Gerador de oxigênio para aplicações de alta pureza OXYBERG®

para usina de biogásde PSAde oxigênio

Visão geral do produto
Os geradores de oxigénio OXYBERG® produzem oxigénio in situ a partir de ar comprimido, para suporte à dessulfurização biológica em centrais de biogás. Fornecem oxigénio com elevada pureza (tipicamente 90–95 %) para que o sulfureto de hidrogénio seja oxidado por bactérias sulfuro-oxidantes presentes no digestor (ou pós-digestor) sem diluir o fluxo de gás com grandes volumes de azoto inerte.

Principais parâmetros
Pureza de oxigénio: 90 % a 95 %
Vazão máxima na gama: até 197,4 Nm³/h
Factor de ar: 11 (ar comprimido por Nm³ O₂, constante para todas as purezas)
Avaliação de conformidade: PED 2014/68/EU, organismo notificado NB 2912

Função do oxigénio numa central de biogás
O biogás bruto costuma conter sulfureto de hidrogénio (H₂S) que danifica equipamentos a jusante e reduz o desempenho de motores e unidades de upgrading. Uma dose pequena e contínua de oxigénio sustenta bactérias oxidantes do enxofre que convertem o sulfureto dissolvido em enxofre elementar que se separa com o digestato. A dessulfurização biológica reduz o consumo de consumíveis e impede que compostos sulfurados corrosivos atinjam motores e unidades de upgrading.

Ar ou oxigénio — impacto do azoto
O ar contém cerca de 20 % de oxigénio e 80 % de azoto. Dosar ar acrescenta grande volume de azoto inerte ao biogás, que se mantém em motores e unidades de upgrading, reduzindo a fracção de metano e o poder calorífico e sendo difícil de remover com tecnologias comuns de upgrading. OXYBERG® com 90–95 % entrega a mesma oxidação com aproximadamente um quinto do volume gasoso comparado com ar, reduzindo substancialmente a carga inerte.

Quanto oxigénio um digestor precisa
A dose segue a carga de enxofre (vazão de biogás × concentração de H₂S) e não a potência elétrica da central. Valores orientativos: ~0,5 a 1,5 % do fluxo de biogás em oxigénio puro (equivalente a ~3–6 % se for usado ar). A dose é controlada operacionalmente com base nas medições de H₂S e oxigénio residual para evitar sub- ou sobredosagens.

Como dimensionar um fornecimento de oxigénio (processo)

• Parta da carga de enxofre: vazão de biogás × concentração de H₂S medida ao longo de um ciclo completo.
• Defina a especificação do gás alvo (limite de admissão do motor ou especificação de alimentação do upgrading) para determinar os residuais aceitáveis.
• Converta a carga de enxofre em fluxo de oxigénio: dose em percentagem do fluxo de biogás e dimensione para a procura de pico, não para valores médios.
• Verifique a disponibilidade de ar comprimido: fluxo de oxigénio × factor de ar 11 = necessidade de ar comprimido. A qualidade do ar comprimido é crítica (presença de óleo e humidade afeta a vida dos tamises).

Modelos representativos OXYBERG® (selecionados, valores a 90 %)
Modelo | O₂ a 90 % | Ar comprimido a 90 %
OXYBERG® 500 | 2,1 Nm³/h | 23,1 Nm³/h
OXYBERG® 900 | 9,2 Nm³/h | 101,2 Nm³/h
OXYBERG® 1200 | 18,9 Nm³/h | 207,9 Nm³/h
OXYBERG® 1500 | 44,6 Nm³/h | 490,6 Nm³/h
OXYBERG® 1700 | 65,8 Nm³/h | 723,8 Nm³/h

Integração na cadeia de limpeza
A dessulfurização biológica dentro do digestor remove a maior parte do enxofre a baixo custo operacional. É comum combinar com outros métodos: sais de ferro (fixação em fase líquida), carvão ativado (polimento), unidades biológicas externas ou sistemas de lavagem em duas etapas para controlo mais rigoroso. Um primeiro estágio biológico bem gerido reduz o consumo de consumíveis a jusante.

Por que gerar oxigénio no local

• Sem lastro de azoto no gás — preserva a fracção de metano e o poder calorífico.
• Funcionamento contínuo adequado à tecnologia PSA — fluxo pequeno e constante sem interrupções.
• Flexibilidade de dose — setpoints ajustáveis conforme substrato/H₂S.
• Peças sobresselentes padrão e mercado de assistência aberto; garantia típica de três anos, extensível até cinco anos com contrato de serviço.

Perguntas frequentes — respostas concisas

• Por que as centrais de biogás precisam de oxigénio? — Para dessulfurização biológica: bactérias oxidam o sulfureto a enxofre elementar que sai com o digestato.
• Como o oxigénio remove H₂S? — Biologicamente: o oxigénio permite que bactérias nativas em superfícies húmidas oxidem o sulfureto a enxofre (e, em excesso, a sulfato).
• Por que usar gerador de oxigénio em vez de ar? — Para evitar adicionar grandes volumes de azoto inerte que reduzem a concentração de metano; o oxigénio consegue a mesma oxidação com menos gás.
• Que pureza é necessária? — 90–93 % é suficiente; purezas maiores não melhoram a oxidação biológica mas reduzem o débito da máquina.

Características / especificações técnicas

• Série: OXYBERG®
• Pureza nominal: 90 % – 95 % O₂
• Vazões da gama: até 197,4 Nm³/h (valor citado)
• Factor de ar: 11 Nm³ ar por Nm³ O₂
• Requisitos de ar comprimido: ISO 8573-1:2010 classe 1.4.1 a 7 bar(g)
• Conformidade: PED 2014/68/EU (módulos B + D), organismo notificado NB 2912
• Gama de tamanhos: 18 tamanhos no total
• Construção: Made in Germany
• Garantia: 3 anos padrão; até 5 anos com contrato de serviço