Instrumentação para produção de biogás e biometano
A instrumentação fornece os dados de processo necessários para estabilizar a digestão anaeróbica, controlar a qualidade do gás e documentar o desempenho, desde o biogás bruto até o biometano.
Do biogás ao biometano: uma tecnologia de medição confiável contribui para a estabilidade, segurança e qualidade
Uma produção confiável de biogás e biometano depende de tecnologias de medição capazes de lidar com fluxos de gás úmidos e contaminados, além da variabilidade do processo decorrente de fatores biológicos. Desde o monitoramento da digestão anaeróbica no digestor até o monitoramento do biogás na linha de gás e seção de enriquecimento, a instrumentação oferece a visibilidade da operação necessária para manter o processo estável, seguro e em conformidade. Os principais elementos normalmente incluem medição contínua de vazão, pressão, temperatura, pH e nível, complementada por analisadores de gás para composição do gás e monitoramento da qualidade.
A medição direcionada de H2S é especialmente importante para proteger os equipamentos a jusante, verificar o desempenho da purificação e reduzir a corrosão e os riscos à segurança. No enriquecimento, a medição consistente do biometano (vazão e qualidade em pontos críticos) contribui para uma separação eficiente, o cumprimento das especificações e uma transferência ou injeção confiável — transformando o biogás bruto variável em um produto energético controlado e verificável.
Visão geral do processo desde a geração de gás pela digestão até a dessulfuração, filtração e enriquecimento, culminando na injeção de biometano
Visão geral do processo, desde a digestão até o biometano
Este diagrama de processo ilustra o fluxo típico de uma usina de biogás, na qual resíduos orgânicos são convertidos em energia renovável. Dentro do digestor, microrganismos decompõem a biomassa na ausência de oxigênio, produzindo biogás bruto composto principalmente por metano e dióxido de carbono. Em seguida, o gás passa por etapas de condicionamento e tratamento para remover impurezas, como sulfeto de hidrogênio e umidade, antes de ser transformado em biometano (enriquecido). O gás purificado pode ser utilizado para geração de calor e energia elétrica ou injetado na rede de gás.
Medição de vazão inline em uma linha de biogás que transporta fluxos de gás úmido, com monitoramento preciso e contínuo
Medição da vazão e da qualidade do biogás na saída do digestor
As condições do biogás na saída de digestor são inerentemente instáveis. Taxas de vazão variáveis, alta umidade, espuma ou condensado arrastados e uma composição variável do gás dificultam a medição precisa. Esses fatores podem levar a desvios no sinal e gerar dados não confiáveis para o controle de processos, o balanço energético e os relatórios regulatórios.
A medição contínua e robusta tanto da vazão quanto da composição do biogás usando instrumentações projetadas para biogás úmido, corrosivo e variável é obrigatória. Isso proporciona uma única base de dados confiável para a operação segura do digestor, o balanço completo da produção, a avaliação da eficiência energética e a queima controlada e em conformidade, ao mesmo tempo em que reduz as incertezas, os riscos operacionais e os esforços de manutenção.
- Use o Prosonic Flow B 200 para uma medição precisa e confiável de biogás úmido e gás do digestor, mesmo sob condições de processo variáveis. Exclusiva análise da fração de metano em tempo real.
- Medição de vazão robusta e confiável com o ProsonicFlow G 300 para uma ampla variedade de aplicações de gás, mesmo com gás úmido e com propriedades e composições variáveis. Sensores de pressão e temperatura diretamente integrados para compensações.
Medição de pressão em digestores de biogás para garantir a segurança e a estabilidade do processo
Medição de pressão ao longo da cadeia de tratamento de biogás
Na cadeia de tratamento de biogás, etapas de purificação como secagem, dessulfuração ou enriquecimento são afetadas pela contaminação, condensado e acúmulo de resíduos, o que pode levar a perdas crescentes de pressão e, na pior das hipóteses, a bloqueios parciais ou completos. Sem dados confiáveis sobre a pressão, as falhas muitas vezes passam despercebidas até que a vazão de gás seja restringida ou os processos a montante sejam afetados.
A medição da pressão antes e depois de cada etapa de purificação fornece uma indicação clara das condições de operação. Uma pressão diferencial estável confirma o funcionamento correto, enquanto alterações graduais ou repentinas na pressão permitem a detecção precoce de entupimentos, saturação do filtro ou acúmulo de condensado, possibilitando intervenções no momento certo e garantindo a operação segura e confiável do sistema de biogás.
- Transmissor de pressão compacto Cerabar PMP21 para uma instalação fácil e rápida
- Medição de pressão altamente precisa usando o Cerabar PMP51B, o transmissor pode ser controlado remotamente
Monitoramento em tempo real de parâmetros importantes de energia
Medição de energia na recuperação de calor residual
Nos sistemas de recuperação de calor residual dos processos de cogeração (CHP), a medição precisa da energia é um desafio, já que as vazões flutuam, as diferenças de temperatura costumam ser pequenas e as condições do processo podem mudar rapidamente com a carga. Uma medição inadequada da vazão ou sensores de temperatura mal posicionados afetam diretamente a confiabilidade dos valores de energia calculados.
Uma abordagem combinada usando medições de vazão confiáveis, sensores precisos de temperatura de alimentação e retorno e um medidor de energia térmica integrado permite o cálculo contínuo e consistente da energia. Essa configuração oferece uma visão clara da energia térmica recuperada, permite a detecção precoce de perdas de eficiência e apoia a verificação confiável do desempenho do sistema de recuperação de calor residual em condições reais de operação.
- Medidor de vazão ultrassônico Prosonic Flow E Heat para uma gestão aprimorada da energia
- Medidor de energia térmica EngyCal RH33 que garante um monitoramento transparente do consumo de energia
- Transmissor de temperatura modular iTHERM ModuLine TM131
Analisador de gás TDLAS instalado na parede para monitoramento contínuo e de alta seletividade da concentração de gás em processos industriais
Enriquecimento do biogás para biometano
O enriquecimento de biogás para biometano requer condições de processo estáveis e bem controladas, apesar das flutuações na vazão de biogás bruto, das variações nas concentrações de metano e CO₂ e da presença de impurezas, como H₂S, umidade e siloxanos. Essas variações podem afetar negativamente a eficiência da separação, a qualidade do gás produzido e a disponibilidade das instalações, caso não sejam detectadas e controladas logo no início.
Uma solução robusta depende da medição contínua das principais variáveis do processo — como vazão, temperatura e composição do gás — em pontos críticos da cadeia de enriquecimento. Uma instrumentação confiável permite que os operadores verifiquem o funcionamento correto das unidades de enriquecimento, mantenham a qualidade do biometano dentro das especificações, detectem perturbações ou impurezas em um estágio inicial e garantam uma operação segura, eficiente e em conformidade do processo de enriquecimento.
- O analisador de gás TDLAS J22 oferece monitoramento em tempo real da qualidade do biogás e do biometano e garante medições confiáveis da qualidade do gás para fins de transferência de custódia
- O analisador de gás TDLAS JT33 oferece medições contínuas e em tempo real de H2S
%20with%20flange%20connections%20for%20accurate%20measurement%20of%20natural%20and%20process%20gas%20-%20PP01.jpg "Picture of ultrasonic flowmeter Proline Prosonic Flow G 300 / 9G3B - Highly robust gas specialist")
Principais dúvidas sobre as tecnologias de medição para produção de biogás e biometano
