БИОМАССА Как источник энергии

Процессы превращения

Пиролиз древесины. Общий энергетический баланс системы по пиролизу древесины (рис. 3) приведен в табл. 6 [7]. Этот тип энергетического ба­ланса соответствует применению первого закона термодинамики к изо­термической системе при Ws = 0. Поступающая энергия рассчитывается по максимальной теплоте сгорания древесины, равной 2200 кДж/кг су­хой массы. Выходящая энергия рассчитывается по максимальной тепло­те сгорания топливной жидкости (28 377 кДж/кг), углистого вещества (30703 кДж/кг) и физическому теплу образовавшихся газов и охлаждаю­щей воды при температуре 25°С. Теплота, покидающая систему, пред­ставляет собой тепловые и механические потери. Первый закон термодинамики может быть записан в виде

Явх = Явых + Q■ (9)

Пиролизно-газификациоиная система. Энергетический баланс пиро - лизно-газификационной системы (рис. 2) приведен в табл. 7 [6].

Для энергетического баланса реактора первой ступени и реактора

Таблица 6. Общий энергетический баланс системы пиролиза древесины

Подача

Влажная древесина 840,1

Выход

Топливная жидкость

269,8

Углистое вещество

350,4

Сырье для сушилки

92,2

Сырье для котельной

11,2

Тепло израсходованное иа

Охлаждение

45,6

Тепловые потери

30,0

Различные потери

41,1

Итого

840,1

Примечание. Данные приводятся из расчета 1000 т/сут сухого сырья; • 10б кДж/ч.

Таблица 7. Энергетический баланс пиролизно-газификационной си­стемы

Поток энергии Ввод Выход

Реактор первой ступени

Ну (298 К) 0,0 —

Я2 (598 К) — 936,3 (ДНс = 4730)

Я4 (699 К) 1218,9 —

Н4 (325,7 К) — 270,4

— 12,2

Пиролизио-газификационный реактор

Н15 (879,6 К) 302,8 —

Нг (1273 К) — 2151,4 (ДНе = 3796)

Qr - 21,7

Примечание. Данные приводятся из расчета 1000 кг сухой древесины при температуре

298 К; ■ 10б кал.

Пиролизной газификации соответственно имеем

Я1+Я4 = Я2+Я5+бР,

0+ 1218,9 = (936,3 + 270,4 + 12,2)(106 кал), (10)

1218,9= 1218,9(10® кал),

Где Н1 - энтальпия первого потока. Она равна нулю, поскольку относит­ся к базовой температуре; Я2-энтальпия второго потока, которая учитывает физическое тепло древесины при 1000°С плюс физическое тепло и скрытую теплоту испарения при той же температуре; Q-теп­ловые потери в количестве 1% общего тепла, подводимого к реактору; Hs-теплота газа, выходящего из нагревательной рубашки реактора:

Я3 + е* = я2 + я15, 2151,4 + 21,7 = 936,3 + 302,8,

15 >

2173,1 / 1239,1 (10б кал)

Энергетический баланс будет полным, если к поступающим потокам энергии (Я2 + Я15) добавить ЛЯреакции :

ЛЯреакции = я2 (ЛЯс) - Я3 (АЯ°) = 4730 - 3796 = 934(106 кал). (12)

Энтальпии потоков так же, как и для первого реактора, были рассчи­таны исходя из физического тепла при данной температуре, при этом Qr была принята равной 1% поступающего тепла.

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@inbox.ru
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.