用意大利面条提纯沼气?


沼气是当今能源供应中日益重要的一种环保能源。它可以用来发电或供热,或作为燃料,并提供单位面积内的高能量产额。但是在沼气进入天然气供给网之前,需要进行大量的提纯和净化过程。赢创全新、高选择性聚合物分离膜可以方便且高效的将未净化沼气转变成高纯度生物甲烷,提高产量并节约宝贵的资源。


绿色就如自行车之于汽车、有机农产品之于快餐、能源等级A+++之于A:在现代社会中,决策越来越受到生态考量的影响。工业界和商业界也正对可持续发展趋势作出响应,提供越来越多的“生态”产品。绿色能源也遵循相同的轨迹。根据2011年全球可再生能源现状报告(GSR),当今的可再生能源约占全球能耗的16%;根据世界气候理事会在《可再生能源和减缓气候变化特别报告》(SRREN)中的预测,到2050年,这一数字将上升到50%以上。主要的能源生产企业都聚焦于风能、水能和太阳能领域,而沼气作为一种替代能源似乎被掩盖了——这是相当不合理的,因为这是一种非常高效的能源,也是分散供应结构的一个重要组成部分。

高效的沼气提纯

沼气是由生物质发酵而成,生物质是由植物、粪便、污泥等组成的有机物。但除甲烷能源外,未净化沼气中还含有二氧化碳(CO2)和其他微量气体。由于CO2不可燃,它会降低沼气的热值,因此必须加以分离。

常见的分离方法包括加压水洗、变压吸附以及胺洗等,但都存在很大的缺点:能耗较大、需要大量的辅料和化学品,且产生的废料和废液必须经过处理后丢弃或排放。此外,提纯后的沼气通常处于低压状态。在进入中压供气网前,需要通过额外的压缩机将其压缩到15-20 bar。通常,传统提纯工厂只有在未净化沼气量显著超过每小时500标准立方米(Nm3/h)时才具有成本效益。因此,它们往往不适合用大量相对较小的工厂进行分散供能。


赢创工业集团已经开发出一种低成本、高效CO2分离技术。乍一看似乎是一束意大利面条或一个油漆刷,实际上是由多个圆柱形聚合物中空纤维构成。这些纤维被用于SEPURAN® Green的新型中空纤维膜组件中。

高选择性分离膜

“SEPURAN®分离膜是由赢创内部开发的高性能聚合物制成,具有很高的耐温、耐压性。这种聚合物赋予分离膜特别有效的区分甲烷和CO2的特性,进而对未净化沼气进行净化,使甲烷纯度高于97%,”赢创高性能聚合物业务线纤维和膜增长线的Goetz Baumgarten博士说道。

分离膜如何发挥作用?气体分子具有不同的尺寸,并且在聚合物中具有不同的溶解度。待清洁的沼气在高压下进入分离膜的一端。“CO2分子比甲烷分子小,也更容易溶于聚合物。因此,它们更快速地通过分离膜的微孔,与甲烷相分离。”Baumgarten说道。CO2、水蒸气、微量的氨和硫化氢在低压侧排出,而甲烷在膜的另一侧,即高压侧汇集。富甲烷气体在高压侧被直接排出,无需进一步压缩即可进入供气网。

赢创的膜沼气提纯技术具有极高的工厂可用性、极低的能源需求以及较低的维护成本。此外,该提纯技术不产生废物,没有排放,亦无需辅料,例如水或吸附剂等。所有这些优势直接体现在成本优势中。另外,由于该膜技术具有高灵活性,因此适用于大小型工厂。该技术也可根据流量和气体组成的变化轻松进行调节。