Valorisation de la chaleur dans les installations de biogaz
Soufre
La problématique liée au soufre peut jouer un rôle essentiel dans le cadre du biogaz. La conception optimale des appareils est décisive pour une longue durée de vie des échangeurs de chaleur et des générateurs de vapeur. Notre département projets trouvera avec vous la meilleure solution possible.
Le principe :
- Conception de l'échangeur de chaleur de gaz d'échappement suivant les données d'exploitation nominales (flux massique et températures des gaz d'échappement, températures de l'eau de refroidissement, etc.).
- Il faut savoir que des états opératoires critiques surviennent lorsque les conditions d'exploitation changent.
- Ceci est particulièrement le cas en fonctionnement en charge partielle, avec des démarrages et arrêts fréquents (par ex. en raison d'une production insuffisante de biogaz) et avec des températures d'eau de refroidissement plus basses que celles définies.
Les gaz d'échappement contiennent du SO2 et du SO3 à parts égales.
Par exemple, les catalyseurs peuvent provoquer l'oxydation du SO2 en SO3. Alors que le SO2 circule sous forme de gaz dans l'échangeur, le SO3 peut, en liaison avec l'eau, former du H2SO4.
Une faible concentration de SO3 suffit à provoquer une augmentation rapide de la température du point de rosée. Le SO3 est déterminant pour la température du point de rosée de l'acide.
À l'inverse du SO2 chimiquement inactif, le SO3 présent entre immédiatement en réaction avec la vapeur d'eau présente dans les conduites pour passer d'un acide sulfureux (H2SO3) à un acide sulfurique (H2SO4).
En raison des points d'ébullition extrêmement différents du H2O (100 °C) et du H2SO4 (338 °C), la condensation aux conditions du point de rosée provoque des concentrations élevées dans le condensat même lorsque les concentrations en H2SO4 dans les gaz de fumée sont faibles.
La teneur en SO3 dépend notamment de la teneur en soufre du carburant, du type de combustion, du circuit des gaz de fumée, de l'oxygène disponible en plus du facteur d'air, de la capacité d'adsorption des poussières volantes et des dépôts.
Conséquence de valeurs trop élevées en soufre dans les gaz de fumée
Perte de pression
En règle générale, il est possible d'utiliser de « grands » tubes de fumée en raison des températures de sortie plus élevées des gaz d'échappement tout en respectant les longueurs prescrites. L'expérience a montré que des tubes de fumée d'un diamètre intérieur inférieur à 20 mm ne devaient pas être mis en œuvre. Comme l'illustre le diagramme, ceci réduit nettement l'augmentation de pression en cas d'encrassement ainsi que la durée du nettoyage grâce au nombre plus réduit de tubes par rapport aux diamètres plus petits.
Catalytic ConvertersFormaldéhyde
L'utilisation de catalyseurs provoque aussi l'oxydation du SO2 en SO3. Il est dès lors indispensable de procéder à une désulfuration au moyen de filtres à charbon actif. Le filtre à charbon actif travaille dans une plage d'humidité définie du gaz. Vous pouvez régler ce taux d'humidité avec le nouveau déshydrateur de gaz FriCon développé par APROVIS de manière à optimiser le rendement. Le déshydrateur FriCon permet :
- d'éviter la formation de condensat dans la conduite de gaz située en aval ;
- d'éliminer partiellement le H2S, le NH3 et les composés organosiliciés ;
- d'éliminer les matières en suspension ;
- d'améliorer le pouvoir calorifique.
