Řešení siloxanové kontaminace


Řešení siloxanové kontaminace, řešení Parker PpTek

Plyny z deo­do­rantů ohro­žují výrobu bioenergie

Těkavé metyl­si­lo­xany jsou tří­dou che­mic­kých látek s ros­toucí šká­lou apli­kací. V posled­ních deseti letech se dese­ti­ná­sobně zvý­šilo jejich pou­ží­vání a oče­kává se, že spo­třeba bude i nadále narůs­tat. Tyto látky jsou široce vyu­ží­vány v pří­prav­cích pro osobní hygi­enu jako jsou deo­do­ranty, zubní pasty, pří­pravky pro péči o pleť, vla­sové kon­di­ci­onéry nebo jako nosiče v anti­per­spi­ran­tech. Pou­ží­vají se také jako účinné prů­mys­lové čis­ticí pro­středky. Odpad z těchto pro­duktů je často likvi­do­ván na měst­ských sklád­kách, kde se při roz­kladu ostat­ních orga­nic­kých látek vytváří metan a oxid uhli­čitý. Silo­xany se smě­šují s těmito slou­če­ni­nami a kon­ta­mi­nují plyny, které se následně pou­ží­vají jako palivo motorů gene­ru­jí­cích elek­tric­kou ener­gii. Silo­xany se dostá­vají i do čis­ti­ček odpad­ních vod, a to pře­de­vším z prů­mys­lo­vých a domov­ních odpadů. Prů­běh kon­ta­mi­nace je podobný jako v pří­padě muni­ci­pál­ních skládek.

Poškozený píst vlivem siloxanové kontaminace v bioplynu, řešení: zařízení PpTek BGAK

Poško­zený píst

Rizika při­ná­še­jící pří­tom­nost silo­xanů v bioplynu

Silo­xany obsa­žené ve sklád­ko­vých a kalo­vých ply­nech se v prů­běhu spa­lo­vání pře­mě­ňují na oxid kře­mi­čitý. Tento typ kys­lič­níku se spo­juje s dal­šími plyn­nými prvky a maza­cím ole­jem a vytváří tvrdý povlak, který se hro­madí na povrchu spa­lo­va­cího pro­storu motoru. V důsledku nahro­ma­dění nečis­tot značně klesá účin­nost motorů výsled­kem čehož je nedo­ko­nale spa­lo­vané palivo, které se dostává do emi­to­va­ných výfu­ko­vých plynů. Aby se zabrá­nilo závaž­nému poško­zení motoru a bylo zabrá­něno nárůstu emis­ního zatí­žení, musí být jeho výkon sní­žen. Tím samo­zřejmě dochází i k poklesu efek­ti­vity výroby ener­gie z bio­plynu. Pokud se zane­dbá kon­t­rola tvorby oxi­do­vých povlaků, může dojít k váž­nému poško­zení ven­tilů, pístů, píst­ních kroužků, vlo­žek válců, hlav válců, zapa­lo­va­cích sví­ček a tur­bod­mycha­del. Takové poško­zení pak vede k neo­če­ká­va­nému před­čas­nému ser­visu nebo nákladné opravě.

Řešení silo­xa­nové kontaminace

Pro sní­žení účinků usa­ze­nin oxidu kře­mi­či­tého v moto­rech pra­cu­jí­cích s kalo­vými a sklád­ko­vými plyny se vyu­ží­vají různé metody. Fluidní vstři­ko­vací sys­témy umož­ňují jemné odstra­nění kře­mi­či­tého povlaku, ale z dlou­ho­do­bého hle­diska se jeví jako výhod­nější samotné odstra­nění silo­xanů z bio­plynu ještě před tím, než se dosta­nou do motoru, tzn. aktivní pre­vence tvorby usa­ze­nin oxidů kře­míku. Pro tento účel jsou k dis­po­zici fil­trační nádoby s aktiv­ním uhlím. Pro­blé­mem je však jejich náplň, která odolá kon­ta­mi­naci pouze po krát­kou dobu. Tyto adsor­béry rov­něž vyža­dují velké mon­tážní pro­story, manu­ální odstra­nění pou­ži­tého aktiv­ního uhlí a likvi­daci kon­ta­mi­no­va­ného média. V poslední době byly vyvi­nuty jed­notky s kaze­to­vými kar­tri­džemi nebo výměn­nými zásob­níky s aktiv­ním uhlím nabí­ze­jící snad­nější výměnu a odstra­nění pou­ži­tého aktiv­ního uhlí. Ačko­liv se těmito sys­témy zabrání vzniku někte­rých usa­ze­nin a zvýší se bez­peč­nost, je tato metoda nákladná a vyža­duje neu­stá­lou údržbu.

