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​バイオガス深部脱硫(家畜ふん尿発酵ガスのH₂S除去)

家畜ふん尿を用いてメタン発酵を行うことにより発生したバイオガスは、硫化水素を含むため、そのままではガスエンジンや固体高分子型燃料電池などに用いることはできません。そのため、バイオガスをガスエンジンや固体高分子型燃料電池などに用いる場合は、硫化水素の除去、すなわち脱硫という処理が必要となります。
バイオガス組成の代表例は下表に示しますが、家畜ふん尿のメタン発酵バイオガスは、メタンが約60%、炭酸ガスが約40%を含有し、さらに高濃度の硫化水素(H₂S)を3000ppm程度含有しています。

ガスエンジン、ガスタービンに供給するときは硫化水素濃度を20ppm程度までに、また燃料電池においては1ppm以下を要求されます。
当社では、ガスエンジン、ガスタービン用には生物脱硫と簡易なケミカル脱硫の組合せによるものとし、固体高分子型燃料電池用には生物脱硫と酸化金属による深部脱硫を併用するものとしています。そのプロセスを下図に示します。
燃料電池(PEFC)にメタンガスを供給する場合、そのメタンガスを水蒸気改質して、水素(H₂)と二酸化炭素(CO₂)にします。その場合、一酸化炭素(CO)、バイオガス中の硫化水素(H₂S)を含有していると、燃料電池電極触媒を被毒し触媒機能を劣化させますので、COシフト反応、CO選択燃焼を付加します。

​ケミカル脱硫装置断面図

多段積移動層を用いた乾式脱硫装置621.png

​バイオガス改善プロセス図

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