БИОМАССА Как источник энергии

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС


Общий материальный баланс системы Syngas составлялся на основании экспериментальных данных, полученных на небольшой установке, с по­мощью которой изучалось влияние основных параметров на превраще­ние углерода и распределение продуктов в реакторе для получения ме­тана. Как было указано, углистое вещество из реактора получения
метана поступает на вторую ступень газификатора, где оно полностью газифицируется в присутствии кислорода и водяного пара. Поскольку из углистого вещества, подаваемого в газификатор, в основном удалены летучие фракции, для характеристики газификатора были использованы данные о газификаторе ЮТ [3] Ч

Сравнение характеристики газификатора ЮТ с характеристиками других аналогичных реакторов показало отличную сходимость. По­скольку углистое вещество из реактора для получения метана поступает в газификатор при температуре 538-649°С, расход кислорода должен быть меньше, чем дает расчет, основанный на результатах испытаний газификатора, работающего на угле без предварительного нагрева. Сле­дует подчеркнуть, что экспериментальные данные были получены при помощи газификатора, размеры которого были меньше размеров про­мышленных установок. Таким образом, эти результаты включают влия­ние тепловых потерь и с большим запасом прочности отражают харак­теристику для крупных установок.

После охлаждения и быстрого прекращения процесса Syngas ко­нечный продукт имеет следующий состав:

Н

2

24,7

Сн4 со со2 С2Н6 18,8 24,7 30,9 0,9

Теплота сгорания топливного газа составляла 13 636,8 кДж/м3, а его вы­ход-1,174м3 на 1 кг сухих органических компонент сырья.

Содержание в топливном газе Н2, СО и С02 зависит от соотноше­ния водорода и оксида углерода в водяном газе. (Н20 + СО -> -> Н2 + С02), поэтому предполагалось что отношение Н2 к СО рав­но 1. Реакция, в результате которой изменяется соотношение между ок­сидом углерода и водородом в водяном газе, в некоторой степени экзо - термична и приводит к образованию С02, который представляет собой неконденсирующийся газ. Поэтому чем интенсивнее эта реакция, тем меньше теплота сгорания получаемого газа.

В связи с тем что при определении состава газа, а также стоимости производства важное значение имеет расход кислорода, потребление его в проектируемой системе Syngas сравнивалось с расходом для систем газификации с неподвижным слоем в табл. 1.

Меньший расход кислорода в случае технологии Syngas по сравне­нию с технологией Purox объясняется разделением зон газификации с более низкой температурой, отсутствием шлакообразования металла и стекла, а также более высоким выходом метана.

Для промышленных установок, возможно, потребуется газификатор дру­гого типа, однако для оценки материального баланса более подходит газифика­тор IGT, поскольку для него характерен более высокий расход кислорода по сравнению, например, с газификаторами с псевдоожиженным слоем сырья.

16-89

Таблица 1. Потребность в кислороде на 1 млн. кДж получаемого неочищенного газа

Процесс Кислород, т

Syngas 0,0134

Purox [4, 5] 0,0278

Lurgi [6] 0,0818

Примечание. В качестве сырья использовался западный уголь с высо­ким содержанием кислорода. Процесс Purox [4, 5] предназначен для переработки твердых отходов; процесс Lurgi [6] является промыш­ленным процессом газификации угля.

Данные, полученные для процесса Lurgi при переработке западного угля с различным содержанием кислорода, свидетельствует о том, что при более высоком содержании кислорода в угле необходимость в под­воде кислорода уменьшается. Следовательно, благодаря относительно более высокому содержанию кислорода в твердых городских отходах по сравнению с углем для их газификации, вероятно, потребуется значи­тельно меньшее количество кислорода, чем для газификации угля.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.