El componente principal del biogás es el metano, aunque normalmente también contiene cierta cantidad de dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros gases. En general, existen varios pasos principales y puntos relacionados para comprimir el biogás:
Pretratamiento de biogás
Desulfurización: El sulfuro de hidrógeno en el biogás puede corroer el equipo de compresión y también puede afectar el uso posterior. Los métodos comunes de desulfuración incluyen la desulfurización seca y la desulfurización húmeda. La desulfurización seca generalmente utiliza desulfurizadores como óxido de hierro para eliminar el sulfuro de hidrógeno a través de reacciones químicas; la desulfuración húmeda utiliza soluciones para absorber el sulfuro de hidrógeno, como la solución de hidróxido de sodio como absorbente.
Deshidratación: La humedad en el biogás formará agua líquida durante el proceso de compresión, lo que afectará el efecto de compresión y el funcionamiento del equipo. La deshidratación se puede lograr mediante enfriamiento, adsorción, etc. El método de enfriamiento consiste en bajar la temperatura del biogás para que el agua se condense en agua líquida y la separe; el método de adsorción consiste en utilizar adsorbentes como gel de sílice y tamices moleculares para adsorber el agua en el biogás.
Eliminación de impurezas: Las impurezas sólidas del biogás se pueden eliminar mediante filtrado y otros métodos para evitar que entren en el equipo de compresión y dañen sus componentes. Generalmente se utilizan filtros y otros equipos.
Proceso de compresión
Cómo elegir el compresor adecuado
Compresor de pistón: adecuado para casos de compresión de caudal pequeño y mediano y alta presión. El movimiento alternativo del pistón en el cilindro cambia el volumen del cilindro para lograr la compresión del biogás. Tiene una gran relación de compresión y alta eficiencia, pero tiene grandes vibraciones durante el funcionamiento y una carga de trabajo de mantenimiento relativamente grande.
Compresor de tornillo: se utiliza comúnmente para la compresión de caudal medio, presión media y baja, utilizando la rotación del tornillo para cambiar continuamente el volumen entre los dientes para comprimir el gas. Tiene las ventajas de un funcionamiento suave, baja vibración, volumen de escape grande y continuo, pero es más sensible a las impurezas en el gas.
Compresor centrífugo: adecuado para la compresión de grandes caudales, medias y bajas presiones. Gracias a la rotación de alta velocidad del impulsor, el gas gana energía cinética, que luego se convierte en energía de presión en el difusor. Tiene un gran caudal, alta velocidad y un funcionamiento confiable, pero baja eficiencia y puede generar sobrecargas con un caudal bajo.
Operación de compresión
Preparación para la puesta en marcha: Antes de poner en marcha el compresor, verifique si todas las partes del equipo están normales, si el sistema de lubricación y el sistema de enfriamiento están funcionando bien y si el estado de apertura y cierre de las válvulas es correcto.
Aumente la presión gradualmente: después de poner en marcha el compresor, la presión debe aumentarse lentamente para evitar un aumento repentino de la presión que pueda provocar un choque al equipo. Generalmente, los parámetros de funcionamiento del compresor se ajustan paso a paso de acuerdo con los procedimientos de funcionamiento del compresor, de modo que la presión del biogás aumenta gradualmente hasta el valor de presión requerido.
Monitorear los parámetros de funcionamiento: Durante el proceso de compresión, la temperatura, la presión, el flujo y otros parámetros del compresor deben ser monitoreados de cerca para garantizar que funcione dentro del rango normal. Si se encuentran parámetros anormales, se deben tomar medidas oportunas para ajustar o apagar la máquina para su inspección.
Almacenamiento y transporte
Almacenamiento y transporte: El biogás comprimido se almacena generalmente en tanques de gas especiales. Los tanques de gas deben tener un buen sellado y resistencia a la presión. Se pueden seleccionar diferentes tipos de tanques de gas según las diferentes presiones y capacidades de almacenamiento, como tanques de gas esféricos de alta presión, tanques de gas cilíndricos, etc.
Transporte: El biogás comprimido se transporta hasta el lugar de uso a través de tuberías. Durante el transporte, se debe prestar atención a factores como la pérdida de presión y los cambios de temperatura en la tubería para garantizar que el biogás pueda transportarse hasta el lugar de uso de manera estable y segura. Al mismo tiempo, las tuberías de transporte deben inspeccionarse y mantenerse periódicamente para evitar accidentes como fugas.
