{"id":1516,"date":"2009-07-09T15:36:19","date_gmt":"2009-07-09T13:36:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.tempco.it\/blog\/?p=1516"},"modified":"2019-03-15T15:45:03","modified_gmt":"2019-03-15T14:45:03","slug":"depurazione-del-biogas-per-gli-impianti-di-cogenerazione","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tempco.it\/blog\/1516\/depurazione-del-biogas-per-gli-impianti-di-cogenerazione\/","title":{"rendered":"Depurazione del biogas per gli impianti di cogenerazione"},"content":{"rendered":"

Prima dell\u2019utilizzo a fini energetici negli impianti di cogenerazione <\/strong><\/a>il biogas <\/strong><\/a>deve essere sottoposto ad opportuna depurazione. Infatti la presenza di azoto,\u00a0anidride carbonica ed acqua<\/strong> provoca l\u2019abbassamento del potere calorifico della miscela gassosa, mentre sostanze come l\u2019idrogeno solforato ed i composti organici alogenati, che possono essere presenti nel biogas, si comportano da agenti corrosivi<\/strong>, causando danni agli impianti ausiliari e al motore endotermico.<\/p>\n

La scelta dei trattamenti pi\u00f9 opportuni dipende sia dalle caratteristiche del biogas che dalle modalit\u00e0 di utilizzo previste.
\nQuesti trattamenti sono finalizzati a ottenere un sensibile abbassamento dei costi di conduzione e manutenzione degli impianti<\/strong>, un funzionamento ottimale unito a maggiore affidabilit\u00e0. Inoltre viene garantito il rispetto dei limiti di emissione imposti dalla legge.<\/p>\n

<\/p>\n

Deumidificazione<\/strong><\/p>\n

Il trattamento di deumidificazione<\/strong><\/a> \u00e8 necessario in quanto l\u2019umidit\u00e0 di cui il biogas \u00e8 saturo, condensando all\u2019interno delle tubazioni, in seguito a variazioni di temperatura e\/o pressione pu\u00f2 provocare malfunzionamenti. Inoltre la stessa umidit\u00e0 diminuisce il rendimento dei motori endotermici.
\nEsistono diversi sistemi di deumidificazione:<\/p>\n

a) Trappole idrauliche<\/strong> o camere di sedimentazione, dove la diminuita velocit\u00e0 del gas per aumento della sezione causa la segregazione per gravit\u00e0.
\nb) I cicloni<\/strong> ed i multicicloni dove l\u2019acqua viene separata dalla forza centrifuga.
\nc) I frigoriferi <\/strong>in grado di raffreddare il gas da inviare ai motori.
\nIn tal modo si separa dal biogas l\u2019umidit\u00e0 che, condensa precipitando contemporaneamente sostanze nocive e corrosive presenti nel flusso gassoso stesso. E\u2019 opportuno progettarele linee del biogas con opportune pendenze ed eventuali colli di deposito ed evacuazione della condensa al fine di evitarne l\u2019accumulo in prossimit\u00e0 delle soffianti e dei motori.<\/p>\n

Inutile dire che il sistema pi\u00f9 efficiente risulta quello con sistema frigorifero<\/a><\/strong>.<\/p>\n

\"sistema<\/a><\/p>\n

Filtrazione<\/strong>
\nSi effettua con filtri a ghiaia<\/a><\/strong> o sabbia dove vengono trattenuti i solidi in sospensione (grassi, schiume, particolato) prima dell\u2019aspirazione nelle soffianti di ricircolo o di alimentazione delle utenze.<\/p>\n

\"filtro<\/a><\/p>\n

Desolforazione<\/strong>
\nQuando i livelli di idrogeno solforato sono elevati \u00e8 necessario prevedere dei sistemi di abbattimento integrativi, ad umido o a secco.<\/p>\n

Per quanto riguarda i sistemi ad umido, questi possono essere assimilati alle torri di lavaggio (scrubber) normalmente utilizzate per la depurazione delle emissioni gassose. Tali sistemi devono essere installati prima della sezione di deumidificazione. Un primo sistema utilizza una reazione chimica, generalmente in condizioni di pressione e temperatura ambiente. Il trattamento consiste nel lavaggio con una soluzione basica, che neutralizza l\u2019H2SO4, composto altamente corrosivo e quindi pericoloso per gli impianti di utilizzazione, formato dall\u2019H2S. Una successiva fase di lavaggio acido permette di neutralizzare l\u2019eccesso di base prima dello scarico della soluzione. Il principale vantaggio di questo sistema \u00e8 la semplicit\u00e0, ma il costo dei reattivi e del trattamento dell\u2019acqua scaricata ne riduce l\u2019impiego industriale.<\/p>\n

