Tecnologia de válvulas para a produção de biometano

Tecnologia de válvulas para a produção de biometano

Muitos ciclos de comutação, processos de controle precisos e um tratamento seguro com fluidos inflamáveis exigem altos requisitos a válvulas na produção de biometano. 

Atua no planejamento ou na construção de instalações de biogás, ou atua na própria produção de gás?
Fale conosco. Teremos prazer em aconselhá-lo sobre uma tecnologia de válvulas adequada.


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Vista geral

Para a tecnologia de válvulas nas instalações de biogás ou na produção de biometano e CO2, oferecemos soluções tecnológicas aperfeiçoadas e adaptadas a cada passo do processo.

Por que GEMÜ?

Válvulas globo robustas para muitos ciclos de comutação, válvulas borboleta para diâmetros nominais maiores ou válvulas de esfera para bloquear tubulações de gás. Graças ao nosso amplo espectro de diversos tipos de válvulas e de acessórios, fornecemos o programa completo de válvulas, sistemas de medição e controle de uma mão

No que deve observar para a escolha de válvulas

Na produção de biometano são frequentemente combinados vários processos para se obter um máximo em cada etapa de produção: Dessulfurização via absorção (carvão ativo), secagem via resfriamento ou adsorção por mudança de pressão (zeólitas), assim como, os processos para a remoção de CO2 mencionados nos itens a seguir.

Dicas para a escolha das válvulas

AplicaçãoParâmetros de operação e requisitos especiaisA observar na escolha das válvulas
Purificadores de gás
• Controle da vazão
• Controle da temperatura
Dessorção até 100°C,
Resistência química contra aminas ou Genosorb®
No caso de água: corpos de aço inox e vedações de EPDM

No caso de aminas/Genosorb®: corpos de aço inox e vedações de PTFE
Processo de isolamento por diafragma
• Controle de pressão
Até 10 bar, temperatura ambienteCorpo fundido com vedações em NBR ou PTFE,

GEMÜ Support no dimensionamento preciso de válvulas de controle. Fale conosco.
Instalações PSACiclo de acionamento frequente e fluxo parcialmente de lado alternado Frequentemente válvulas globo com atuadores para um número maior de ciclos de acionamento,

Tipos de válvulas adequados para fluxo de lado alternado são p.ex. válvulas borboleta ou válvulas de diafragma
Purificadores de gás

Os purificadores de gás podem ser operados com diferentes fluidos. No caso do purificador de água pressurizada o biogás comprimido é limpo com água. O CO2 é dissolvido de forma física na água (absorção) e numa segunda coluna, pode ser eliminado novamente sob pressão mais baixa (dessorção). A água pode então ser recirculada na coluna de absorção. 

Além da água, também podem ser usados poliglicóis para a purificação de gás física. Após a absorção do CO2, o fluido geralmente também é regenerado por meio do aumento da temperatura, e após o seu arrefecimento, alimentado novamente à coluna de absorção.

Aqui são usadas as válvulas GEMÜ:

•      Válvulas de fechamento: no caso de bombas e tanques para fechamento e esvaziamento

•      Válvulas de controle:  para controle do fluxo volumétrico do fluido, e dependendo do processamento, junto aos trocadores de calor para o controle da temperatura


Mais sobre válvulas de controle GEMÜ

 

 

 

Válvula de esfera metálica GEMÜ B20 (opcional: alavanca manual amarela)

Válvula globo de assento inclinado GEMÜ 554

Válvula de diafragma GEMÜ 695

Instalações PSA

O princípio de funcionamento das instalações PSA é a adsorção com mudança de pressão subsequente (Pressure Swing).

 

Por meio do deslocamento da sobrepressão entre os tanques de adsorção paralelos é possibilitada uma operação contínua do sistema com grande economia de energia. Na produção de biometano, o biogás flui para dentro do tanque de purificação. Com isso, o CO2 é adsorvido seletivamente nas peneiras moleculares. O biometano purificado flui para fora. O segundo tanque é regenerado (arejado e lavado) e o CO2 lançado ao ambiente. Ambos os tanques de absorção são operados em troca para garantir uma operação contínua. Enquanto que num tanque ocorre a absorção, o outro tanque é regenerado. Antes do início de um ciclo de sorção, é realizada a mudança de pressão. O gás sob pressão é transferido do tanque saturado ao tanque regenerado.

Requisitos típicos à tecnologia de válvulas:

Ciclo de acionamento frequente, parcialmente em ritmo de minutos: Aqui a seleção adequada são as válvulas globo GEMÜ com atuador para um número maior de ciclos de acionamento.

Fluxo de lado alternado na mudança de pressão: Tipos de válvulas adequadas neste processo são as válvulas borboleta ou as válvulas de diafragma, sendo que aqui na construção não foi predeterminada a direção de fluxo.

Válvula borboleta metálica GEMÜ R470 Tugela

Válvula globo GEMÜ 534

Válvula de diafragma GEMÜ 695

Processo de isolamento por diafragma

A produção de gás com diafragmas poliméricos aproveita as diferentes propriedades de permeação dos gases. 

A permeação do CO2 e do H2S pelos diafragmas é muito mais leve do que o biometano e assim, podem ser dissipados. Assim é produzido o biometano como produto de alta pureza. 

Aqui deverá ser observado:

Como as instalações de diafragmas são geralmente construídas para várias etapas, deve considerar as diferentes classes de pressão na escolha da tecnologia de válvulas. 

Neste processo, além das válvulas de controle, ainda necessita de muitas válvulas manuais nas instalações. 


Mais sobre válvulas de controle GEMÜ

 

 

Válvula de esfera metálica GEMÜ B20 (opcional: alavanca manual amarela)

Válvula globo de assento angular GEMÜ 550 (opcional: função especial G)

Válvula borboleta metálica GEMÜ R487 Victoria (opcional: alavanca manual amarela)

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Obter resultados de controle síncronos e precisos

O dimensionamento incorreto de válvulas de controle pode fornecer resultados de regulação imprecisos ou levar a desgastes precoces. Por isso, nós na GEMÜ damos especial importância ao dimensionamento correto das válvulas de controle.


Para tal, poderá encontrar assistência junto aos nossos consultores técnicos ou na nossa  Folha de especificações zsobre o dimensionamento de válvulas de controle. 

Para a segurança da sua instalação – Certificações para o tratamento com gases

Para assegurar um tratamento adequado com gases inflamáveis, as nossas válvulas cumprem elevados padrões como ATEX ou SIL. Válvulas com certificação DVGW-gás também fazem parte da nossa linha.

 


Exemplos de aplicação

❯ Purificação de gás

Adsorção com mudança de pressão (sigla PSA) é a denominação geral para sistemas de purificação de gás a base de adsorção seletiva.  Para preparar biometano localmente ou para sua refinação, os sistemas PSA oferecem uma possibilidade confiante e de baixo custo. 

Para este tipo de instalações, a GEMÜ oferece tecnologia de válvulas adequada. Leia aqui mais sobre a aplicação num exemplo com instalações PSA.

❯ Reutilização de resíduos de fermentação

A partir dos resíduos de fermentação é possível reciclar recursos naturais valiosos, como, p.ex., fertilizante fosfatado. 

Leia aqui mais sobre a aplicação e quais as válvulas GEMÜ adequadas para este tipo de reciclagem inovador


Download Folheto para aplicações

Centrais de biogás e valorização do biometano [PT]

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Biogas plants and biomethane upgrading [EN]

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