Phương pháp lọc khí biogas và cách lựa chọn phương pháp phù hợp

Phương pháp lọc khí biogas nhằm loại bỏ các tạp chất như hydrogen sulfide, CO2 và hơi nước – những thành phần có thể gây hại cho thiết bị và giảm hiệu suất năng lượng. Trong bài viết này, Dr.Air sẽ khám phá Phương pháp lọc khí biogas và cách lựa chọn phương pháp phù hợp cùng những lợi ích mà việc lọc khí mang lại cho ngành công nghiệp năng lượng sinh học.

Biogas là khí gì?

Biogas là loại khí được tạo ra từ quá trình phân hủy kỵ khí. Một công trình khí sinh học có thể chuyển đổi phân gia súc, chất thải nông nghiệp và công nghiệp thành khí đốt.

Khí sinh học có thể được sử dụng tương tự như khí tự nhiên, ví dụ để vận hành bếp gas, đèn hoặc làm nhiên liệu cho động cơ. Nó chủ yếu bao gồm 50-75% metan (CH4), 25-45% carbon dioxide (CO2), cùng một lượng nhỏ hơi nước và các khí như O2, N2, NH3, H2, H2S.

Phương pháp lọc khí biogas — Biogas là khí gì?

Giá trị nhiệt của biogas phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng metan. Do đó, việc tăng tỷ lệ metan là mục tiêu quan trọng. Tuy nhiên, không thể hoàn toàn loại bỏ carbon dioxide và hơi nước, mà chỉ có thể giảm thiểu hàm lượng lưu huỳnh – đặc biệt khi sử dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ.

>> Xem thêm: kỹ thuật xử lý khí thải

Lợi ích của việc lọc khí biogas

Bảo vệ sức khỏe: Loại bỏ H₂S giúp giảm nguy cơ ngộ độc và cải thiện chất lượng không khí trong nhà.

Tăng hiệu suất năng lượng: Khí biogas đã được lọc sạch có thể được sử dụng hiệu quả hơn trong các thiết bị đun nấu và máy phát điện.

Bảo vệ thiết bị: Giảm thiểu sự ăn mòn và hư hại cho các thiết bị sử dụng khí biogas.

Thân thiện với môi trường: Sử dụng biogas giúp giảm phát thải khí nhà kính và tận dụng nguồn năng lượng tái tạo.

Việc lựa chọn phương pháp lọc khí biogas phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như thành phần khí, quy mô ứng dụng và yêu cầu về độ tinh khiết của methane. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, do đó cần được xem xét kỹ lưỡng trước khi áp dụng.

>> Xem thêm: máy sục khí xử lý nước thải

Những vật liệu được sử dụng trong phương pháp lọc khí biogas

Có nhiều loại vật liệu lọc được sử dụng trong bình lọc khí biogas, tùy thuộc vào công nghệ lọc và yêu cầu xử lý. Dưới đây là một số vật liệu phổ biến:

Sắt oxit (Fe2O3)

Sắt oxit là một trong những vật liệu lọc phổ biến trong bình lọc khí biogas. Nó có khả năng hấp thụ hiệu quả khí H2S, giúp làm giảm mùi hôi của khí biogas.

Than hoạt tính

Than hoạt tính có khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm và mùi hôi trong khí biogas. Khi khí đi qua lớp than hoạt tính, các tạp chất sẽ được loại bỏ, cải thiện chất lượng khí.

Vật liệu hấp phụ khác

Ngoài sắt oxit và than hoạt tính, một số vật liệu hấp phụ khác cũng được sử dụng như:

Zeolite: Có khả năng hấp phụ các hợp chất hữu cơ và khử mùi.

Silica gel: Hấp phụ độ ẩm, giúp khí biogas khô hơn.

Vôi (CaO): Trung hòa axit và loại bỏ CO2.

Lọc bằng nước

Phương pháp lọc bằng nước cũng được áp dụng. Khi khí biogas đi qua lớp nước, các tạp chất như bụi và một phần H2S sẽ bị hấp thụ, giúp cải thiện chất lượng khí.

Việc lựa chọn vật liệu lọc phụ thuộc vào thành phần khí biogas, yêu cầu xử lý và công nghệ lọc được sử dụng. Thường thì các bình lọc sẽ kết hợp nhiều loại vật liệu để đạt hiệu quả tối ưu.

>> Xem thêm: nhật ký vận hành hệ thống xử lý khí thải

Một số phương pháp lọc khí biogas

Lọc bằng nước

Phương pháp này sử dụng nước để hấp thụ các tạp chất và mùi hôi trong khí biogas. Khi khí biogas đi qua lớp nước, các hợp chất như H2S và các hạt bụi sẽ được loại bỏ, giúp khí trở nên sạch hơn và an toàn hơn khi sử dụng.

Sử dụng bộ lọc than hoạt tính

Than hoạt tính có khả năng hấp thụ các tạp chất và mùi hôi hiệu quả. Khí biogas đi qua bộ lọc chứa than hoạt tính sẽ giúp loại bỏ H2S và các hợp chất khác, cải thiện chất lượng khí.

Lọc bằng bình lọc chuyên dụng

Có nhiều loại bình lọc khí biogas được thiết kế đặc biệt để xử lý khí trước khi sử dụng. Những bình này thường kết hợp nhiều phương pháp lọc, như lọc nước và than hoạt tính, để đạt hiệu quả tối ưu trong việc loại bỏ mùi hôi và tạp chất.

