طراحی فرایند بهبود بیوگاز با هدف تولید بیومتان و دی اکسید کربن مایع

با توجه به اینکه گاز تولیدی از زیست توده یا همان بیوگاز حاصل از هضم بیهوازی، منبع غنی از دی اکسید کربن و متان می باشد لذا ظزفیت بالایی برای تولید متان است. فرایندهای ارتقا یا بهبود بیوگاز را می توان با روش هایی نظیر شیرین سازی، ریفورمینگ خشک و تولید بیومتانول معرفی نمود. در این تحقیق یک فرایند جدید برای بهبود بیوگاز با استفاده از شبیه سازی با برنامه کامپیوتری پرومکس (Promax) ارائه شده است. در فرایند جدید جداسازی برودتی (کرایوجنیک) بیوگاز مد نظر بوده تا اجزا تشکیل دهنده بیوگاز (متان و دی اکسید کربن) هر یک بصورت جداگانه و در فاز مایع تولید شوند. به این ترتیب می توان از متان و دی اکسید کربن به عنوان ماده اولیه در تولید سایر محصولات شیمیایی استفاده نمود. فرایند ارائه شده شامل دو برج تقطیر، توربین های انبساطی، مبدل گرمایی انتگراسیونی (جعبه سرد) و سیکل سرمایش با نیتروژن است. نتایج نشان می دهد که براساس فرایند جدید می توان از هر کیلوگرم بیوگاز (60 درصد متان و 40 درصد دی اکسید کربن) بترتیب 0/353 کیلوگرم متان و 0/647 کیلوگرم دی اکسید کربن با خلوص بالای 99/9 درصد مولی تولید نمود. همچنین مشخص شد که مصرف انرژی در برج های جداسازی به ازای هر کیلومول از بیوگاز برابر با 2/303 کیلووات می باشد. در نهایت باید گفت که، جداسازی برودتی یک روش بسیار مناسب برای استفاده از منابع بیوگاز می باشد و می تواند رد پای کربن را در اتمسفر کره زمین تا میزان قابل توجهی کاهش دهد.

کلیدواژه ها:

بیوگاز ، متان ، دی اکسید کربن ، شبیه سازی ، رد پای کربن