La seguridad durante la compresión del biogás es sumamente importante. Las precauciones de seguridad específicas son las siguientes:
Seguridad del equipo
Selección e instalación de equipos
Se deben seleccionar compresores y equipos de apoyo con especificaciones y rendimiento adecuados en función del flujo de biogás, la presión y otros parámetros para garantizar el funcionamiento seguro y estable del equipo en las condiciones diseñadas.
El compresor y el equipo relacionado deben instalarse en una sala de máquinas exclusiva y bien ventilada, lejos de fuentes de fuego y elementos inflamables. El edificio de la sala de máquinas debe cumplir con los requisitos de prevención de incendios y explosiones y tener un área de alivio de presión suficiente.
Mantenimiento e inspección de equipos
Desarrollar un estricto plan de mantenimiento de equipos, inspeccionar, mantener y reparar periódicamente compresores, válvulas, tuberías, instrumentos, etc., y reemplazar piezas desgastadas y envejecidas de manera oportuna para prevenir accidentes de seguridad causados por fallas del equipo.
Concéntrese en verificar el sistema de sellado del compresor para garantizar que no haya fugas de biogás; verifique los dispositivos de seguridad, como válvulas de seguridad y manómetros, para asegurarse de que sean sensibles y confiables, y realice la calibración y depuración periódicamente.
Seguridad del gas
Prevención de explosiones
El biogás es un gas inflamable y explosivo. Es necesario garantizar su pureza para cumplir con los requisitos antes de la compresión y el contenido de oxígeno en el biogás debe controlarse estrictamente, generalmente por debajo del 1%, para evitar la formación de gases mixtos explosivos.
Se debe evitar la electricidad estática durante el proceso de compresión, todos los equipos y tuberías deben estar conectados a tierra de manera confiable y la resistencia de la conexión a tierra debe cumplir con los requisitos estándar pertinentes.
Protección contra gases peligrosos
El biogás puede contener gases tóxicos y nocivos como el sulfuro de hidrógeno. El taller de compresión debe instalar alarmas de detección de gases como el sulfuro de hidrógeno para que se active a tiempo cuando la concentración de gas supere el estándar.
Los operadores deben estar equipados con el equipo de protección personal necesario, como máscaras de gas, respiradores de aire, etc. Al ingresar a áreas donde puedan existir altas concentraciones de gases nocivos, deben usar equipo de protección y ser supervisados.
Seguridad operacional
Capacitación del personal
Los operadores deben recibir capacitación profesional y estar familiarizados con el proceso de compresión de biogás, los métodos de operación del equipo y las precauciones de seguridad, y solo pueden asumir sus puestos después de aprobar la evaluación.
Organizar periódicamente capacitaciones sobre conocimientos y habilidades de seguridad para los operadores a fin de mejorar su conciencia de seguridad y sus capacidades de respuesta a emergencias.
Operación estandarizada
Ponga en marcha, opere y apague el compresor en estricta conformidad con los procedimientos operativos. Antes de la puesta en marcha, verificar si el estado de apertura y cierre de los equipos y válvulas de las tuberías, las indicaciones de los instrumentos, etc. son normales.
Durante el proceso de compresión, se debe prestar mucha atención a varios parámetros operativos como presión, temperatura, flujo, etc. El funcionamiento con exceso de temperatura, sobrepresión y sobrevelocidad está estrictamente prohibido. Si ocurre alguna situación anormal, se deben tomar inmediatamente las medidas apropiadas y reportar de manera oportuna.
Seguridad ambiental
Protección contra incendios y explosiones
Los fuegos artificiales están estrictamente prohibidos en el taller de compresión. Coloque señales claras de prevención de incendios y explosiones, equípese con suficiente equipo contra incendios, como extintores de polvo seco, extintores de dióxido de carbono, etc., y realice inspecciones y mantenimiento regulares.
Está estrictamente prohibido realizar operaciones que impliquen fuego en el taller. En caso de ser necesario, se deben seguir estrictos procedimientos de aprobación de incendios, se deben tomar medidas fiables de prevención de incendios y de prevención de explosiones y se deben realizar las operaciones bajo la premisa de garantizar la seguridad.
Ventilación y evacuación de emergencia
El taller de compresión debe mantener buenas condiciones de ventilación e instalar equipos de ventilación para garantizar que la concentración de biogás en el taller no exceda el estándar. Los equipos de ventilación deben ser a prueba de explosiones para evitar que chispas eléctricas provoquen explosiones de biogás.
El taller debe estar equipado con señales de evacuación de seguridad obvias e instalaciones de iluminación de emergencia para garantizar que los operadores puedan evacuar el sitio de manera rápida y segura en caso de emergencia.
