Применение железооксидного сорбента на основе ячеистой керамики для очистки биогаза от сероводорода
Ключевые слова:
сорбент, очистка, биогаз, сероводород, ячеистый керамический материал, оксид железа
Аннотация
Использование биогаза для различных целей предусматривает его предварительную очистку от примесей, среди которых основную проблему представляет сероводород. Выполнена оценка перспектив применения высокопористого ячеистого керамического материала с железооксидным сорбентом для очистки биогаза от сероводорода. Экспериментальные исследования проведены на испытательном стенде, включающем анаэробный биореактор, оснащенный разработанной системой очистки биогаза от сероводорода. В качестве сорбента системы очистки использован железосодержащий порошок, нанесенный на высокопористый ячеистый керамический материал. Полученные экспериментальные данные показали, что разработанная система очистки эффективно уменьшает содержание сероводорода в биогазе. Рассчитанный ресурс созданной системы составляет около 41 м3 по биогазу и около 18 л — по сероводороду. Для очистки биогаза до нормативных значений содержания сероводорода, допустимого для горючих природных газов, необходима последовательная установка не менее двух систем очистки.
Литература
1. Тихонравов В.С. Ресурсосберегающие биотехнологии и производства альтернативных видов топлива в животноводстве. М.: Росинформагротех, 2011.
2. Черяпкин Д.Ю. Анализ существующих способов и систем очистки и разделения метанасодержащих газовых смесей. Оренбург: Изд-во Оренбургского гос. ун-та, 2017.
3. Рязанцев А.А., Глазков Д.В., Просяников Е.Д. Очистка биогаза от сероводорода // Вестник Сибирского гос. ун-та путей сообщения. 2016. № 3. – С. 19—24.
4. Ковалева Ю.К., Михайлов Н.М., Трубицын К.В. О способах очистки биогаза от сероводорода // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с междунар. участием. Екатеринбург: УрФУ, 2015. С. 382—385.
5. Zicari S.M. Renoval of Hydrogen Sulfide from Biogas Using Cow-Manure Compost. N.-Y.: Cornell University, 2003.
6. Kovalev A.A., Fedotov A.V., Kovalev D.A., Panchenko V.A. Development of Catalysts for Anaerobic Processing of Liquid Organic Waste // Intern. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48(52). Pp. 19907—19916.
7. Леонов А.И., Сморыго О.Л., Ромашко А.Н. Сравнительная оценка свойств блочных носителей сотового и ячеистого строения с точки зрения использования в процессах каталитической очистки газов // Кинетика и катализ. 1998. № 5. Т. 39. С. 691—700.
8. Ванчурин В.И. и др. Распределительная насадка сотовой структуры для процесса окисления аммиака // Химическая промышленность. 1995. № 10. С. 581—583.
9. Ковалев Д.А., Федотов А.В. Исследование накопления биомассы в биореакторах на различных материалах-носителях // Инновационные технологии и цифровые технологии в животноводстве: Материалы XXIV Междунар. науч.-практ. конференции. М.: Институт механизации животноводства — филиал Федерального научного агроинженерного центра «ВИМ», 2021.
10. Федотов А.В., Григорьев В.С., Ковалев Д.А. Перспективы применения пористых керамических носителей биомассы для анаэробной переработки органических отходов // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. №1. С. 148—155.
---
Для цитирования: Ковалев Д.А., Ковалев А.А., Федотов А.В. Применение железооксидного сорбента на основе ячеистой керамики для очистки биогаза от сероводорода // Вестник МЭИ. 2024. № 4. С. 69—73. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-69-73
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Tikhonravov V.S. Resursosberegayushchie Biotekhnologii i Proizvodstva Al'ternativnykh Vidov Topliva v Zhivotnovodstve. M.: Rosinformagrotekh, 2011. (in Russian).
2. Cheryapkin D.Yu. Analiz Sushchestvuyushchikh Sposobov i Sistem Ochistki i Razdeleniya Metanasoderzhashchikh Gazovykh Smesey. Orenburg: Izd-vo Orenburgskogo Gos. Un-ta, 2017. (in Russian).
3. Ryazantsev A.A., Glazkov D.V., Prosyanikov E.D. Ochistka Biogaza ot Serovodoroda. Vestnik Sibirskogo Gos. Un-ta Putey Soobshcheniya. 2016;3:19—24. (in Russian).
