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Optimización de la eliminación de H₂S y reducción del TCO con el grado de carbono de DESOTEC para biogás.

La innovadora planta de producción de carbono PF5 de DESOTEC para el mercado del biogás es la primera en el mundo capaz de tratar, reactivar y reciclar carbón impregnado con altos niveles de azufre, proveniente de la desulfuración de flujos típicos de biogás y biometano. Genera un producto renovable de calidad equivalente al carbón virgen, que posteriormente se impregna con productos químicos específicos para mejorar la quimisorción de sulfuro de hidrógeno (H₂S). Este estudio de caso analiza cómo un cliente francés de biogás, tras cambiar recientemente al carbón PF5, ha experimentado mejoras significativas en la capacidad de carga y la vida útil de los filtros, lo que le ha permitido ahorrar dinero y optimizar sus operaciones.

Conclusiones clave

  1. El cambio de un carbón impregnado estándar al carbón impregnado PF5 de DESOTEC aumentó drásticamente la adsorción de H₂S, lo que conllevó una importante reducción de costes.
  2. Además, captura una mayor cantidad de compuestos orgánicos volátiles (COV), lo que prolonga la vida útil de cualquier filtro de COV posterior.
  3. La solución integral de DESOTEC reduce el coste total de propiedad (TCO) y evita molestias al cliente: proporcionamos asistencia continua para optimizar las configuraciones de filtración y nos encargamos de todos los residuos de filtración, incluyendo el papeleo, la logística y el tratamiento y reciclaje del carbón, incluso con una alta carga de azufre.
  4. Dado que el nuevo producto de nuestra planta PF5 es más eficiente, se fabrica en Europa con fuentes renovables y es reciclable, tiene una huella de carbono mucho menor que el carbono virgen procedente de fuentes no renovables que a menudo provienen de Asia.

El desafío

Esta empresa multinacional de gestión de residuos produce biogás para cogeneración en su vertedero de Francia. Para proteger los motores de cogeneración (CHP) posteriores, el biogás debe purificarse de H₂S y COV, especialmente siloxanos .

DESOTEC lleva varios años prestando a este cliente servicios de filtración eficaces. Inicialmente, utilizamos un filtro con carbón impregnado convencional para adsorber H₂S, seguido de un segundo filtro con carbón no impregnado para capturar COV.

Una vez saturados, estos filtros se sustituían por otros nuevos, y los filtros viejos se transportaban fuera de las instalaciones del cliente para su correcta gestión. El carbón con COV se reactivaba en nuestros hornos para su reutilización, pero no existía la tecnología para reactivar el carbón con H₂S , por lo que se enviaba a una empresa externa para su eliminación segura, hasta que DESOTEC desarrolló su planta PF5.

Con el desarrollo de nuestra innovadora planta de producción de carbono para el sector del biogás, PF5, estábamos deseosos de ofrecer a este cliente una solución aún más eficiente, sostenible y rentable. Le recomendamos que cambiara a nuestro nuevo grado de carbono PF5 , producido localmente en Europa y con la misma calidad que el carbono virgen.

La solución

Para ilustrar las ventajas de nuestro carbón activado de grado PF5 para este cliente, señalamos la experiencia de otros clientes de biogás que ya habían realizado el cambio:

  • Algunos han comprobado que el nuevo tipo de carbón activado es tan eficaz para la eliminación de H₂S que han podido eliminar los pretratamientos de su sistema de filtración.
  • Se ha observado que la vida útil de su filtro de COV posterior, relleno con carbón activado convencional, se ha prolongado al menos un 20%, una cifra que DESOTEC ahora planea mejorar mediante una mayor optimización del sistema en las instalaciones de este cliente.

Gracias a nuestra larga colaboración, este cliente francés estuvo dispuesto a confiar en nosotros y probar el nuevo grado de carbono PF5, con la certeza de que sería fácil volver al anterior si fuera necesario.

Por lo tanto, a finales de 2023, sustituimos los dos filtros del cliente por un único modelo AIRCON HC-XL , relleno con nuestro nuevo filtro de carbón impregnado PF5 para capturar tanto H₂S como COV.

Para aplicaciones que emiten altas concentraciones de COV, generalmente instalamos un segundo filtro con carbón activado estándar, pero esto rara vez es necesario para el biogás de vertedero. Una configuración optimizada resulta más rentable y operativamente más sencilla para los clientes, ya que requiere menos cambios de filtro y genera un único flujo de residuos.

Los resultados

La solución ha demostrado ser incluso más eficaz de lo que DESOTEC había previsto. Tras el cambio de tipo de carbón, pasando de un carbón impregnado estándar a nuestro carbón impregnado PF5, la capacidad de absorción de H₂S aumentó de un promedio del 30 % a un 60 % o más, como se muestra en el gráfico a continuación.

graph showing the increase of H2S adsorption capacity whe switching from standard impregnated activated carbon to DESOTEC PF5 impregnated carbon grade

La vida útil de los filtros se ha prolongado drásticamente: anteriormente, el cliente necesitaba cambiar los filtros cinco veces al año, pero ahora se ha reducido a tres, lo que ha disminuido considerablemente los costes.

Las mediciones en la salida muestran que las concentraciones de H₂S se reducen de 5500 ppm a cero o a solo unas pocas ppm, mientras que los siloxanos se mantienen consistentemente por debajo de los niveles detectables.

Al igual que muchos productores de biogás, este cliente también disponía de un pequeño filtro fijo como sistema de respaldo, que ahora rara vez necesita, lo que reduce aún más los costes operativos.

Siguiendo nuestras recomendaciones, el cliente optimizará próximamente el sistema instalando un segundo filtro AIRCON HC-XL en serie, relleno con el mismo producto PF5. Al duplicar los lechos de filtro de carbón, esta configuración logrará capacidades de carga aún mayores tanto para H₂S como para COV, lo que prolongará la vida útil del filtro y reducirá costes y molestias.

El cliente está encantado con el resultado, y el responsable de la planta está considerando replicar este sistema de filtración en otras nueve instalaciones de biogás bajo su dirección.

Para cerrar aún más el ciclo, en nuestra planta PF5 no solo se reactiva y recicla el carbono , sino que el azufre recuperado también se utiliza para crear yeso. Este se vende al sector de la construcción como material de construcción, lo que reduce la huella de carbono de DESOTEC y convierte todo este proceso de reciclaje en una circularidad total .