バイオガス脱硫用酸素発生装置

なぜバイオガスプラントには酸素が必要なのでしょうか?

酸素は、バイオガスプラントとその装置の脱硫に重要です。
一部のバイオマス原料には、バイオガスに高レベルの硫黄が含まれる原因となり、硫黄がバイオガス中で反応して硫化水素を形成します。バイオマス中の硫化水素と水が混合すると、腐食性が高く酸性の混合物である硫化アルカリが形成されます。
発酵槽、設備、タンクに酸素を加えると (つまり、バイオガス脱硫)、細菌の増殖が促進され、細菌の増殖が微生物を利用して硫化水素を分解します。酸素が硫化水素などの酸性ガスや腐食性ガスと接触すると、それらを中和する可能性があります。
バイオガス生産プロセスに酸素を導入することで、バイオガス中の有害成分によるパイプやタンク材料などのバイオガスプラントのプロセス表面の腐食を防ぐことができるため、これは非常に重要です。

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オンサイト酸素生成の利点

 

酸素発生装置は、特定の技術と方法によって酸素を生成できる装置です。
動作原理
圧力スイング吸着原理（PSA）：ゼオライトモレキュラーシーブなどの吸着剤を用いて、高圧下で空気中の窒素や二酸化炭素などの不純物ガスを選択的に吸着し、酸素は吸着塔を通過して製品ガスとなります。吸着剤が飽和に近づくと、圧力を下げることで吸着剤が脱離・再生され、複数の吸着塔が交互に作動して連続的に酸素を生成します。
水の電気分解の原理：水は電解槽を通して水素と酸素に分解され、陽極で酸素が発生し、陰極で水素が発生します。このプロセスでは直流電流が必要であり、効率的かつ安定して酸素を生成するために電極材料や電解槽の設計に一定の要件があります。

コスト削減

一般に、自己生成酸素の CF あたりのコストは、ガス供給業者からボンベ酸素または極低温酸素を継続的に購入するコストの 3 分の 1 から 2 分の 1 です。オンサイト酸素生成には輸送コストがかかりません。オンサイト酸素生成システムは、わずか 18 か月でコストを回収できます。

信頼性

酸素発生技術には長い発展の歴史があります。オンサイト酸素生成システムは信頼性が高いだけでなく、操作も簡単です。周囲の空気を利用して必要な酸素を生成するため、酸素不足の心配がありません。

安全性の強化

酸素ボンベを輸送する必要性によって引き起こされる危険性や人身傷害の可能性は完全に排除されます。従業員は酸素ボンベを運んだり、トラックから降ろして工場まで運ぶ必要がなくなりました。

柔軟なアプリケーション

オンサイト酸素生成のもう 1 つの大きな利点は、電気と空気があればどこでも操作できることです。

バイオガス脱硫には酸素発生装置が必要なのはなぜですか?

バイオガス脱硫には酸素発生装置が必要です。これは、バイオガスの生産プロセス中に、バイオマス中の硫黄が硫化水素に変換され、水と結合して腐食性のアルカリ性硫化物が形成され、バイオガスプラントの設備に損傷を与える可能性があるためです。酸素発生器は、脱硫プロセスに酸素を供給し、バクテリアの増殖を促進します。これらの細菌は微生物を通じて硫化水素を分解することができます。同時に、酸素は硫化水素などの酸性腐食性ガスを中和し、機器の腐食を防ぎます。
 

バイオガス脱硫用の酸素発生装置の動作原理は何ですか?

バイオガス脱硫用の酸素発生装置は通常、圧力スイング吸着 (PSA) または真空圧力スイング吸着 (VPSA) の原理に基づいています。 PSAを例に挙げると、圧力が異なると空気中の窒素や二酸化炭素などの不純物に対する吸着剤の吸着能力が異なるという性質を利用しています。吸着剤を備えた吸着塔に空気が入ります。高圧下では、吸着剤が不純物ガスを吸着し、酸素が通過して生成ガスとなります。吸着剤が飽和に近づくと、圧力が低下して不純物ガスが脱着され、吸着剤が再生されます。これにより、酸素が継続的に生成され、バイオガス脱硫に必要な酸素が供給されます。
 

バイオガス脱硫に適した酸素発生装置の仕様はどのように選べばよいですか?
適切な酸素発生器の仕様を選択する際には、考慮すべき要素がいくつかあります。 1 つ目は、発酵タンクのサイズやバイオガスの生産量など、バイオガス プラントの規模です。スケールが大きくなるほど、より多くの酸素が必要になります。 2つ目は、バイオマス原料の硫黄分です。硫黄含有量が高い場合、効果的な脱硫を確実にするためにより多くの酸素が必要になります。さらに、脱硫プロセスの要件と効率も考慮する必要があります。これらの要素を組み合わせて、酸素発生装置の酸素出力、圧力、その他の仕様が決定されます。
 

バイオガス脱硫に酸素発生装置を使用することの環境へのメリットは何ですか?
バイオガス脱硫に酸素発生装置を使用すると、環境に大きなメリットがあります。一方で、効果的な脱硫は、大気中への硫化水素などの有害なガスの放出を減らし、酸性雨形成のリスクを減らし、周囲の生態環境を保護することができます。一方、バイオガスは脱硫後、よりクリーンに使用できます。エネルギー源として、従来の化石エネルギーへの依存を減らすことができ、それによって温室効果ガスの排出量が削減され、気候変動の緩和に役立ちます。

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