Dicas para a tecnologia de purificação de biogás por método de membranas

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Este tópico foi editado pela última vez por Amigos dos rios e mares em 21/03/2016, às 16:13. Existem muitos métodos para a purificação do biogás; os métodos tradicionais incluem a adsorção sob pressão variável e o método com amônia. Já os métodos baseados em membranas e a lavagem com água a alta pressão são tecnologias desenvolvidas nos últimos anos. Muitas pessoas acham que a purificação do biogás por meio de membranas é algo simples. A tecnologia de membranas já é amplamente utilizada em diversos campos de separação de gases. Para aplicá-la na separação do biogás, basta adaptar o processo existente. Também é possível escolher os componentes de membrana, desde que eles tenham capacidade de separação adequada. Na verdade, não é bem assim: a tecnologia de separação de biogás por membranas envolve muitos detalhes complexos! Deixe-me explicar cada um deles, aos poucos. Primeiramente, o dióxido de carbono presente no biogás tem um efeito de plastificação em muitas membranas feitas de materiais poliméricos. Por isso, muitas membranas de separação de gases não são adequadas para serem utilizadas em sistemas de separação de biogás. Portanto, é necessário utilizar membranas de polímeros resistentes à plastificação para a separação. Embora o desempenho dessas membranas também diminua com o tempo, esse processo acontece de maneira muito mais lenta em comparação com as membranas feitas de materiais que não são resistentes à plastificação. Portanto, a vida útil é muito maior. Mas esse tipo de membrana é bastante caro, e muitas vezes é ignorado por muitas pessoas. Se você deseja construir uma boa reputação no setor, é melhor optar por essa membrana de separação de biogás, desenvolvida especificamente para esse fim. Se for para uso pessoal, a relação custo-benefício dessa membrana é bastante boa. Escolher a membrana de separação adequada é importante, mas o design do processo também é crucial. Há muitos componentes impuros no biogás que podem ser prejudiciais ao material da membrana. Se o design do processo for feito sem antes se obter relatórios precisos sobre os tipos e quantidades desses impurezas, então esse design também será um fracasso. Claro, é preciso saber antecipadamente do que a membrana tem medo. Na verdade, a membrana é bastante delicada; ela possui muitos predadores, e até mesmo quantidades mínimas desses predadores podem ser fatais para ela. Mas, se você impedir que a membrana entre em contato com seus predadores, ela se tornará extremamente poderosa; não haverá problema em usá-la por dez ou oito anos. Nos processos de membranas, é necessário resfriar e aquecer o material, e nesse processo a energia é desperdiçada. Um bom projeto técnico deve permitir que essa energia seja utilizada de forma eficiente, para que os custos de operação do equipamento possam ser reduzidos. Dessa forma, o processo se torna mais competitivo em comparação com outras técnicas de separação, como a adsorção por pressão variável. O processo de separação por membranas é realizado sob a ação da pressão. O biogás, por sua vez, não possui pressão alguma; portanto, é necessário aumentar a pressão antes de realizar a separação. Qual é a pressão ideal para isso? Há muitos fatores a serem considerados nesse processo. Antes de criar o design, é necessário estabelecer um modelo econômico e, após cálculos detalhados, determinar a pressão operacional ótima. Geralmente, o uso de uma única membrana permite obter um gás metano com concentração relativamente baixa. Para se alcançar uma alta taxa de recuperação, é necessário utilizar um processo com duas ou três membranas. Quanto maior o número de membranas, maior também é a complexidade do processo. Quantas membranas existem em uma única unidade? Quantas membranas em dois segmentos? Quantos são os três segmentos de membrana? A melhor proporção entre o número de raízes de membrana não só reduz os custos de investimento, mas, o que é mais importante, diminui o consumo de energia. Isso porque, para realizar os processos em duas ou três etapas, é necessário realizar um refluxo; o gás que volta precisa ser comprimido novamente, o que consome uma grande quantidade de energia. A melhor proporção permite reduzir a quantidade de gás que precisa ser recompromido. Dois parâmetros importantes das membranas são o coeficiente de permeabilidade e o coeficiente de separação. Os parâmetros das membranas disponíveis no mercado variam bastante; claro, os preços também diferem. Membranas mais baratas não necessariamente significam que os dispositivos feitos com elas sejam econômicos. Há muito a ser estudado nesse assunto. Para entender melhor a situação, é preciso ter um software de cálculo de membranas. Somente os resultados obtidos por meio de um projeto próprio são confiáveis, evitando assim que sejamos enganados pelos preços aparentes dos componentes de membrana. O biogás é um gás inflamável e explosivo; o projeto dos equipamentos deve levar em consideração não apenas os critérios técnicos, mas também a segurança, que é de suma importância. Muitas pessoas ignoram o problema dos limites de explosão dos gases emitidos, o que faz com que os dispositivos continuem a apresentar riscos de segurança durante seu funcionamento. Alguns designs, em busca de beleza, são feitos no formato de contêineres, mas negligenciam a ventilação e a exaustão dentro deles, o que também pode criar riscos de segurança. Existem muitos truques relacionados à tecnologia de purificação de biogás por meio de membranas; não os listarei todos aqui. Quem estiver interessado pode entrar em contato comigo. Meu e-mail: wanghai@bgas.com.cn.