슬러지 가스 막법 정화 및 정제 시스템

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1. 응용 분야
바이오가스 막법 정화 및 정제 장비는 첨단 중공섬유 가스 분리막 기술을 활용하여 바이오가스(또는 매립가스)에서 이산화탄소를 제거하는 바이오가스 처리용 부대 장비로, 바이오가스와 쓰레기 매립가스의 정화 및 정제에 사용됩니다.슬러지 가스는 정화된 후 천연가스의 대체제로 사용될 수 있으며, 메탄 농도는 97% 이상에 달합니다. 압축/충전 일체형 장치를 통해 동시에 압력을 가하면 표준적인 25MPa의 자동차용 연료(CNG)가 만들어집니다. 또는 천연가스 배관망의 압력 기준에 맞게 압력을 높인 후, 현지 가스 배관망에 직접 연결할 수도 있습니다. 二、작동 원리
막법을 이용한 바이오가스 정화 및 순화 장비는, 기체 막이 혼합 가스 내의 각 성분들을 투과하는 속도가 서로 다르다는 특성을 활용하여 개발된 것입니다. 그림 1과 그림 2는 기체 막이 혼합 가스 내의 각 성분들을 어떻게 선택적으로 투과시키는지를 보여줍니다.바이오가스의 주성분은 메탄과 이산화탄소입니다. 바이오가스를 정제하는 과정에서는 바이오가스 내의 이산화탄소를 분리해 제거하는 것이 핵심입니다. 그래프에서 알 수 있듯이, 바이오가스 내에서 CO2의 침투 속도가 CH4보다 빠릅니다. 따라서 기체 막의 선택적 투과 특성을 활용하여 바이오가스 내의 CH4와 CO2 등의 성분들을 신속하게 분리함으로써 바이오가스를 정제할 수 있습니다. file:///C:/Users/ThinkPad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif
그림 1: 가스 분리막의 선택적 투과 현상
그림 2: 메탄과 이산화탄소 가스의 분리 원리
막법을 이용한 바이오가스 정제 공정은 그림 3에 나와 있습니다. 전체 장비의 구조는 간단하며, 1차 압축기를 제외하고는 다른 가스 처리 장비가 없어 고장 발생률이 낮고, 전체 에너지 소비도 적습니다. file:///C:/Users/ThinkPad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg 그림 3 막법을 이용한 바이오가스 정화 및 순화 공정도 세 번째, 막 분리 기술의 특징들: ü 공정이 간단하고 운영 관리도 쉬우며, 필요한 인력도 50% 이상 줄어듭니다；ü 투자 및 운영 비용이 낮아, 화학 흡수법 및 가압 수세법에 비해 15-25% 저렴함；ü 부지 면적이 작으며, 표준 컨테이너를 활용해 통합되고 모듈식으로 확장이 가능함；제품의 순도가 높으며, 회수율도 높습니다. CH4의 순도는 ≥97%, 회수율도 ≥97%입니다；ü 동기식 탈수 기능을 갖추어 프론트엔드 탈수가 필요 없습니다. 넷, 시스템 구성: 바이오가스 막법 정화 및 정제 장비의 구성은 다음과 같습니다: 바이오가스 압축 시스템, 막 전단 가스 정화 시스템, 막 분리 시스템, 바이오가스 압력 증가 시스템, 가스 주입 시스템 등.4.1 바이오가스 압축 시스템: 멤브레인 모듈의 최적의 분리 효과를 얻기 위해, 원료 가스는 멤브레인 모듈이 작동할 수 있는 적절한 공정 압력으로 압축되어야 합니다.이 시스템은 무윤활 컴프레서를 사용하여, 바이오가스가 윤활유에 의해 2차적으로 오염되는 것을 방지하고, 막 분리 장치에 깨끗한 가스를 공급합니다.4.2 막 전 처리 가스 정화 시스템: 바이오가스에는 메탄과 이산화탄소와 같은 기체들 외에도, 다양한 액체, 고체 입자, 미생물과 같은 불순물들이 포함되어 있습니다. 