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Estado de la investigación, ventajas y desventajas en el país y en el extranjero Las tecnologías de purificación de biogás incluyen el método de lavado con agua, el método con solvente, el método de separación por membrana, el método de adsorción por cambio de presión y el método criogénico, etc. La tecnología de purificación de biogás de China comenzó tarde y se utilizan comúnmente el método de lavado con agua y el método de adsorción por cambio de presión. A medida que Europa y Estados Unidos se desarrollan * * En los últimos años, con el desarrollo de aplicaciones de separación por membranas, China también ha comenzado a despegar en este aspecto. Dado que el método criogénico se utiliza en proyectos de biogás grandes, medianos y pequeños, el costo de inversión es alto, el consumo de energía es extremadamente alto y no es popular, por lo que no se introducirá en la parte inferior. 1 Método de lavado con agua (tasa de recuperación de CH4: 80-90%) principio: La solubilidad de los óxidos ácidos en agua es mayor que la del CH4 para eliminar CO2 y H2S. El agua se puede regenerar y reciclar mediante reducción de presión, extracción de gas, etc. ； En condiciones adecuadas, se puede utilizar toda el agua dulce, eliminando la necesidad de regeneración del agua. El proceso de lavado con agua es en realidad un proceso de absorción física, adecuado para situaciones en las que la presión parcial de CO2 es alta. Ventajas: Proceso sencillo ； La tecnología está madura ； El agua como absorbente no contamina y está fácilmente disponible. Desventajas: La tasa de pérdida de CH4 es mayor que la de otras tecnologías ； La eficiencia energética es menor que otras tecnologías ； Alto consumo de agua, no apto para zonas con escasez de agua. ； Los microorganismos que son propensos a crecer provocan el bloqueo de las torres. ； Después de la purificación, es necesario secar. Tendencia de desarrollo: El proceso de lavado con agua ha alcanzado una etapa madura y está principalmente en manos de la sueca Mamberg, la holandesa DMT, la neozelandesa Flotech y otras empresas. Se utiliza ampliamente en el campo de la purificación de biogás en el extranjero. Según las estadísticas de la Agencia Internacional de Energía (AIE), en 2014 el número de dispositivos de lavado de agua y la cantidad de purificación superó 1/3 del total, pero la cuota de mercado sigue una tendencia a la baja. 2 Método solvente (tasa de recuperación de CH4: 98,5%) principio: Los métodos solventes se pueden dividir en dos tipos.: Método de disolvente químico y método de disolvente físico. El primero tiene un alto consumo energético y tiene menos aplicaciones. ； Este último utiliza la diferente solubilidad del gas ácido y del CH4 en el disolvente para eliminar el CO2 y el H2S. Los disolventes físicos de uso común incluyen carbonato de propileno (método PC), polietilenglicol dimetil éter (método NHD), disolvente de fórmula Selexol, etc. ； Ventajas: La pureza del gas del producto es alta. ； Alta tasa de recuperación de metano ； El volumen de circulación de disolvente es pequeño y el consumo de energía es bajo. Desventajas: El proceso de regeneración de disolventes requiere una gran cantidad de energía térmica y tiene un alto consumo de energía. ； El proceso de producción de biogás no produce subproductos de vapor y requiere una preparación especial, que consume metano y reduce la producción general de biogás. ； Los disolventes químicos tienen un impacto en el medio ambiente y es necesario tomar las medidas de gestión correspondientes. En áreas con estrictos requisitos de protección ambiental, * * La aplicación de métodos solventes en y áreas es limitada. Tendencia de desarrollo: En términos de cuota de mercado extranjera de purificación de biogás, el método solvente supera 1/3. Todo el flujo del proceso se trasplanta al proceso químico correspondiente y los disolventes utilizados incluyen Selexol, Genosorb, etc. Los procesos de descarburación con solventes domésticos están maduros en la industria química y pueden usarse como referencia a partir del método MDEA mejorado, el método PC, el método NHD, etc., desarrollados por el Instituto de Diseño Nanhua, el Instituto de Diseño Químico de Sichuan, etc. La aplicación de soluciones iónicas a la purificación de biogás es un tema nuevo que ha atraído mucha atención a nivel internacional. Separación de 3 membranas (tasa de recuperación de CH4: 95%) principio: El método de separación por membrana utiliza las diferentes capacidades de adsorción de cada componente gaseoso en la superficie de la membrana, así como las diferentes velocidades de disolución y difusión. Impulsado por la diferencia de presión parcial en ambos lados de la membrana, la mayoría de los componentes, como el CO2 y una pequeña cantidad de CH4, pasan a través de la pared de la membrana, ingresan al lado de permeación y se separan. La mayor parte del CH4 se produce como componente principal del gas bionatural en el lado de alta presión. Ventajas: El dispositivo ocupa un área pequeña, es simple y cómodo de operar y tiene un bajo consumo de energía. Desventajas: Los elementos de la membrana son caros y se dañan fácilmente. La plastificación y el envejecimiento acortarán la vida útil de la membrana y provocarán mayores costos de mantenimiento. ； Los elementos de la membrana son sensibles al aceite y al polvo y requieren una estricta eliminación de aceite y polvo en la etapa inicial. ； La tasa de recuperación de CH4 (≥95%) es baja. Estado de aplicación y desarrollo: Según estadísticas de la Agencia Internacional de Energía (AIE), Europa y Estados Unidos * * Desde 2010, el número y la escala de procesamiento de los dispositivos de purificación de biogás con separación por membrana han comenzado a crecer significativamente. Según su tendencia de desarrollo, se espera que la cuota de mercado de los dispositivos de separación de membranas alcance aproximadamente el 10% en 2016. 4 Adsorción por cambio de presión La adsorción por cambio de presión es reconocida como la tecnología de purificación de gas con los costos operativos más bajos. Debido a la baja tasa de recuperación de metano, no se puede utilizar ampliamente en el campo de la purificación de biogás. Este problema puede resolverse desarrollando adsorbentes especiales para biogás, mejorando el coeficiente de separación de CH4/CO2 y aumentando la capacidad de adsorción de CO2, sentando una base técnica para la aplicación generalizada de la tecnología de adsorción por cambio de presión en el campo de la purificación de biogás. 5 Tecnología Honghu Adsorción por cambio de presión La tecnología de purificación de biogás por adsorción por cambio de presión tiene una tasa de recuperación de CH4 del 99%, el contenido de CH4 en el gas de cola es inferior al 1% y la pureza del gas producto alcanza del 97% al 99% (ajustable). Combina las ventajas de la adsorción por oscilación de presión tradicional y resuelve el problema de la baja tasa de recuperación. Al mismo tiempo, reduce la escala del dispositivo, la inversión total y los costes operativos. El costo operativo de producir GNS a partir de biogás es de 0,25 yuanes por metro cúbico estándar de biogás.