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

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.