Применение железооксидного сорбента на основе ячеистой керамики для очистки биогаза от сероводорода
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2024-4-69-73Ключевые слова:
сорбент, очистка, биогаз, сероводород, ячеистый керамический материал, оксид железаАннотация
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.
Библиографические ссылки
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
Загрузки
Опубликован
2024-06-18
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
