चीन बायोगैस डाइजेस्टर निर्माता छत प्रणाली और प्रक्रिया एकीकरण
बना गयी 01.15
चीन बायोगैस डाइजेस्टर निर्माता छत प्रणाली और प्रक्रिया एकीकरण
बायोगैस डाइजेस्टर एक मेसोफिलिक अवायवीय रिएक्टर है जो सामान्यतः 35 से 38 °C पर 20 से 30 दिनों के हाइड्रोलिक रिटेंशन के साथ चलाया जाता है, और वेसल केवल कार्यक्षेत्र का एक हिस्सा है। गैस-टाइट सीमा, छत का प्रकार, मिश्रण प्रणाली और डीसल्फराइजेशन ट्रेन यह तय करते हैं कि संयंत्र गैस उत्पादन बनाए रखता है या केवल तरल बनाए रखता है। ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील डाइजेस्टर pH 1 से 14 की सीमा में एक अक्रिय आंतरिक सतह प्रदान करते हैं जिसकी Ra फिनिश 0.8 µm से कम होती है, और किलोपास्कल स्तर के दबाव पर चलने वाली दो-झिल्ली वाली छत डाइजेस्टर को दबाव पात्र में बदले बिना उसे वायुरोधी बनाए रखती है।
अवायवीय पाचक (anaerobic digestor) कागज़ पर एक टंकी जैसा दिखता है और एक प्रक्रिया की तरह व्यवहार करता है। संयंत्र पात्र को चालू करते हैं, बर्नर जलाते हैं, और फिर अगला साल यह सोचने में बिताते हैं कि गैस उत्पादन डिज़ाइन आंकड़े से नीचे क्यों रहता है: स्कम परत अपेक्षा से मोटी है, लोड अपसेट के बाद pH गिर गया, H₂S बॉयलर को खा रहा है, या छत पकड़ने के बजाय सांस ले रही है। उनमें से लगभग हर मामले में पात्र समस्या नहीं था, या यदि था, तो तरल के ऊपर बनने वाली गैस के लिए गलत आंतरिक भाग चुना गया था। बायोगैस पाचक आपूर्तिकर्ता का चयन करने का अर्थ है पात्र, छत, मिश्रण और गैस ट्रेन को एक इंजीनियरिंग पैकेज के रूप में आंकना, जिसे यह लेख जाँचने योग्य बनाने के लिए प्रस्तुत करता है।
मेसोफिलिक पाचन और यह पात्र से क्या मांग करता है
अधिकांश संस्थापन 35 से 38 °C पर मेसोफिलिक रूप से चलते हैं, और यही एक संख्या टैंक के डिज़ाइन को निर्धारित करती है। उस सीमा में जैविक दर तापमान के उतार-चढ़ाव के प्रति संवेदनशील होती है, इसलिए ऊष्मा आपूर्ति, इन्सुलेशन और मिश्रण प्रणाली को एक साथ आयामित करना पड़ता है, न कि इसे प्रक्रिया विक्रेता पर छोड़ देना चाहिए। नगरपालिका और खाद्य-उद्योग की कीचड़ के लिए 20 से 30 दिनों का हाइड्रोलिक प्रतिधारण सामान्य प्रारंभिक बिंदु है, और जहाँ ठोस भारण तथा उपचार्यता इसका समर्थन करती है वहाँ कम प्रतिधारण संभव है। इसलिए पात्र को एक सतत कोमल मिश्रण, या तो बाहरी ऊष्मा विनिमयकों के माध्यम से या पुनःपरिसंचरण लूप के माध्यम से ऊष्मा इनपुट, और एक गैस निकास जो कभी भी तरल स्लग न देखे, को सहन करना होता है। व्यावहारिक रूप से, इसका अर्थ है एक टैंक जिसमें टैंक-के-अंदर या ड्राफ्ट-ट्यूब मिक्सर इस प्रकार स्थित हो कि पूरा आयतन गतिमान रहे, और एक परिसंचरण पथ जो प्रवेश से निकास तक शॉर्ट-सर्किट न हो।
पात्र सामग्री और संक्षारण वातावरण
