De la biogaz la biometan: tehnologia de măsurare fiabilă asigură stabilitatea, siguranţa şi calitatea procesului
Producerea fiabilă a biogazului şi a biometanului depinde de tehnologii de măsurare capabile să funcţioneze în fluxuri de gaze umede, contaminate şi caracterizate de variabilitatea proceselor biologice. De la monitorizarea digestiei anaerobe în digestor până la monitorizarea biogazului în conducta de gaz şi în secţiunea de purificare, instrumentaţia oferă vizibilitatea operaţională necesară pentru menţinerea unui proces stabil, sigur şi conform. Elementele-cheie includ, în mod obişnuit, măsurarea continuă a debitului, presiunii, temperaturii, pH-ului şi nivelului, completate de analizoare de gaze pentru determinarea compoziţiei şi monitorizarea calităţii gazului.
Măsurarea specifică a H2S este deosebit de importantă pentru protejarea echipamentelor din aval, verificarea eficienţei procesului de purificare, reducerea riscurilor de coroziune şi a celor la adresa securităţii. În etapa de purificare, măsurarea consecventă a biometanului (debit şi calitate în punctele critice) contribuie la separarea eficientă, respectarea specificaţiilor şi transferul sau injectarea în reţea în condiţii de fiabilitate, transformând biogazul brut, cu caracteristici variabile, într-un produs energetic controlat şi verificabil.
Prezentarea generală a procesului, de la generarea biogazului prin digestie, trecând prin desulfurare, filtrare şi purificare, până la injectarea biometanului în reţea
Prezentare generală a procesului, de la digestie la biometan
Această schemă de proces ilustrează fluxul tehnologic tipic al unei instalaţii de biogaz, în care deşeurile organice sunt transformate în energie regenerabilă. În interiorul digestorului, microorganismele descompun biomasa în absenţa oxigenului, generând biogaz brut, alcătuit în principal din metan şi dioxid de carbon. Gazul trece apoi prin etapele de condiţionare şi tratare, în cadrul cărora sunt îndepărtate impurităţile, precum hidrogenul sulfurat şi umiditatea, înainte de a fi purificat până la obţinerea biometanului. Gazul purificat poate fi utilizat pentru producerea de energie electrică şi termică sau poate fi injectat în reţeaua de gaze naturale.
Măsurarea în linie a debitului într-o conductă de biogaz care transportă gaze umede, cu monitorizare continuă şi precisă
Măsurarea debitului şi a calităţii biogazului la ieşirea din digestor
Condiţiile biogazului la ieşirea din digestor sunt, prin natura lor, instabile. Variaţiile debitului, umiditatea ridicată, prezenţa spumei sau a condensului antrenate de flux şi compoziţia variabilă a gazului îngreunează efectuarea unor măsurători precise. Aceşti factori pot conduce la abateri ale semnalului şi la date nesigure pentru controlul procesului, bilanţul energetic şi raportările impuse de reglementări.
Măsurarea continuă şi robustă atât a debitului, cât şi a compoziţiei biogazului, utilizând instrumentaţie concepută pentru gaze umede, corozive şi cu proprietăţi variabile, este indispensabilă. Aceasta oferă o bază unică şi fiabilă de date pentru exploatarea în siguranţă a digestorului, realizarea unui bilanţ complet al producţiei, evaluarea eficienţei energetice şi controlul arderii la faclă în condiţii conforme, reducând totodată incertitudinea, riscurile operaţionale şi necesarul de întreţinere.
- Utilizaţi ProsonicFlow B 200 pentru măsurarea precisă şi fiabilă a debitului biogazului umed şi al gazului din digestor, chiar şi în condiţii fluctuante de proces. Analiză unică, în timp real, a fracţiei de metan.
- Prosonic Flow G 300 asigură o măsurare robustă şi fiabilă a debitului pentru o gamă largă de aplicaţii cu gaze, inclusiv în cazul gazelor umede şi al variaţiilor proprietăţilor şi compoziţiei gazului. Senzorii de presiune şi temperatură integraţi permit compensarea automată.
