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生物甲烷經過阿特拉斯·科普柯製氧機處理,可為氣網提供潔淨氣體

阿特拉斯·科普柯製氧機協助 Nat-Ur-Gas Solschen 在其德國的沼氣工廠生產乾淨的甲烷。利用氧氣進行沼氣脫硫,可為氣網提供永續的能量來源。另一項優點是可透過改善能源效率來降低營運成本 (最多降低 50%)。

使用阿特拉斯·科普柯的變頻壓縮機,也能將氧氣含量嚴密控制在低於爆炸下限,確保廠房的安全。

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壓縮機的壓縮空氣在 10 bar 壓力下,經過活性碳過濾器、油分離器和集塵器 (圖中左側),再到達儲槽。製氧機所需氣體就是由此槽供給。

在 2016 年,Nat-Ur-Gas Solschen GmbH & Co. KG 的 Heinrich Schaper 和 Michael Klawitter 委任位於梅勒的 Bioconstruct GmbH 設計並建造沼氣工廠。該工廠目前每小時產生 1500 m3 的沼氣,平均甲烷含量為 53%。沼氣會在處理廠中透過薄膜持續集中至 94% 的甲烷含量。Klawitter 表示:「我們每小時都會輸送 700 立方公尺的生物甲烷到氣體供應系統」。所產生的沼氣係根據長期採購協議銷售給慕尼黑能源供應商 BayWa。
 

Bioconstruct 沼氣製程的核心是發酵槽,讓細菌以有機物質為原料來生成沼氣。兩個發酵槽每小時分別需要 3.5 噸的新鮮生質或基質。這項商業模式的重要特色是具備永續性,由當地農民提供基質,而發酵殘留物則可作為肥料回饋供應給農民。

生產沼氣最大的問題是產生的硫化氫。首先,它會讓處理廠的濾網黏在一起。其次,它會在燃燒沼氣時轉換為二氧化硫,導致配件和馬達腐蝕。因此,我們必須盡量減少氣體中的硫化氫。」

Michael Klawitter

生物性脫硫法

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位於 Lower Saxony 的 Solschen 沼氣工廠產出的沼氣平均甲烷含量為 53%。

這家位於 Solschen 公司選擇採用生物性脫硫法。在此過程中,硫化氫會透過發酵槽的特殊細菌,加上空氣或氧氣轉換為元素硫和水。硫會留在發酵殘留物內,增加肥料價值,而淨化的氣體則可進行進一步加工。
 

Klawitter 說明:「我們特意決定使用氧氣進行脫硫有別於使用環境空氣進行脫硫,我們可以精確控制 O2 製造機。這讓我們能完全掌控多項因素,例如防爆。我們知道我們有 94% 的 O2 含量,而且可以透過這樣的方式來增加氧氣,確保維持在低於爆炸下限的 2.3%」。氧氣從上方吹入發酵槽,與沼氣一起分散在發酵殘留物半球形存放區的圓頂下方。
 

阿特拉斯·科普柯位於梅勒的交易夥伴 D & N Drucklufttechnik GmbH & Co. KG,也規劃並採用這套氧氣供應系統。它包含噴油式速度調節的 GA 11 VSD+ 螺旋式空壓機、OGP 8-type O2 製造機、壓縮空氣與氧氣儲存槽,以及壓縮空氣和 O2 製程所需的過濾階段。壓縮空氣會在 10 bar 壓力下,通過活性碳過濾器、油分離器和集塵器,再進入儲槽。O2 製造機會從這裡進氣,讓空氣的氧氣含量提高至 94%。氧氣最後經過另一個緩衝槽和兩個電子流量計,到達發酵槽。 

Klawitter 表示:「我們目前平均每小時輸送九立方公尺的氧氣到發酵槽」。視產生的沼氣量而定,氣體瞬間流速坐落在 6 至 11 m3 之間,確保氧氣含量不會超過爆炸下限。因此,壓縮空氣供應機制必須具有彈性,而這也是選用阿特拉斯·科普柯的速度調節機器的主要原因之一。
速度調節的第二大優勢是低耗能,可降低營運成本。阿特拉斯·科普柯的 GA-VSD+ 壓縮機具備新一代的速度調節功能,並且配備特別節能的永久磁鐵馬達。相較於滿載/空載控制系統,此系統可節省 50% 的能源成本。


沼氣脫硫也能保護處理廠上游的活性碳過濾器。若無脫硫,原始氣體的硫含量將大幅縮減過濾器壽命,導致營運成本增加。另一項好處是,氣流中 0.4% 至 0.5% 的氧氣實際上能幫助活性碳發揮其效能,維持其活性。由於氧氣供應於對 Solschen 廠房而言極其重要,因此 Nat-Ur-Gas Solschen 也正努力落實備援解決方案。

Michael Klawitter 也相當推崇阿特拉斯·科普柯的服務。

發生自致故障時,維修工程師能快速有效地讓製造機恢復運作。即使客戶沒有要求,他們也在維護週期內提供系統工程的完整指示。 

Compressor Technique 製氧機 OGP