डाइजेस्टेट के ऊपर की गैस का स्थान आक्रामक हिस्सा होता है, और यह तरल के भीतर नहीं बल्कि उसके ऊपर होता है। सल्फेट अपचयन के दौरान हाइड्रोजन सल्फाइड उत्पन्न होता है, pH बढ़ने के साथ अमोनिया ऊपर उठता है, और दोनों मिलकर जल-रेखा पर तथा ऊपरी रिंग में जहाँ संघनन बनता है, कार्बन स्टील पर हमला करते हैं। चूँकि आंतरिक भाग को साफ करने योग्य भी होना चाहिए और ऐसा बायोफिल्म नहीं बनाना चाहिए जो प्रतिधारण समय चुरा ले, इसलिए ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील डाइजेस्टर एक सामान्य विनिर्देश है: 0.25 से 0.45 मिमी की इनेमल परत पैनल पर 820 से 930 °C पर फ्यूज की जाती है, जिसकी रेटिंग 3,450 N/cm² से ऊपर होती है, जो pH 1 से 14 की सीमा में निष्क्रिय रहती है, और Ra 0.8 µm से नीचे परिष्कृत की जाती है ताकि स्कम दीवार पर वेल्ड होने के बजाय छूट जाए। शिपमेंट से पहले प्रत्येक पैनल का 1500 V DC पर स्पार्क परीक्षण किया जाता है, जो यहाँ महत्वपूर्ण है क्योंकि ऊपरी रिंग में एक पिनहोल उस रिसाव की शुरुआत है जिस तक बाद में पहुँचना कठिन होता है।
छत के प्रकार और दबाव सीमा
बायोगैस डाइजेस्टर एक निम्न-दाब पात्र होता है, और इसे अन्यथा मानने से लागत और जोखिम उत्पन्न होता है। सही सीमा एक गैस-रोधी आवरण है जो दाब को कुछ किलोपास्कल के भीतर उतार-चढ़ाव करने देता है, जिसे आम तौर पर एक दाब राहत वाल्व और एक ज्वाला अवरोधक सेट द्वारा ±3 से ±5 kPa की सीमा के भीतर रखा जाता है। एक द्वि-झिल्ली या कांच-वस्त्र छत, जिसमें एक बाहरी मौसम-रोधी झिल्ली और एक आंतरिक गैस झिल्ली नाममात्र दो से तीन kPa पर होती है, कठोर छत की तुलना में कम लागत पर वायुरोधी सील प्रदान करती है और पाचन सेवा के लिए सामान्य विकल्प है। एक कठोर एल्यूमिनियम गुंबद छत का संदर्भ AWWA D108 और API 650 से दिया जाता है, जिसमें साइट की हवा और बर्फ को ADM 2015 और ASCE 7-10 के अंतर्गत लिया जाता है, और यह उन संयंत्रों के लिए उपयुक्त है जो एक निश्चित ज्यामिति चाहते हैं। किसी भी तरह से गैस आउटलेट, राहत उपकरण, ज्वाला अवरोधक और नमूनाकरण बिंदु पात्र के समान दायरे में होने चाहिए, अन्यथा संयंत्र में एक टैंक और एक अलग असंयुक्त छत रह जाती है।
गैस उत्पादन, H₂S और डाउनस्ट्रीम ट्रेन
गैस ट्रेन को अपेक्षित संरचना के अनुसार डिज़ाइन करें, शुद्ध मीथेन के अनुसार नहीं। सामान्य नगरपालिका कीचड़ प्रति किलोग्राम हटाए गए वाष्पशील ठोसों से लगभग 0.5 से 0.6 m³ बायोगैस उत्पन्न करता है, और उस सीमा में मीथेन की मात्रा; खाद्य-उद्योग का फीडस्टॉक प्रति टन इनफ्लुएंट से अधिक उत्पादन कर सकता है लेकिन यह गड़बड़ी के प्रति कहीं अधिक प्रवण होता है। उत्पादन जो भी हो, H₂S को गैस के बॉयलर, इंजन या ग्रिड तक पहुँचने से पहले हटाना होगा, क्योंकि सल्फाइड डाउनस्ट्रीम उपकरणों को संक्षारित करता है, भले ही टैंक का आंतरिक भाग स्वयं संरक्षित हो। आयरन क्लोराइड डोज़िंग या ड्राई-बेड डीसल्फराइज़ेशन सामान्य तरीके हैं। मिश्रण दूसरा उपाय है: गैस मिश्रण समान सब्सट्रेट के लिए सस्ता और प्रभावी है, जबकि यांत्रिक मिश्रण वहाँ आवश्यक है जहाँ स्कम परत बनती है, और दोनों ही मामलों में एक डेड ज़ोन कीचड़ की तैरती परत बन जाता है जो गैस संग्रह को अवरुद्ध करता है।
तकनीकी विशिष्टता
पैरामीटर | विशिष्ट मान / सीमा | नोट |
मेसोफिलिक तापमान | 35–38 °C | मानक संचालन सीमा |
हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय | 20–30 दिन | उच्च ठोस लोडिंग के साथ छोटा |