Lọc bằng phương pháp hóa học

Một số phương pháp hóa học có thể được áp dụng để loại bỏ các tạp chất như H2S. Sử dụng các hóa chất như natri hydroxide (NaOH) hoặc các dung dịch khác có thể giúp trung hòa và loại bỏ các hợp chất độc hại trong khí biogas.

Lọc bằng công nghệ sinh học

Phương pháp này sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm trong khí biogas. Vi sinh vật sẽ chuyển hóa các hợp chất độc hại thành các sản phẩm không gây hại, giúp cải thiện chất lượng khí.

>> Xem thêm: phương pháp hấp phụ trong xử lý khí thải

Cách lựa chọn phương pháp lọc khí biogas phù hợp

Để lựa chọn bình lọc khí biogas phù hợp với nhu cầu sử dụng, bạn cần xem xét một số yếu tố quan trọng sau đây:

Mục đích sử dụng

Đun nấu: Nếu bạn sử dụng khí biogas cho việc nấu ăn, hãy chọn bình lọc có khả năng khử mùi và loại bỏ các tạp chất độc hại như H2S, giúp khí sạch hơn và an toàn cho sức khỏe.

Phát điện: Nếu mục đích là sử dụng khí biogas để chạy máy phát điện, cần một hệ thống lọc hiệu quả hơn để đảm bảo khí đạt tiêu chuẩn và không gây hại cho động cơ.

Loại khí biogas

Xác định nồng độ các thành phần trong khí biogas, đặc biệt là H2S và các hợp chất khác. Nếu nồng độ H2S cao, bạn cần một bình lọc có khả năng hấp thụ tốt các chất này.

Công suất và kích thước

Chọn bình lọc có công suất phù hợp với lượng khí biogas mà bạn sản xuất. Kích thước của bình cũng cần tương ứng với không gian lắp đặt và lưu lượng khí cần xử lý.

Chất liệu và cấu tạo

Bình lọc nên được làm từ vật liệu chịu được ăn mòn và có độ bền cao, như nhựa chất lượng tốt hoặc kim loại không gỉ. Cấu tạo của bình cũng cần đơn giản để dễ dàng bảo trì và thay thế vật liệu lọc.

Chi phí và hiệu quả

So sánh giá cả và hiệu quả của các loại bình lọc khác nhau. Đầu tư vào một sản phẩm chất lượng có thể tiết kiệm chi phí lâu dài nhờ giảm thiểu bảo trì và tăng hiệu suất sử dụng khí.

Khả năng bảo trì

Chọn bình lọc dễ dàng trong việc thay thế vật liệu lọc và bảo trì. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình sử dụng.

>> Xem thêm: phương pháp hấp thụ trong xử lý khí thải

Công ty cung cấp phương pháp lọc khí biogas

Dr.Air là một công ty chuyên cung cấp các giải pháp xử lý và lọc khí biogas chất lượng cao. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực này, Dr.Air đã phát triển các công nghệ tiên tiến nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của biogas, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về thành phần khí và tiêu chuẩn sử dụng.

Các dịch vụ chính của Dr.Air bao gồm lọc và làm sạch biogas, nâng cao giá trị nhiệt của biogas, xử lý khí thải, cũng như tư vấn và thiết kế hệ thống biogas. Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và công nghệ tiên tiến của Dr.Air cam kết mang lại những giải pháp biogas tối ưu, góp phần thúc đẩy sử dụng năng lượng tái tạo và bảo vệ môi trường.

Những câu hỏi thường gặp về phương pháp lọc khí biogas

Khí biogas là gì?

Khí biogas là hỗn hợp khí sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ như phân gia súc, rác thải sinh hoạt, và phế phẩm nông nghiệp. Thành phần chủ yếu của biogas là methane (CH4) và carbon dioxide (CO2), cùng với một số khí khác như hydrogen sulfide (H2S), ammonia (NH3), và hơi nước.

Tại sao cần phải lọc khí biogas?

Lọc khí biogas nhằm loại bỏ các tạp chất như H2S, NH3, và hơi nước để bảo vệ thiết bị sử dụng khí biogas, cải thiện hiệu suất đốt cháy, và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Khí biogas sau khi được lọc sẽ có chất lượng tốt hơn và an toàn hơn khi sử dụng.

Phương pháp phổ biến để loại bỏ hơi nước trong biogas là gì?

Các phương pháp phổ biến để loại bỏ hơi nước trong biogas bao gồm sử dụng máy sấy khí (chiller) và hấp phụ sử dụng silica gel hoặc zeolite.

Làm thế nào để loại bỏ hydrogen sulfide (H2S) khỏi khí biogas?

Có nhiều phương pháp để loại bỏ H2S khỏi khí biogas, bao gồm:

Sử dụng than hoạt tính tẩm hóa chất.

Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật.

Phương pháp hóa học sử dụng dung dịch kiềm (như NaOH).

Phương pháp hấp thụ sử dụng amines là gì?

Phương pháp hấp thụ sử dụng amines liên quan đến việc sử dụng dung dịch amines như monoethanolamine (MEA) để hấp thụ CO2 từ khí biogas. Quá trình này giúp tách CO2 khỏi methane, nâng cao chất lượng khí biogas.