Separace oxidu uhličitého z bioplynu membránovými procesy.
Byla prokázána úspěšnost technologie pro čištění surového bioplynu až na normu stanovenou pro CNG. Testovaný přístup umožnil výrobu biometanu pomocí nízko-nákladové membránové technologie založené na dutých vláknech. Asymetrické membrány z dutých vláken s tenkou selektivní neporézní vrstvou z polyesterového karbonátu byly úspěšně použity v jednostupňovém procesu čištění surového bioplynu na bioplynové stanici Choťovice v České republice.
Dva membránové moduly z tenké asymetrické neporézní membrány ve formě dutých vláken z polyesterového karbonátu byly dodány firmou GENERON, USA. Moduly byly testovány v různých podmínkách, než byly původně navrženy, většinou v podmínkách s nižším tokem nástřiku a bez jakýchkoliv předúprav. Moduly byly zapojeny jak v jednostupňovém, tak ve dvoustupňovém uspořádání v rámci čištění surového bioplynu za reálných podmínek.
Zařízení na čištění bioplynu na bioplynové farmě Choťovice a jeho interiér
V této studii jsme prokázali 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.
Tato nová technologie čištění surového bioplynu umožňuje snížení kapitálových výdajů o ~ 20% a provozních výdajů o ~ 50% ve srovnání s dosud využívanými technologiemi, jakými jsou vysokotlaká vodní vypírka nebo metoda PSA. Tento nový přístup výrazně zlepšil výkonnost a robustnost celého procesu membránové separace a lze jej považovat za hlavní průlom u membránového čištění plynů pro levnou výrobu CNG ze surového bioplynu. Zároveň byl proveden úspěšný scale-up procesu.