beispiel helfen Kaliumjodid-Grade bei der Beseitigung von Schwefelwasserstoff.

2. Die richtige Größe des Filters
   Achten Sie darauf, dass Ihr Filter groß genug ist. Wenn Ihr Filter zu klein ist, wird er schnell volllaufen. Der Filter sollte auf die Anforderungen Ihres Systems abgestimmt sein.

3. Filteranordnung einrichten
   Verwenden Sie zwei Filter in Ihrem Biogassystem. Ein Filter arbeitet, während der andere wartet. Auf diese Weise können Sie die Filter wechseln, ohne die Anlage zu stoppen. Ihr Biogas läuft weiter.

4. Installieren Sie den Filter in der Gasleitung
   Setzen Sie den Aktivkohlefilter nach dem Kocher ein. Setzen Sie ihn ein, bevor das Gas zu den Motoren oder anderen Einheiten geleitet wird. Achten Sie darauf, dass das Gas gleichmäßig durch das Kohlebett strömt.

5. Prüfen Sie auf Lecks und sichere Verbindungen
   Prüfen Sie alle Rohre und Verbindungen. Ziehen Sie sie fest, um Lecks zu vermeiden. Lecks können die Funktion Ihres Reinigungssystems beeinträchtigen.

Tipp: Beachten Sie immer die Sicherheitsvorschriften für Biogas. Tragen Sie Handschuhe und Masken, wenn Sie Aktivkohle anfassen. Halten Sie den Bereich für frische Luft offen.

Betrieb und Überwachung

Nachdem Sie den Filter installiert haben, müssen Sie Ihre Anlage in Betrieb nehmen und überwachen. Ein guter Betrieb und eine gute Kontrolle tragen dazu bei, dass Ihr Biogassystem optimal funktioniert.

Betriebliche Schlüsselparameter

Sie müssen einige Dinge kontrollieren, damit Ihr System funktioniert. Die Tabelle unten zeigt die wichtigsten Dinge für Biogas:

Halten Sie die Durchflussmenge konstant. Wenn sich das Gas zu schnell bewegt, kann die Aktivkohle nicht alle schlechten Stoffe auffangen. Achten Sie auf die Temperatur. Hohe Hitze kann dazu führen, dass die Kohle weniger gut arbeitet. Halten Sie den Druck konstant, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Überwachungstechniken

Sie müssen wissen, wann die Aktivkohle voll ist. Eine Möglichkeit ist die Messung des elektrischen Widerstands im Kohlebett. Dieser Test zeigt, wo sich die Adsorptionsfront befindet. Wenn sich der Widerstand ändert, ist die Aktivkohle voll. So können Sie abschätzen, wann Sie den Filter wechseln müssen.

Sie können auch Gassensoren verwenden, um nach dem Filter auf Schwefelwasserstoff zu prüfen. Wenn Sie mehr davon sehen, ist die Kohle voll.

Hinweis: Schreiben Sie immer auf, wann Sie die Filter wechseln und die Gasqualität prüfen. So können Sie Probleme in Ihrem Biogassystem besser planen und verhindern.

Tipps für optimale Leistung und Sicherheit

• Wechseln Sie die Aktivkohle, bevor sie voll ist. So funktioniert Ihr System immer gut.

• Verwenden Sie zwei Filter, damit Ihr System die ganze Zeit über laufen kann.

• Halten Sie den Bereich sauber und trocken, um Unfälle zu vermeiden.

• Bringen Sie Ihrem Team bei, wie man sich in Notfällen sicher verhält und was zu tun ist.

Wenn Sie diese Schritte befolgen, wird Ihre Biogasanlage sicher und gut funktionieren. Sie schützen Ihre Maschinen und holen das Beste aus Ihrem Biogas heraus.

Wartung in Biogasanwendungen

Austausch des Filters

Sie müssen sich ändern Aktivkohlefilter damit Ihr Biogassystem gut funktioniert. Mit der Zeit füllen sich diese Filter mit schlechten Stoffen und funktionieren nicht mehr richtig. Wenn Sie zu lange warten, kann Ihr System anfangen zu riechen oder sogar kaputt gehen.

Eine gute Methode, um zu erkennen, wann der Filter gewechselt werden muss, ist die Beobachtung des Durchbruchs von Schwefelwasserstoff. Das bedeutet, dass der Filter keine schädlichen Gase mehr herausfiltern kann. Sie sollten den Filter wechseln, sobald Sie dies feststellen.

Es gibt weitere Anzeichen dafür, dass Sie einen neuen Filter benötigen:

• Sie etwas wie Abwasser riechen aus Ihrem Biogassystem.

• Der Filter fühlt sich schwerer an, was bedeutet, dass er Wasser und schlechte Stoffe aufgesaugt hat.

• Unangenehme Gerüche, die vorher verschwunden waren, kehren nun zurück.

• Der Filter hat seine volle Einsatzzeit hinter sich.

Tipp: Halten Sie sich immer an den von Ihrem Lieferanten vorgegebenen Zeitplan für den Filterwechsel. So können Sie Probleme verhindern, bevor sie entstehen.

Wenn Sie alte Filter wegwerfen, denken Sie an die Erde. Gebrauchte Aktivkohle kann Probleme verursachen, wenn Sie sie auf eine Mülldeponie bringen. Sie kann Treibhausgase wie Methan und Kohlendioxid. Falsches Wegwerfen kann auch die Luft verschmutzen und Menschen verletzen, vor allem dort, wo es keine strengen Vorschriften für Mülldeponien gibt.

• Durch die Deponierung gebrauchter Aktivkohle können Treibhausgase entstehen.

• Schlechte Wege des Wegwerfens können die Luft verschmutzen und Menschen verletzen.

• Orte mit schwachen Deponievorschriften haben größere Probleme.

Fehlersuche

Manchmal funktioniert Ihr Biogas-Reinigungssystem nicht richtig. Wenn Sie etwas Schlechtes riechen, überprüfen Sie zuerst Ihre Filter. Ein starker Geruch bedeutet oft, dass der Filter voll ist. Wenn sich der Filter schwer anfühlt oder das Gas nicht so gut ist, wechseln Sie ihn sofort aus.

Wenn Sie nach dem Filterwechsel immer noch Probleme haben, suchen Sie nach Lecks in den Leitungen oder losen Teilen. Vergewissern Sie sich, dass das Gas gleichmäßig durch das Filterbett strömt. Schreiben Sie auf, wann Sie die Filter wechseln und Ihr System überprüfen. So können Sie Probleme schneller finden und beheben.

Hinweis: Regelmäßige Kontrollen sorgen dafür, dass Ihr Biogassystem sicher ist und gut funktioniert. Sie schützen Ihre Anlagen und erzielen die besten Ergebnisse bei der Reinigung.

Sie können Ihr Biogas durch den Einsatz von Aktivkohle verbessern. Dadurch werden schädliche Stoffe entfernt und Ihre Maschinen bleiben sicher. Die folgende Tabelle zeigt, wie Aktivkohle Ihr System unterstützt:

Regelmäßige Kontrollen und die Pflege Ihres Systems tragen dazu bei, dass es gut funktioniert. Die besten Ergebnisse erzielen Sie mit diesen Tipps:

• Verwenden Sie Vorfilter, um Schmutz vor dem Hauptfilter aufzufangen.

• Kontrollieren Sie, wie schnell sich das Gas bewegt und wie lange es die Kohle berührt.

• Testen Sie das Gas häufig und wechseln Sie bei Bedarf die Filter.

Sauberes Biogas hilft Ihnen, sicher zu arbeiten und Ihre Maschinen länger in Betrieb zu halten.