Măsurarea presiunii în digestorul de biogaz pentru siguranţa şi stabilitatea procesului
Măsurarea presiunii pe întregul lanţ de tratare a biogazului
În lanţul de tratare a biogazului, etapele de purificare, precum uscarea, desulfurarea sau îmbunătăţirea biometanului, sunt sensibile la contaminare, condens şi depuneri, care pot conduce la creşterea pierderilor de presiune şi, în cel mai rău caz, la blocaje parţiale sau totale. În lipsa unor date fiabile privind presiunea, defecţiunile rămân adesea nedetectate până când debitul de gaz este restricţionat sau sunt afectate procesele din amonte.
Măsurarea presiunii înainte şi după fiecare etapă de purificare oferă o imagine clară asupra stării de funcţionare. O presiune diferenţială stabilă confirmă funcţionarea corectă, în timp ce modificările treptate sau bruşte ale presiunii permit detecţia timpurie a colmatării, a saturării filtrelor sau a acumulării condensului, făcând posibilă intervenţia la timp şi asigurând funcţionarea sigură şi fiabilă a instalaţiei de biogaz.
- Transmiţătorul compact de presiune Cerabar PMP21 permite o instalare simplă şi rapidă
- Măsurare a presiunii cu precizie ridicată folosind Cerabar PMP51B, cu posibilitatea operării la distanţă a transmiţătorului
Monitorizarea în timp real a parametrilor energetici importanţi
Măsurarea energiei în sistemele de recuperare a căldurii reziduale
În sistemele de recuperare a căldurii reziduale din procesele de cogenerare (CHP), măsurarea precisă a energiei este dificilă deoarece debitele fluctuează, diferenţele de temperatură sunt adesea reduse, iar condiţiile de proces se pot modifica rapid în funcţie de sarcină. Măsurarea necorespunzătoare a debitului sau amplasarea incorectă a senzorilor de temperatură afectează direct fiabilitatea valorilor calculate ale energiei.
O abordare care combină măsurarea fiabilă a debitului, senzori precişi pentru temperaturile pe tur şi pe retur şi un contor de energie termică (BTU) integrat permite calcularea continuă şi consecventă a energiei. Această configuraţie oferă o imagine clară asupra energiei termice recuperate, permite detecţia timpurie a pierderilor de eficienţă şi susţine verificarea fiabilă a performanţei sistemului de recuperare a căldurii reziduale în condiţii reale de funcţionare.
- Debitmetru cu ultrasunete Prosonic Flow E Heat pentru un management energetic optimizat
- Contorul BTU EngyCal RH33 asigură monitorizarea transparentă a consumului de energie
- Transmiţător de temperatură modular iTHERM ModuLine TM131
Analizor de gaze TDLAS montat pe perete pentru monitorizarea continuă, cu selectivitate ridicată, a concentraţiei gazelor în procese industriale
Purificarea biogazului brut pentru transformarea în biometan
Purificarea biogazului brut pentru transformarea în biometan necesită condiţii de proces stabile şi bine controlate, în ciuda fluctuaţiilor debitului de biogaz brut, a variaţiilor concentraţiilor de metan şi CO₂ şi a prezenţei impurităţilor, precum H₂S, umiditate şi siloxani. Aceste variaţii pot afecta negativ eficienţa separării, calitatea gazului produs şi disponibilitatea instalaţiei dacă nu sunt detectate şi controlate din timp.
O soluţie robustă se bazează pe măsurarea continuă a principalelor variabile de proces, precum debitul, temperatura şi compoziţia gazului, în punctele critice ale instalaţiei de purificare. Instrumentaţia fiabilă permite operatorilor să verifice funcţionarea corectă a unităţilor de purificare, să menţină calitatea biometanului în limitele specificaţiilor, să detecteze din timp perturbările sau depunerile şi să asigure funcţionarea sigură, eficientă şi conformă a procesului de purificare.
- Analizorul de gaze TDLAS J22 oferă monitorizarea în timp real a calităţii biogazului şi a biometanului şi asigură măsurători fiabile ale calităţii gazului la transferul de custodie
- Analizorul de gaze TDLAS JT33 asigură măsurarea continuă, în timp real, a concentraţiei de H2S
%20with%20flange%20connections%20for%20accurate%20measurement%20of%20natural%20and%20process%20gas%20-%20PP01.jpg "Picture of ultrasonic flowmeter Proline Prosonic Flow G 300 / 9G3B - Highly robust gas specialist")