4. Kovaleva Yu.K., Mikhaylov N.M., Trubitsyn K.V. O Sposobakh Ochistki Biogaza ot Serovodoroda. Energo- i Resursosberezhenie. Energoobespechenie. Netraditsionnye i Vozobnovlyaemye Istochniki Energii: Materialy Vseross. Nauch.-prakt. Konf. Studentov, Aspirantov i Molodykh Uchenykh s Mezhdunar. Uchastiem. Ekaterinburg: UrFU, 2015:382—385. (in Russian).
5. Zicari S.M. Renoval of Hydrogen Sulfide from Biogas Using Cow-Manure Compost. N.-Y.: Cornell University, 2003.
6. Kovalev A.A., Fedotov A.V., Kovalev D.A., Panchenko V.A. Development of Catalysts for Anaerobic Processing of Liquid Organic Waste. Intern. J. Hydrogen Energy. 2023;48(52):19907—19916.
7. Leonov A.I., Smorygo O.L., Romashko A.N. Sravnitel'naya Otsenka Svoystv Blochnykh Nositeley Sotovogo i Yacheistogo Stroeniya s Tochki Zreniya Ispol'zovaniya V Protsessakh Kataliticheskoy Ochistki Gazov. Kinetika I Kataliz. 1998;5;39:691—700. (in Russian).
8. Vanchurin V.I. i dr. Raspredelitel'naya Nasadka Sotovoy Struktury dlya Protsessa Okisleniya Ammiaka. Khimicheskaya Promyshlennost'. 1995;10:581—583. (in Russian).
9. Kovalev D.A., Fedotov A.V. Issledovanie Nakopleniya Biomassy v Bioreaktorakh na Razlichnykh Materialakh-Nositelyakh. Innovatsionnye Tekhnologii i Tsifrovye Tekhnologii v Zhivotnovodstve: Materialy XXIV Mezhdunar. Nauch.-prakt. Konferentsii. M.: Institut Mekhanizatsii Zhivotnovodstva — Filial Federal'nogo Nauchnogo Agroinzhenernogo Tsentra «VIM», 2021. (in Russian).
10. Fedotov A.V., Grigor'ev V.S., Kovalev D.A. Perspektivy Primeneniya Poristykh Keramicheskikh Nositeley Biomassy dlya Anaerobnoy Pererabotki Organicheskikh Otkhodov. Elektrotekhnologii i Elektrooborudovanie v APK. 2020;1:148—155. (in Russian)
---
Kovalev D.A., Kovalev A.A., Fedotov A.V. Application of Iron Oxide Sorbent Based on Cellular Ceramics for Purification of Biogas from Hydrogen Sulfide. Bulletin of MPEI. 2024;4:69—73. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-69-73
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
2. Черяпкин Д.Ю. Анализ существующих способов и систем очистки и разделения метанасодержащих газовых смесей. Оренбург: Изд-во Оренбургского гос. ун-та, 2017.
3. Рязанцев А.А., Глазков Д.В., Просяников Е.Д. Очистка биогаза от сероводорода // Вестник Сибирского гос. ун-та путей сообщения. 2016. № 3. – С. 19—24.
4. Ковалева Ю.К., Михайлов Н.М., Трубицын К.В. О способах очистки биогаза от сероводорода // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с междунар. участием. Екатеринбург: УрФУ, 2015. С. 382—385.
5. Zicari S.M. Renoval of Hydrogen Sulfide from Biogas Using Cow-Manure Compost. N.-Y.: Cornell University, 2003.
6. Kovalev A.A., Fedotov A.V., Kovalev D.A., Panchenko V.A. Development of Catalysts for Anaerobic Processing of Liquid Organic Waste // Intern. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48(52). Pp. 19907—19916.
7. Леонов А.И., Сморыго О.Л., Ромашко А.Н. Сравнительная оценка свойств блочных носителей сотового и ячеистого строения с точки зрения использования в процессах каталитической очистки газов // Кинетика и катализ. 1998. № 5. Т. 39. С. 691—700.
8. Ванчурин В.И. и др. Распределительная насадка сотовой структуры для процесса окисления аммиака // Химическая промышленность. 1995. № 10. С. 581—583.