बायोगैस उपज | लगभग 0.5–0.6 m³/kg VS हटाया गया | विशिष्ट नगरपालिका कीचड़ |
झिल्ली छत दबाव सीमा | ±3–5 kPa | निम्न-दाब गैस सीमा |
आंतरिक झिल्ली का नाममात्र दाब | 2–3 kPa | द्वि-झिल्ली गैस धारक |
इनेमल संलयन तापमान | 820–930 °C | आंतरिक पैनल संलयन |
इनेमल कोटिंग की मोटाई | 0.25–0.45 mm | pH 1–14 में निष्क्रिय |
डिज़ाइन जीवन | ≥ 30 वर्ष | निर्दिष्ट आंतरिक प्रणाली के साथ |
पुरस्कार देने से पहले निर्माता से क्या पूछें
आपूर्तिकर्ता से यह बताने के लिए कहें कि वे केवल वेसल की आपूर्ति करते हैं या पूर्ण अवायवीय दायरे की: हीटिंग, मिक्सिंग, गैस संग्रह, छत, डीसल्फराइजेशन और अवायवीय अनुभाग का EPC। पूछें कि वे आपकी साइट के लिए कौन सी छत प्रस्तावित करते हैं और क्यों, और दबाव राहत तथा फ्लेम अरेस्टर का आकार लिखित में प्राप्त करें। आपके मापे गए pH और सल्फाइड स्तर के आधार पर आंतरिक सिफारिश मांगें, साथ में उसके बाद मिलने वाली मंजूरियाँ भी। पूछें कि उस वेसल की नींव कौन जाँचता है जिसे असमान रूप से धँसना नहीं चाहिए, क्योंकि झुका हुआ डाइजेस्टर गैस संग्रह को विकृत करता है और छत की सील को नुकसान पहुँचाता है। और कमीशनिंग योजना मांगें, क्योंकि डाइजेस्टर का पहला महीना उसकी स्थिरता वक्र और उसकी बायोमास आबादी तय करता है।
परियोजना केस
परियोजना | स्थान | उत्पाद | क्षमता | दायरा |
अवायवीय उपचार अनुभाग | हेबेई, चीन | जीएफएस डाइजेस्टर, अवायवीय ईपीसी अनुभाग | प्रक्रिया डिजाइन के अनुसार | अवायवीय अनुभाग आपूर्ति और कमीशनिंग |
औद्योगिक अपशिष्ट जल कार्यक्रम | शिनजियांग, चीन | जीएफएस टैंक, 27 इकाइयाँ | 30,469 m³ | आपूर्ति + पर्यवेक्षण |
शराब बनाने का अपशिष्ट जल भंडारण | सिचुआन, चीन | जीएफएस टैंक | 14,655 m³ | आपूर्ति + पर्यवेक्षण |
सेंटर एनामेल इंजीनियरिंग क्षमता
सेंटर एनामेल (शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड) ने 2008 से बोल्टेड स्टोरेज टैंकों का डिज़ाइन और निर्माण किया है। चीन में पहले ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (GFS) टैंक निर्माता के रूप में, कंपनी के पास लगभग 200 एनामेल-संबंधित पेटेंट हैं, प्रति वर्ष लगभग 300,000 एनामेल-लेपित स्टील प्लेटों का उत्पादन करती है, 30,000 से अधिक स्थापित परियोजनाएं पूरी कर चुकी है और 100 से अधिक देशों को अपने टैंकों की आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 वर्ग मीटर का उत्पादन आधार जोड़ा गया, और एकल टैंक 60,000 घन मीटर तक आपूर्ति किए जाते हैं। निर्माण ISO 9001 और ISO 45001 के अंतर्गत संचालित होता है, उत्पाद प्रमाणन में NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI और EUROCODE शामिल हैं, और डिज़ाइन AWWA D103-09, AWWA C550 और NFPA के संदर्भ में किया जाता है जहां अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है।
अवायवीय पाचन सेवा के लिए यह ऊपर वर्णित गैस-टाइट झिल्ली छत एकीकरण और निम्न-दबाव दबाव सीमा जांच को कवर करता है, साथ ही एनामेल आंतरिक भाग जो डाइजेस्टर हेडस्पेस के H₂S और अमोनिया वातावरण का प्रतिरोध करता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: क्या डाइजेस्टर एक दबाव पात्र है?
