Verbesserung der Biogasproduktion mit Stoffaustauschanlagen bei europäischem Hersteller

Die Schlüsselkomponenten des Prozesses mussten ausgewählt werden. Und Munters verfügte über die Ausrüstung, die Erfahrung und das Branchenverständnis, um die Arbeit zu erledigen. "Unsere Füllkörper- und Kolonneneinbauten der 3. Generation wurden von unserem Team erfolgreich entwickelt und ihre Leistung vor Ort bestätigt", sagte Pablo Ruiz, Munters Field Sales & Key Account Manager EMEA Process Industry. Hintergrund Der europäische Kunde verfügt über eine bewährte, proprietäre Technologie für die Umwandlung von Biogas in Biomethan. Ursprünglich aus OFMSW (Organic Fraction of Municipal Solid Waste) hergestellt, wird das Biogas dann zu erneuerbarem und CO2-neutralem Biomethan aufbereitet, einer Energiequelle, die dazu beiträgt, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Biomethan hat viele nachhaltige Anwendungen, von Kraftstoffen für Fahrzeuge und Kraft-Wärme-Kopplung bis hin zur Verwendung im Erdgasnetz nach der Endaufbereitung. Die CO2-Bilanz ist negativ, da das zurückgewonnene CO2 in vielen Bereichen als Rohstoff wiederverwendet werden kann und sogar hat Lebensmittelqualität. Überblick über den Prozess Biogas wird in der Regel zur selektiven Entfernung von CO2 verdichtet und dann von der Oberseite der Absorptionssäule als Biomethan zurückgewonnen. Eine mit CO2 angereicherte Lösung verlässt dann den Boden des Absorptionsturms und wird einer Regenerationskolonne zugeführt, wo das absorbierte CO2 freigesetzt und in hoher Reinheit von der Oberseite der Regenerationskolonne zurückgewonnen wird. Der Biogas-zu-Biomethan-Hersteller wandte sich ein zweites Mal an Munters und bat um Hilfe bei den Schlüsselkomponenten für seinen Prozess. Ihr Ziel war es, maximale Kapazität auf möglichst wenig Raum zu erreichen. Dieses Projekt steht im Einklang mit den europäischen Klimazielen und der Nutzung erneuerbarer Energien.

Die Munters-Lösung

Dank umfassender Anwendungskenntnisse und einer nachgewiesenen Erfolgsbilanz als internationaler Anbieter von Massentransferausrüstung konnte Munters unserem europäischen Kunden dabei helfen, ihren Biogas-zu-Biomethan-Prozess zu verbessern und gleichzeitig deren CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. Einige der Maßnahmen umfassten: Die Innenausstattung für den Absorber und den Stripper wurde nach umfangreichen Gesprächen mit den Ingenieuren von Munters ausgewählt. Die Verpackung der dritten Generation mit Munters Medal-Pak wurde gewählt, da sie eine hohe mechanische Festigkeit und eine große effektive Grenzfläche bietet. Weitere ausgewählte Innenausstattungen waren Munters Riser Deck Distributoren, welche den Flüssigkeits-Querstrom fördern und die Verteilungsqualität verbessern. Ebenfalls bereitgestellt wurden Stützplatten, Modell SPM522, für eine effiziente Gaseinspritzung. „Exakte hydraulische Berechnungen und detaillierte technische Unterstützung während der Planungsphase der Projekte führten zur geeigneten Auswahl der Kolonnen-Innenausstattung“, so Pablo Ruiz, Munters Field Sales & Key Account Manager EMEA Prozessindustrie. Medal-Pak™ Medal-Pak (früher als IMTP verkauft) vereint die Vorteile beider Welten hinsichtlich Leistung (niedriger Druckverlust und hohe Effizienz). Es kann sowohl in Hochdruck- als auch in Vakuumtürmen effektiv eingesetzt werden. Weitere Vorteile sind die große effektive Grenzfläche, hohe mechanische Festigkeit und geringe Kosten. Die monolithische Konstruktion vermeidet das „Aufbiegen“ an den Enden, wie es bei ringförmigen Packungen vorkommen kann. Medal-Pak ist in verschiedenen Größen erhältlich, um unterschiedliche Kombinationen aus Effizienz und Druckverlust zu bieten. Medal-Pak kann aus verschiedenen Metallen gefertigt werden, darunter Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Titan, Zirkonium usw. Riser Deck Distributor/Redistributor (Modelle DRD503/RRD504) Der Riser Deck Distributor ist ein Decktyp-Verteiler, bei dem sich die Öffnungen an der Basis/des Decks befinden. Gassteigleitungen zwischen den Öffnungen fördern den Flüssigkeits-Querstrom und verbessern dadurch die Verteilungsqualität. Dieser Verteiler wird meist als mehrteilige Konstruktion geliefert, wobei alle Verbindungen mit Dichtungen abgedichtet sind. Die Befestigung erfolgt durch Klemmen an einer Absatz-/Stützring, der an die Kolonnenwand geschweißt ist. Dieser Verteiler kann mit Anti-Migrationsstangen in den Steigleitungen ausgestattet werden, um die Notwendigkeit eines Bettbegrenzers zu eliminieren. Umlenksteigleitungen sind abgedeckt, um ein Umgehen von Flüssigkeit durch Steigleitungen, die von der darüber liegenden Packung herabregnet, zu verhindern. Auswahlkriterien Kolonnendurchmesser > 600 mm Maximaler Turndown-Verhältnis 2:1 Flüssigkeitsraten > 5 m³/m²·h Geringe Verschmutzung Stützplatte (Modell SPM522) Das Modell SPM522 ist eine Gasinjektionsstützplatte, die für Türme mit einem Durchmesser von meist weniger als 900 mm ausgelegt ist. Diese Stützplatte ist je nach Einbauart – über eine Mannöffnung oder über die Flanschverbindung am Kolonnenkörper – als mehrteilige oder einteilige Konstruktion erhältlich. Die Schlitzgröße richtet sich nach der zu stützenden Verpackung. Diese Stützplatten ruhen frei auf einer Absatz-/Stützring oder können direkt an einem Tablettstützring verschraubt/geklemt werden. Bettbegrenzer für Random Packing (Modell blr531) Dieser Bettbegrenzer wird normalerweise für metallische und Kunststoff-Random-Packungen empfohlen. Er ist so konstruiert, dass er einer Aufwärtskraft standhält. Die Öffnungsgröße kann an verschiedene Packungsgrößen angepasst werden, und die Träger können so ausgelegt werden, dass sie eine vorgeschriebene Personenlast tragen. Der normale Bettbegrenzer wird an einer Absatz-/Stützring geklemmt. Falls der Bettbegrenzer unter einem Hochleistungsverteiler angebracht wird, kann die Konstruktion erweiterbar ausgeführt werden, mit Stellschrauben, die an der Kolonnenwand angezogen werden können. Dadurch wird die Notwendigkeit einer Absatz-/Stützring eliminiert und eine gute Verteilung in Wandnähe sichergestellt.