Systém PpTek BioGas AutoKleen

Sys­tém PpTek Bio­Gas AutoKleen

Par­ker nabízí pro odstra­nění kon­ta­mi­nace bio­plynu silo­xany jedi­nečné řešení brit­ské spo­leč­nosti PpTek, která se po akvi­zici v roce 2014 stala sou­částí výrobní divize Par­ker Hiross. Zaří­zení Pptek Bio­Gas Auto­Kleen (BGAK) je samo­stat­ným sys­té­mem malých roz­měrů, který pra­cuje na bázi auto­ma­tické rege­ne­race poly­me­ro­vého adsorpč­ního média, jež vyža­duje jen mini­mální prů­běž­nou údržbu. Řídící jed­notka zaří­zení ovládá prů­tok plynu přes dva para­lelně insta­lo­vané zásob­níky s adsor­ben­tem zajiš­ťu­jí­cím zachy­cení silo­xanů a dal­ších kon­ta­mi­nantů jako jsou VOC (Vola­tile Orga­nic Com­pounds = těkavé orga­nické slou­če­niny). Jakmile se jeden ze zásob­níků, ve kte­rém pro­bíhá fil­trace, nasytí nečis­to­tami, je prů­tok plynu auto­ma­ticky pře­smě­ro­ván do dru­hého zásob­níku. První zásob­ník se po ukon­čení fil­trační fáze auto­ma­ticky rege­ne­ruje, zatímco prů­tok plynu pokra­čuje bez pře­ru­šení přes druhý zásob­ník s adsor­ben­tem odstra­ňu­jí­cím kon­ta­mi­naci před vstu­pem do motoru. Při prů­měrné úrovni kon­ta­mi­nace dokáže fil­trační jed­notka BGAK adsor­bo­vat silo­xany po dobu až 5 let a teprve poté bude adsorpční médium vyža­do­vat výměnu. Reten­tát sys­tému je slo­žen pře­vážně ze silo­xanů s vyso­kým bodem varu, tzn. plynů, které jsou pova­žo­vány za látky nepo­ško­zu­jící ozó­no­vou vrstvu a které mají díky své krátké život­nosti v atmo­sféře jen nepa­trný poten­ciál glo­bál­ního otep­lo­vání. Ame­rická agen­tura pro ochranu život­ního pro­středí US EPA udě­lila silo­xa­nům typu VMS (Vola­tile Methyl Silo­xa­nes) výjimku z před­pisů pro ochranu ozó­nové vrstvy jako jiným těka­vým orga­nic­kým slou­če­ni­nám (VOC). Silo­xany se rychle roz­klá­dají v půdě s tím, že 50% jejich objemu se v prů­běhu 4 až 6 týdnů pře­mě­ňuje ve vodou roz­pustné látky. Sys­tém PpTek Bio­Gas Auto­Kleen je jed­no­du­chým, kom­pakt­ním a eko­lo­gicky šetr­ným rege­ne­ra­tiv­ním sys­té­mem umož­ňu­jí­cím dlou­ho­dobý pro­voz motor-generátorů s plným výko­nem mezi jed­not­li­vými ser­vis­ními inter­valy. Tato cha­rak­te­ris­tika s sebou při­náší nákla­dově výhodné řešení pro­blémů způ­so­bo­va­ných silo­xany – účinný pro­voz s pro­dlou­že­nými peri­o­dami údržby a s krát­kou návrat­ností inves­tice (v pro­voz­ním období krat­ším než 12 měsíců).

Konfigurace systému na odstranění siloxanů a VOC, Parker Hiross, PpTek

Kon­fi­gu­race sys­tému na odstra­nění silo­xanů a VOC