가스 정화 시스템은 바이오가스 내의 물, 오일, 고체 입자와 같은 불순물들을 추가로 제거함으로써, 막 분리 시스템이 정상적으로 작동할 수 있도록 합니다.가스 정화 시스템은 정화 장치의 안정적인 작동을 보장하는 조건이며, 막 분리 시스템의 수명을 연장시켜 줍니다.4.3 막 분리 시스템: 세계에서 가장 첨단적인 수입형 막 모듈을 사용하여, 바이오가스에 포함된 이산화탄소와 수증기를 분리함으로써 더 높은 순도의 메탄 가스를 얻어냅니다.과학적으로 설계된 다단계 분리 공정을 통해, 막 분리 시스템의 출구에서 나오는 메탄의 순도는 97% 이상에 달하며, 메탄 회수율도 97% 이상입니다.막분리 시스템의 적용은 바이오가스 정제 공정에 최적의 성능을 제공하며, 다음과 같은 특징을 가집니다: ü 다른 물리적 바이오가스 정제 기술에 비해 더 높은 회수율을 보입니다；ü 막 분리 시스템 자체는 에너지를 소비하지 않으며, 재생이 필요하지 않습니다 ；막 모듈 분리 시스템에는 압력 과부하 방지 안전 장치와 공기 공급 차단 시스템이 장착되어 있어, 긴급 상황 발생 시 섬유 막 모듈을 보호하기 위해 공기 공급이 자동으로 차단됩니다；ü 막 분리 시스템의 출구에서는 체크밸브를 통해 역류나 과도한 압력과 같은 문제를 방지합니다.4.4 바이오가스 압력 증폭 시스템은 정화된 바이오가스가 자동차 연료나 기타 사용처에서 요구하는 압력 수준에 도달하도록 하기 위해, 정화된 바이오가스를 더욱 가압해야 합니다. 이 시스템은 안정적이고 신뢰성 있는 압축기를 사용하여 바이오가스의 압력을 25MPa 또는 기타 사용처에서 요구하는 압력 수준까지 올릴 수 있습니다.4.5 가스 충전 시스템의 구성은 가스 충전기 1대로 이루어져 있으며, 바이오가스 압축 시스템에서 나오는 고압 가스를 CNG 저장 탱크가 장착된 차량에 전달하여 저장합니다. 저장 탱크의 가스 압력이 설정된 값에 도달하면, 바이오가스 압축 시스템은 자동으로 가스 공급을 중단합니다. 다섯, 기술 사양
주요 모델 및 기술 사양표

| 순번 | 모델 및 규격 | 장비 크기 (L×B×H m) | 유입 공기량 (m3/d) | 원료 가스 CH4 순도 (%) | 제품 CH4 순도 (%) | CH4 회수율 (%) |
|------|--------------|---------------------|-------------------|----------------------|----------------------|------------------|
| 1 | TRJH-25 | 2500m3/d | 12.3×2.4×2.5 | 2500 | 50-70 | ≥96.8 | ≥99.09 |
| 2 | TRJH-50 | 5000m3/d | 12.3×2.4×2.5 | 5000 | 50-70 | ≥96.5 | ≥99.57 |
| 3 | TRJH-80 | 8000m3/d | 12.3×2.4×2.5 | 8000 | 50-70 | ≥96.5 | ≥99.35 |
| 4 | TRJH-100 | 10000m3/d | 2×12.3×2.4×2.5 | 10000 | 50-70 | ≥96.6 | ≥98.31 |

참고: 장비의 구성은 처리해야 할 공기의 양, CO2 함량 및 관련 파라미터에 따라 결정되며, 필요에 따라 정제용 설비나 온라인 분석 장비 등도 추가로 도입될 수 있습니다