Un altro sistema, poco diffuso, consiste nel lavaggio con acqua sotto pressione che mette in soluzione l\u2019H2S insieme alla CO2. Tale miscela viene poi rilasciata in una successiva fase di stripping.<\/p>\n

Il sistema di desolforazione a secco prevede un processo di trattamento di tipo chimico e consiste nel far passare il biogas attraverso una sostanza adsorbente. Una prima opzione consiste in un sistema che utilizza un adsorbente contenente ossidi di ferro in grado di interagire con l\u2019acido solfidrico e captarlo in modo da separarlo dal biogas. Un\u2019altra opzione prevede l\u2019utilizzo del carbone attivo.<\/p>\n

Il volume della massa desolforante dipende dai seguenti parametri:
\n– concentrazione dell\u2019H2S nei gas da trattare
\n– pressione e temperatura (normalmente condizioni ambiente)
\n– velocit\u00e0 di attraversamento del gas nella massa adsorbente
\n– tempo di contatto massa – gas
\n– ciclo di sostituzione dell\u2019adsorbente.<\/p>\n

I due sistemi si differenziano in quanto la rigenerazione dell\u2019ossido di ferro \u00e8 pi\u00f9 facile rispetto a quella del carbone attivo. Infatti, l\u2019ossido di ferro si riforma dalla reazione con l\u2019aria e con l\u2019acqua in cui si libera lo zolfo solido che viene trascinato via. Una semplice filtrazione permette la sua eliminazione.\u00a0 La sostituzione della massa di ossido di ferro si deve effettuare solo dopo molti cicli di rigenerazione. Nel caso del carbone attivo, invece, la rigenerazione richiede l\u2019utilizzo di solventi e, anche se viene condotta a regola d\u2019arte, il carbone rigenerato perde parte della sua efficacia rispetto a quello di partenza, pertanto il costo della rigenerazione e la sostituzione frequente del carbone attivo rendono questa soluzione applicabile solo nei casi in cui si ha una concentrazione molto ridotta in H2S.<\/p>\n

Un terzo sistema consiste nell\u2019utilizzo di un biofiltro nel quale risiedono numerose specie di microrganismi in grado di degradare i composti solforati, in questo caso, la depurazione del gas dipende principalmente da porosit\u00e0, temperatura, pH, umidit\u00e0 e dalla concentrazione di H2S nella fase gassosa e per attivare questi batteri conviene immettere circa il 5% di aria nel gestore.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Processi di rimozione della CO2<\/strong>
\nIn alcuni casi pu\u00f2 essere utile effettuare anche dei trattamenti per la rimozione o riduzione del contenuto di CO2, finalizzati ad aumentare il tenore in metano del biogas.
\nI processi pi\u00f9 utilizzati, che devono essere installati solo dopo la rimozione dell\u2019H2S, sono:
\n– assorbimento della CO2 in acqua con successivo strippaggio ed emissione in atmosfera (il pi\u00f9 semplice e meno costoso a parte il costo di compressione);
\n– impiego di membrane semipermeabili, in grado di lasciare passare la CO2 e di trattenere il CH4.
\n
\nSistemi di analisi\/controllo\/condizionamento del biogas<\/strong>
\nRisulta necessario analizzare regolarmente il biogas prodotto in alimentazione al sistema energetico. Il sistema di movimentazione del gas prevede, quindi, rubinetti di campionamento e sistemi di analisi con cadenza regolare o meno in funzione delle criticit\u00e0 presenti. Un sistema di controllo gestir\u00e0 il campionamento sfruttando i risultati delle analisi per un eventuale condizionamento del biogas. Pu\u00f2 essere necessario utilizzare per brevi periodi un\u2019alimentazione ausiliaria di metano in grado di far fronte ad eventuali riduzioni del tenore di quest\u2019ultimo, come pu\u00f2 succedere durante l\u2019attivazione del processo)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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