Izolace oxidu uhličitého z bioplynu pomocí membránové separace.

0502114 - ÚCHP 2019 RIV CZ cze Z - Poloprovoz, ověřená technologie, odrůda/plemeno
Izák, Pavel - Sedláková, Zuzana - Žák, Michal - Morávková, Lenka
Izolace oxidu uhličitého z bioplynu pomocí membránové separace.
[Isolation of carbon dioxide from biogas by membrane separation.]
Interní kód: Izolace oxidu uhličitého z bioplynu ; 2018
Technické parametry: Byla prokázána vynikající výkonnost tenké asymetrické neporézní membrány ve formě dutých vláken z polyesterového karbonátu pro efektivní čištění surového bioplynu až na kvalitu biometanu. Naše jednokroková metoda čištění surového bioplynu bez obvyklých kroků předúpravy zvyšuje celkovou konkurenceschopnost membránových separačních procesů na trhu ve srovnání s PSA metodou, aminovou nebo vodní vypírkou. Současným odstraněním všech znečišťujících látek z bioplynu při nižším provozním tlaku a produkcí vysoce čistého biometanu je tento proces ekonomicky výhodný i v důsledku snížení odpovídajících kapitálových výdajů přibližně o 20%. Rovněž díky použití nově vyvinutého kompresního systému spolu s membránovým systém v malých a mobilních jednotkách se také sníží provozní výdaje na ~ 60%. Kromě toho jsou membránové moduly z tenké asymetrické neporézní membrány ve formě dutých vláken z polyesterového karbonátu pro separaci CO2/CH4, na rozdíl od běžně používaných polyimidů, schopny pracovat v přítomnosti vysoké vlhkosti a i síry v bioplynu. Tyto vlastnosti snižují spotřebu energie potřebnou pro zpracování bioplynu pomocí odsiřovacích a sušících jednotek.
Ekonomické parametry: Popsanou technologií lze zajistit izolaci oxidu uhličitého z bioplynu pomocí membránové separace.
Grant CEP: GA TA ČR TE01020080
Institucionální podpora: RVO:67985858
Klíčová slova: carbon dioxide * membrane separation * biogas
Obor OECD: Chemical process engineering

Během posledních deseti let se membránová technologie objevila jako atraktivní přístup k separaci CO2/CH4 díky svým technologicky zajímavým výhodám, jako je snadná obsluha a údržba, modularita, dostupnost různých typů membránových materiálů, jednoduchost zvětšování měřítka, mobilita při přepravě a potenciálně vysoká energetická účinnost a nízké provozní náklady. Na druhou stranu membránové moduly jsou obecně docela citlivé na nečistoty. Aby se produkoval vysoce čistý CH4 (> 95%) jako konečný produkt, je nutné odstranit nečistoty před membránovými jednotkami a před odstraněním CO2. Tyto dodatečné kroky zvyšují náklady na proces čištění surového bioplynu na CNG. Jednostupňový proces separace surového bioplynu založený na membráně z dutých vláken, představuje radikální inovaci v procesu čištění bioplynu, protože naše řešení nevyžaduje nákladné a nezbytné kroky předúpravy (tj. odstranění H2S, vodní páry a siloxanových kontaminantů). Pro čištění surového bioplynu byly použity tenké asymetrické neporézní membrány ve formě dutých vláken z polyesterového karbonátu.

Over the past ten years, membrane technology has emerged as an attractive approach to CO2 / CH4 separation due to its technologically interesting advantages such as ease of use and maintenance, modularity, availability of different types of membrane materials, simplicity of scale, transport mobility and potentially high energy efficiency, low operating costs. On the other hand, membrane modules are generally quite sensitive to dirt. To produce highly pure CH4 (> 95%) as the end product, it is necessary to remove impurities from the membrane units and before removing CO2. These additional steps increase the cost of the CNG crude biogas process. The single-stage process of separation of raw biogas based on a hollow fiber membrane represents a radical innovation in the biogas cleaning process because our solution does not require costly and necessary pre-treatment steps (ie removal of H2S, water vapor and siloxane.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0294132