Hreinsun með Selexoli
Almenn lýsing
Hreinsun biogass með Selexol (gengur einnig undir nafninu Genosorb 1753) svipar mjög til hreinsunar með vatnsþvotti og er ferlið sýnt á myndinni hér að neðan. Stór hluti ferlisins felst í því að endurhæfa Selexolið til að hægt sé að nota það til frekari upptöku. Koldíoxíð leysist um 3 sinnum betur upp í Selexoli heldur en í vatni og þarf því mun minni hreinsitank til að anna sama gasflæði [1]. Auk koldíoxíðs leysist vatn einnig upp í Selexoli og þess vegna gerist ekki þörf á því að þurrka gasið eftir hreinsun (líkt og þarf eftir vatnsþvott).

                                                                                     Hreinsunarferli með Selexoli

Upptaka koldíoxíðs
Ferlið hefst á því að biogasinu er þjappað og því dælt inn í upptökutank að neðan þar sem það mætir gagnflæði af Selexoli. Selexolið tekur upp stærstan hluta af koldíoxíðinu og út kemur gas sem inniheldur allt að 99% metan [2]. Selexolið er nú auðugt af koldíoxíði en hefur auk þess tekið upp eitthvað af metani. Leysni koldíoxíðs í Selexoli eykst með auknum þrýstingi og/eða lægri hita og er aðferðin oft framkvæmd við háan þrýsting (20-30 bör) [3] .

Afgösun 
Afgösunin er gerð í tveimur tönkum sem eru undir mismunandi þrýstingi. Í fyrri tanknum er metan losað úr Selexolinu og í þeim síðari er koldíoxíð losað. Afgösun hefst á því að koldíoxíðríku Selexoli er dælt yfir í afgösunartank 1 (flash tankur) sem er undir lægri þrýstingi. Við þrýstingsbreytinguna losnar einkum metan úr Selexolinu og er því dælt í gerjunartank til að auka nýtni virkjunarinnar (sjá mynd). Eftir metanlosunina er Selexolinu dælt í afgösunartank 2 þar sem koldíoxíð er fjarlægt með loftflæði. Sá tankur er undir andrúmsloftsþrýstingi og er útbúinn dreifingarbúnaði á sama hátt og upptökutankurinn til að fá sem mesta snertingu milli gass og lofts. Selexolið er nú tilbúið til frekari upptöku og er kælt áður en því er dælt inn í upptökutank.

Brennisteinsvetni leysist mjög vel upp í Selexol en mikla orku þarf til að losa það aftur og því mælt með því að það sé fjarlægt úr hráefninu áður en hreinsun með Selexol hefst. Ef brennisteinsvetni hefur ekki verið fjarlægt er ekki mælt með því að notað sé loft til afgösunar. Ástæða þess er að þegar brennisteinsvetni kemst í snertingu við loft þá myndast brennisteinsútfellingar í uppgufunartanki og getur það valdið tjóni [1]. Frekari upplýsingar um hvernig brennisteinsvetni er fjarlægt má finna hér.

Tækjabúnaður
Í töflunni hér til hliðar er tekinn saman helsti búnaður sem þarf til að hreinsa biogas með Selexol. Búnaðurinn miðast við það að brennisteinsvetni hafi verið fjarlægt úr biogasinu áður en ferli hefst. Aðrar útfærslur á búnaði ásamt tæknilegum atriðum eru teknar saman  hér að neðan. 

Helstu þættir sem hafa áhrif á hreinsun með þessari aðferð eru:Aðrar útfærslur og hönnunarstærðir
Ef brennisteinsvetni er ekki fjarlægt áður en ferli hefst þarf meðal annars að bæta við gufuhitara sem hitar Selexolið í uppgufunartanki. Slík hitun er orkufrek en hægt er að nýta varmann til að hita upp Selexolið áður en það fer í afgösunartank. Þar sem meira koldíoxíð er tekið upp við lægra hitastig er tilvalið að leiða Selexolið í gegnum varmaskipti sem liggur milli afgösunartanks og upptökutanks.

• Þrýstingur og hitastig
• Flæði Selexol
• Stærð og gerð tanka

Dæmi um útfærslu á hreinsun með Selexoli má sjá í töflunni hér að neðan. Hver breytistærð verður síðan skoðuð og áhrif hennar á hreinsunina metin.

Þrýstingur (og hitastig) 
Líkt og vatn tekur Selexol upp meira koldíoxíð við meiri þrýsting og/eða lægri hita. Við 10 bör leysist koldíoxíð um 6 sinnum betur í Selexoli heldur en í vatni við sama hitastig. Myndin hér að neðan sýnir hvernig koldíoxíð, brennisteinsvetni og metan leysist upp í Selexoli við 20°C.

Leysni brennisteinsvetnis (H₂S), koldíoxíðs (CO₂) og metans (CH₄) í Selexoli við 20°C [5]

Þrýstingur í afgösunatönkum
Í stað eins afgösunartanks í vatnsþvotti, eru nú notaðir tveir tankar (sjá mynd). Fyrri tankurinn losar metan úr Selexolinu en sá seinni hreinsar burt koldíoxíðið með loftflæði. Forsenda þess að gas losni úr Selexolinu er að þrýstingur sé lækkaður. Metan leysist verr í Selexoli en koldíoxíð og losnar því fyrr við lækkun á þrýsingi. Af þeim sökum er þrýstingur í fyrri afgösunartanki hafður hærri en í þeim seinni. Fyrri afgösunartankurinn er til að minnka tap á metani til andrúmsloftsins og bætir það nýtingu virkjunarinnar ásamt því sem það hefur jákvæðari áhrif á umhverfið.

Flæði Selexol
Líkt og með aðra ísogsvökva skiptir flæði vökvans miklu máli þegar kemur að upptöku koldíoxíðs. Aukið flæði eykur upptöku koldíoxíðs fyrir sama gasflæði. Flæði Selexols er stillt saman við gasflæðið til að ná fram settum kröfum á hreinsun og til að minnka orkunotkun við dælingu.

_________________________________________________________________________________

Heimildir:

[1] Persson, M. (2003). Evaluation of ugrading techniques for biogas (sk. júní ’09).

[2] Electrigaz Technologies Inc. (2008). Feasibility Study – Biogas upgrading and grid injection in the Fraser Valley, British Columbia (sk. ág ’09)

[3] Deublein, D.;Steinhauser, A. (2008). Biogas from Waste and Renewable Resources.Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 

[4] Jönsson, O. & Dahl. A. (2001). Adding gas from biomass to the grid (sk. jún ’09)

[5] Kohl, A. & Nielsen, R. (1997). Gas Purification (sk. jún ’09). Houston, Tex: Gulf Pub