उत्तर 1: नहीं। एक बायोगैस डाइजेस्टर वायुमंडलीय या लगभग वायुमंडलीय दबाव पर संचालित होता है, जिसमें गैस सीमा एक लचीली झिल्ली या कुछ किलोपास्कल के भीतर एक राहत वाल्व द्वारा बनाए रखी जाती है। यह एक निम्न-दबाव भंडारण पात्र है, दबाव पात्र नहीं, और इसे इस रूप में निर्दिष्ट नहीं किया जाना चाहिए।
प्रश्न 2: थर्मोफिलिक के बजाय मेसोफिलिक संचालन क्यों चुनें?
A2: 35 से 38 °C पर मेसोफिलिक संचालन लोड उपद्रवों के प्रति अधिक मजबूत होता है और इसमें कम ताप ऊर्जा की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि अधिकांश नगरपालिका और खाद्य-उद्योग संयंत्र इसे चलाते हैं। थर्मोफिलिक संचालन तेज़ गतिकी और कम प्रतिधारण समय देता है, लेकिन यह अधिक संवेदनशील और बनाए रखने में अधिक खर्चीला होता है।
Q3: बायोगैस छत को गैस-रोधी कैसे रखा जाता है?
A3: द्वि-झिल्ली या कांच-वस्त्र आवरण द्वारा, जिसमें नाममात्र दो से तीन kPa पर एक आंतरिक गैस झिल्ली और एक बाहरी मौसम झिल्ली होती है, साथ ही एक दाब राहत वाल्व और एक ज्वाला अवरोधक होता है जो सीमा को ±3 से ±5 kPa विंडो के भीतर रखते हैं।
Q4: क्या इनैमल आंतरिक भाग हाइड्रोजन सल्फाइड को संभाल सकता है?
A4: हाँ, इनेमल परत pH 1 से 14 की सीमा में निष्क्रिय रहती है और सल्फाइड-युक्त पाचन के लिए पसंदीदा आंतरिक सतह है। यह सुरक्षा केवल टैंक के आंतरिक भाग पर लागू होती है; बॉयलर, इंजन और पाइपवर्क की सुरक्षा के लिए गैस ट्रेन में अभी भी विसल्फुरीकरण की आवश्यकता होती है।
Q5: मुझे कितने अवधारण समय का डिज़ाइन करना चाहिए?
A5: नगरपालिका कीचड़ के लिए बीस से तीस दिन सामान्य मेसोफिलिक प्रारंभिक बिंदु है, उच्च ठोस लोडिंग पर या बहुत उपचारित खाद्य-उद्योग के कचरे के लिए कम अवधारण संभव है। यह संख्या आपके स्वयं के सब्सट्रेट पर बेंच या पायलट परीक्षण से प्राप्त होनी चाहिए।
Q6: क्या संयंत्र का बाद में विस्तार किया जा सकता है?
A6: हाँ। बोल्टेड डाइजेस्टर को उसी तैयार पैड पर समानांतर पात्रों के रूप में जोड़ा जा सकता है, जिससे मौजूदा रिएक्टर को ऑफलाइन करने की आवश्यकता नहीं होती और पूंजीगत व्यय फैल जाता है।
एक बायोगैस डाइजेस्टर वहाँ सफल होता है जहाँ पात्र, गैस-रोधी छत, मिश्रण और डीसल्फराइजेशन ट्रेन को वास्तविक सब्सट्रेट के अनुरूप एक साथ डिज़ाइन किया गया हो। 35 से 38 °C पर मेसोफिलिक संचालन और 20 से 30 दिन के प्रतिधारण से आयतन निर्धारित होता है, दो-झिल्ली वाली छत निम्न-दाब सीमा तय करती है, और फ्यूज्ड इनेमल आंतरिक परत H₂S वातावरण में संक्षारण मार्जिन निर्धारित करती है। निविदा से पहले गैस संरचना, आवश्यक प्रतिधारण और स्थल के पवन एवं हिम मानों की समीक्षा करें, और आपूर्तिकर्ता से केवल एक टैंक के बजाय पूर्ण अवायवीय दायरे के लिए प्रतिबद्ध होने की मांग करें।
एक इंजीनियर से बात करें
हमें सब्सट्रेट और उसका COD या ठोस भार, दैनिक मात्रा और ठोस प्रतिशत, लक्षित बायोगैस उत्पादन, मापा गया pH और सल्फाइड स्तर, उपलब्ध फुटप्रिंट और साइट के हवा और बर्फ मान भेजें। आपको एक डाइजेस्टर विकल्प, एक छत प्रकार की सिफारिश, एक प्रतिधारण गणना और पूर्ण ड्राइंग और प्रमाणन पैकेज प्राप्त होगा।
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