Двигатели, работающие на биогазе

Биогаз можно применять в качестве топлива для автомобильных двигателей, причем эффективность его в этом случае зависит от содержания метана и наличия примесей. На метане могут работать как карбю­раторные, так и дизельные двигатели. Однако, так как биогаз является высокооктановым топливом, более эффективно его использование в дизельных двигателях.

Для работы двигателей необходимо большое количество биогаза и установка на двигатели внутреннего сгорания дополнительных устройств, которые позволяют им работать как на бензине, так и на метане.

Газоэлектрогенераторы

Опыт показывает, что биогаз экономически целе­сообразно использовать в газоэлектрогенераторах, при этом сжигание 1 м³ биогаза позволяет вырабатывать от 1,6 до 2,3 кВт электроэнергии. Эффективность такого использования биогаза повышается за счет использова­ния тепловой энергии, образующейся при охлаждении мотора электрогенератора, для обогрева реактора био­газовой установки.

Очистка биогаза для использования в двигателях внутреннего сгорания

Для использования биогаза в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания необходимо предва­рительная очистка биогаза от воды, сероводорода иуглекислоты.

Уменьшение содержания влаги

Биогаз насыщен влагой. Очистка биогаза от влаги состоит в его охлаждении. Это достигается при пропус­кании биогаза по подземной трубе для конденсации вла­ги при более низких температурах. Когда газ вновь подогрева­ется, содержание влаги в нем существенно уменьшается. Та­кое высушивание биогаза особенно полезно для используемых счетчиков сухого газа, так как они со временем обязательно заполняются влагой.

Уменьшение содержания сероводорода

Сероводород, смешивающийся в биогазе с водой, образу­ет кислоту, вызывающую коррозию металла. Это является се­рьезным ограничением использования биогаза в водных обо­гревателях и двигателях.

Наиболее простым и экономичным способом очистки био­газа от сероводорода является сухая очистка в специальном фильтре. В качестве абсорбера применяется металлическая «губка», состоящая из смеси окиси железа и деревянной струж­ки. С помощью 0,035 м³ металлической губки из биогаза можно извлечь 3,7 кг серы. Если содержание сероводорода в биогазе составляет 0,2%, то этим объемом металлической губки мож­но очистить от сероводорода около 2500 м³ газа. Для регенера­ции губки ее необходимо подержать некоторое время на воздухе.

Минимальная стоимость материалов, простота эксплуа­тации фильтра и регенерация абсорбера делают этот метод на­дежным средством защиты газгольдера, компрессоров и дви­гателей внутреннего сгорания от коррозии, вызванной продол­жительным воздействием сероводорода, содержащегося в био­газе. Окись цинка также является эффективным абсорбентом сероводорода, причем это вещество имеет дополнительные преимущества: оно абсорбирует также органические соединения серы (карбонил, меркап­тан и т.д.)

Уменьшение содержания углекислоты

Уменьшение содержания углекислоты - сложный и дорогой процесс. В принципе, углекислота может быть отделена путем впитывания в известковое молоко, но такая практика приводит к образованию больших объемов извести, и не подходит для использования в системах большого объема. Углекислота сама по себе является ценным продуктом, который можно использовать в различных производствах.

Использование метана

Современные исследования химиков открывают большие возможности использования газа - метана, для производства сажи (красящее вещество и сырье для резиновой промышленности), ацетилена, формальдегида, метилового и этилового спирта, метиле­на, хлороформа, бензола и других ценных химичес­ких продуктов на базе больших биогазовых установок.

Потребление биогаза двигателями

В с. Петровка Чуйской области КР биогазовая установка Ассоциации «Фермер» объемом 150 м³ обес­печивает биогазом для бытовых нужд 7 крестьянских хозяйств, работугазоэлектрогенератора и 2-х автомашин - УАЗа и ЗИЛа. Для работы на биогазе двига­тели были дооборудованы специальными устройства­ми, а автомашины - стальными баллонами для закач­ки газа.

Средние значения потребления биогаза для про­изводства 1 кВт электроэнергии двигателями Ассо­циации «Фермер», - около 0,6 м³ в час.