Recuperação de calor em sistemas de biogás
Enxofre
O problema do enxofre pode desempenhar um papel importante no caso do biogás. A concepção otimizada do equipamento é decisiva para a durabilidade da vida útil dos permutadores de calor e dos geradores de vapor. Junto com você, o nosso departamento de projetos encontrará a melhor solução.
São aqui essenciais os seguintes aspectos:
- O permutador de calor é concebido em conformidade com os dados nominais de funcionamento (fluxo mássico de gases de escape, temperaturas dos gases de escape, temperaturas da água de refrigeração, etc.)
- É importante certificar-se de que é possível ajustar as condições de funcionamento críticas em caso de condições divergentes.
- Isto é válido especialmente para situações de funcionamento em carga parcial, arranques/paradas freqüentes (p. ex., devido a uma produção de biogás demasiado reduzida), temperaturas da água de refrigeração inferiores às especificadas.
Encontramos nos gases de escape SO2 e SO3 (trióxido de enxofre) em quantidades equilibradas.
P. ex., o SO2 pode ser oxidado a SO3 através de catalisadores. Enquanto o SO2 flui em estado gasoso através do permutador de calor, o SO3 pode, em reação com água, formar H2SO4.
Mesmo as concentrações reduzidas de SO3 podem fazer aumentar rapidamente a temperatura do ponto de orvalho. O SO3 é determinante para a temperatura de ponto de orvalho ácido.
Contrariamente ao SO2, que é inerte, o SO3 existente reage imediatamente com o vapor de água que existe sempre no gás do tubo, passando de ácido sulfuroso (H2SO3) para ácido sulfúrico (H2SO4).
Devido à grande diferença das temperaturas de ebulição da H2O (100 °C) e do H2SO4 (338 °C), a condensação em condições de ponto de orvalho pode levar à formação de concentrações demasiado elevadas no condensado, mesmo em caso de concentrações reduzidas de H2SO4 no gás de combustão.
A concentração de SO3 depende, entre outras coisas, da concentração de enxofre no gás de combustão, do tipo de combustão, da alimentação do gás de combustão, do teor de oxigênio disponível no fator de ar, da capacidade de absorção das poeiras flutuantes e dos sedimentos.
São notórias as conseqüências da existência de valores elevados de enxofre no gás de combustão
Perda de pressão
Devido às elevadas temperaturas de saída dos gases de escape, normalmente é possível utilizar tubos de fumo "grandes", desde que respeitando o comprimento de construção prescrito. Demonstra a experiência que, para o funcionamento a biogás, não devem ser utilizados tubos de fumo com um diâmetro interior inferior a 20 mm. Tal como indica o diagrama, isso leva a uma diminuição do aumento da pressão em caso de existência de sujeira, assim como do tempo despendido em caso de limpeza, devido à quantidade de tubos consideravelmente menor, por oposição a diâmetros de tubo demasiado reduzidos.
Formaldeído
A utilização de catalisadores conduz adicionalmente à oxidação de SO2 a SO3. Assim, torna-se indispensável a dessulfurização através de um filtro de carvão ativado. O filtro de carvão ativado funciona dentro de uma faixa de umidade do gás definida. Este teor de umidade pode ser ajustado de modo a otimizar o grau de eficiência usando o sistema de desumidificação de gases Fricon recentemente desenvolvido pela APROVIS. Com o FriCon, você consegue:
- evitar a acumulação de condensado nos tubos de gás subseqüentes
- deposição parcial de H2S, NH3 e de compostos de silício orgânicos
- deposição de partículas
- melhoria da energia térmica