9. Ковалев Д.А., Федотов А.В. Исследование накопления биомассы в биореакторах на различных материалах-носителях // Инновационные технологии и цифровые технологии в животноводстве: Материалы XXIV Междунар. науч.-практ. конференции. М.: Институт механизации животноводства — филиал Федерального научного агроинженерного центра «ВИМ», 2021.
10. Федотов А.В., Григорьев В.С., Ковалев Д.А. Перспективы применения пористых керамических носителей биомассы для анаэробной переработки органических отходов // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. №1. С. 148—155.
---
Для цитирования: Ковалев Д.А., Ковалев А.А., Федотов А.В. Применение железооксидного сорбента на основе ячеистой керамики для очистки биогаза от сероводорода // Вестник МЭИ. 2024. № 4. С. 69—73. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-69-73
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Tikhonravov V.S. Resursosberegayushchie Biotekhnologii i Proizvodstva Al'ternativnykh Vidov Topliva v Zhivotnovodstve. M.: Rosinformagrotekh, 2011. (in Russian).
2. Cheryapkin D.Yu. Analiz Sushchestvuyushchikh Sposobov i Sistem Ochistki i Razdeleniya Metanasoderzhashchikh Gazovykh Smesey. Orenburg: Izd-vo Orenburgskogo Gos. Un-ta, 2017. (in Russian).
3. Ryazantsev A.A., Glazkov D.V., Prosyanikov E.D. Ochistka Biogaza ot Serovodoroda. Vestnik Sibirskogo Gos. Un-ta Putey Soobshcheniya. 2016;3:19—24. (in Russian).
4. Kovaleva Yu.K., Mikhaylov N.M., Trubitsyn K.V. O Sposobakh Ochistki Biogaza ot Serovodoroda. Energo- i Resursosberezhenie. Energoobespechenie. Netraditsionnye i Vozobnovlyaemye Istochniki Energii: Materialy Vseross. Nauch.-prakt. Konf. Studentov, Aspirantov i Molodykh Uchenykh s Mezhdunar. Uchastiem. Ekaterinburg: UrFU, 2015:382—385. (in Russian).
5. Zicari S.M. Renoval of Hydrogen Sulfide from Biogas Using Cow-Manure Compost. N.-Y.: Cornell University, 2003.
6. Kovalev A.A., Fedotov A.V., Kovalev D.A., Panchenko V.A. Development of Catalysts for Anaerobic Processing of Liquid Organic Waste. Intern. J. Hydrogen Energy. 2023;48(52):19907—19916.
7. Leonov A.I., Smorygo O.L., Romashko A.N. Sravnitel'naya Otsenka Svoystv Blochnykh Nositeley Sotovogo i Yacheistogo Stroeniya s Tochki Zreniya Ispol'zovaniya V Protsessakh Kataliticheskoy Ochistki Gazov. Kinetika I Kataliz. 1998;5;39:691—700. (in Russian).
8. Vanchurin V.I. i dr. Raspredelitel'naya Nasadka Sotovoy Struktury dlya Protsessa Okisleniya Ammiaka. Khimicheskaya Promyshlennost'. 1995;10:581—583. (in Russian).
9. Kovalev D.A., Fedotov A.V. Issledovanie Nakopleniya Biomassy v Bioreaktorakh na Razlichnykh Materialakh-Nositelyakh. Innovatsionnye Tekhnologii i Tsifrovye Tekhnologii v Zhivotnovodstve: Materialy XXIV Mezhdunar. Nauch.-prakt. Konferentsii. M.: Institut Mekhanizatsii Zhivotnovodstva — Filial Federal'nogo Nauchnogo Agroinzhenernogo Tsentra «VIM», 2021. (in Russian).
10. Fedotov A.V., Grigor'ev V.S., Kovalev D.A. Perspektivy Primeneniya Poristykh Keramicheskikh Nositeley Biomassy dlya Anaerobnoy Pererabotki Organicheskikh Otkhodov. Elektrotekhnologii i Elektrooborudovanie v APK. 2020;1:148—155. (in Russian)
---
Kovalev D.A., Kovalev A.A., Fedotov A.V. Application of Iron Oxide Sorbent Based on Cellular Ceramics for Purification of Biogas from Hydrogen Sulfide. Bulletin of MPEI. 2024;4:69—73. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-69-73
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-06-18
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
