化石燃料の枯渇を背景に、バイオガスの価値はますます高まっています。バイオガスには、腐食性の高い成分である硫化水素(H₂S)が含まれており、パイプライン、バルブ、燃焼装置などの金属材料と反応します。この反応は、機械強度と機器の寿命に悪影響を及ぼすことが判明しています。
脱硫は、酸性雨や大気汚染の主な原因である二酸化硫黄の排出量を削減する環境に優しい処理です。脱硫は、厳しい環境規制を満たすために不可欠な対策です。さらに、燃焼効率を向上させてよりクリーンな燃焼を実現し、エネルギー出力を向上させると同時に、運用コストを削減します。

従来のバイオガス脱硫における課題
従来のバイオガス脱硫プロセスには、測定の延期、手作業によるミス、労働集約度の高さ、安全性への懸念といった重要な課題が存在します。これらの課題を一つずつ見ていきましょう。
密度を監視する主な方法は、一定間隔で手動でサンプリングを行うことです。しかし、脱硫液の密度は時間差で変化する可能性があり、脱硫反応の急激な加速や減速時に重大な異常を見逃してしまう可能性があります。測定が遅れると、エンドユーザーが問題を発見し、タイムリーに解決することが難しくなります。
サンプリングと移送を手作業で行うと、誤差が生じる可能性があります。例えば、脱硫液は空気と反応したり不純物に汚染されたりしやすく、測定精度が低下します。さらに、観察者の角度、液中の気泡、環境変化などによって測定値の信頼性が低下する可能性があります。
労働集約的な手作業によるサンプリングと測定は、特に測定点数の多い大規模脱硫プラントにおいて、作業負荷の増大と運用コストの増大につながります。また、脱硫液中の有害物質に曝露される作業員は、多かれ少なかれ健康被害に直面することがよくあります。さらに、可燃性バイオガスの環境下での頻繁な手作業は、静電気や火花の発生につながる可能性があります。
液体密度計の機能
バイオガス脱硫プロセスにおいて、オンライン密度計は効率、安全性、環境適合性の向上に重要な役割を果たします。主な用途は以下のとおりです。
- 脱硫液濃度の監視
湿式バイオガス脱硫では、アルカリ溶液を用いて向流接触により硫化水素(H₂S)を除去します。脱硫液の濃度は密度と相関関係にあり、オンライン密度計によってリアルタイムでモニタリングできます。これにより、オペレーターは最適な液濃度を維持し、効率的なH₂S除去とプロセスの安定性を確保できます。 - 反応条件の最適化
脱硫液の密度は、化学反応中に反応物が消費され、生成物が生成されるにつれて変化します。オンライン密度計は、これらの密度変化を追跡することで、反応の進行状況と効率に関する洞察を提供します。オペレーターは、温度、圧力、添加剤の割合などのパラメータを調整することで、脱硫速度を高め、硫黄除去性能を向上させることができます。 - 廃水処理の管理
脱硫プロセスでは、高濃度の硫酸塩やその他の汚染物質を含む廃水が発生します。オンライン密度計は、この廃水の密度を監視することで汚染物質の濃度を特定し、環境基準を満たす廃水処理戦略を正確に調整するのに役立ちます。 - 機器の詰まりを防ぐ
常圧湿式酸化脱硫(例:炭酸ナトリウム溶液の使用)のようなプロセスでは、液体循環が不十分であったり、スプレー密度が不適切であったりすると、脱硫塔の閉塞につながる可能性があります。オンライン密度計は、密度の変化を検知することで早期警告を発し、充填層の汚れや目詰まりなどの問題を防止します。 - システムの安定性と安全性の確保
これらのメーターは、重要な密度パラメータに関するリアルタイムフィードバックを提供することで、システムの安定した運用をサポートし、機器の損傷やプロセスの中断のリスクを軽減します。さらに、潜在的に危険な環境における頻繁な手動サンプリングの必要性を排除することで、人体への有害物質の曝露を最小限に抑えます。
推奨製品とそのメリット
No.1音叉密度計
湿式脱硫プロセスのようなスラリーに最適です。連続リアルタイム密度測定が可能で、直接挿入設置も容易です。堅牢な設計によりメンテナンスコストを削減し、システムの信頼性を高め、産業用バイオガスアプリケーションに最適です。

音叉密度計
No.2超音波密度計
このメーターは、化学製品製造を含む様々な用途に対応しています。堅牢な設計、腐食性流体への適合性、デジタルデータ出力により、バイオガス脱硫システムの監視に最適です。

No.3 コリオリ流量計
主にコリオリ流量計ですが、密度の異なる液体を扱うプロセスにおいても、高精度な密度測定が可能です。化学反応の精密な制御が不可欠なバイオガス脱硫において、高い信頼性を発揮します。
バイオガス脱硫のソリューションでは、プロセスの最適化において産業オートメーションと精密制御が極めて重要な役割を果たすことを重視する必要があります。インライン密度計などのリアルタイム監視ツールを導入することで、脱硫液の濃度を効果的に管理し、高い効率とシステムの安定性を確保できます。これにより、機器の腐食や詰まりを防ぐだけでなく、運用コストを削減し、硫化水素などの有害物質の排出を最小限に抑えることで環境コンプライアンスを向上できます。
さらに、脱硫プロセスの自動化により、労働集約度が大幅に低減され、安全性が向上し、継続的で信頼性の高い運転が保証されます。脱硫液の精密制御により、反応条件の微調整が可能になり、最終的にはエネルギー利用率とバイオガスの品質が向上します。これらの進歩は、現代のエネルギー目標と環境管理に合致する、持続可能な産業慣行における飛躍的な前進を意味します。
投稿日時: 2024年12月31日