БИОМАССА Как источник энергии

ПРОДУКТЫ ПИРОЛИЗА

Выход. Продуктами процесса пиролиза Tech-Air могут быть углистое вещество, топливная жидкость и газы. Выходы продуктов для опреде­ленного сырья определяются температурой в конвертере, которая в свою очередь регулируется изменением отношения воздух/сырье. При данной скорости подачи воздуха это отношение зависит от скорости подачи сырья, которая регулируется с помощью уровнемера. Полу­промышленные установки эксплуатировались с выходами углистого ве­щества в пределах 8^45 масс.% сухого сырья (табл. 1).

Таким образом достигается возможность производить топливо пи­ролиза при приемлемом расходе энергии (такой, как газы, требующиеся для сушки) и максимальном выходе продуктов с наибольшей рыночной стоимостью.

В случае необходимости производства только топливной жидкости углистое вещество может быть возвращено в конвертер. Такой способ экспулатации установки позволяет использовать ее при отсутствии по­требителя на углистое вещество. Данная технология демонстрировалась на одной из полупромышленных установок, причем в качестве сырья была взята щепа сосновой коры. Выход углистого вещества составлял 20 масс. % сырья. Углистое вещество подвергалось грохочению; крупные частицы возвращались в конвертер, а 3,8 масс. % более мелких (проходящих через сито) частиц удалялось с золой.

Характеристика продуктов пиролиза зависит от типа сырья и условий проведения процесса. Высшая теплота сгорания углистого вещества, по­лучаемого при переработке смеси сосновой коры и опилок, обычно ко­леблется от 28 800 кДж/кг при высоких выходах углистого вещества до

Таблица 1. Выход продуктов пиролиза на 100 кг сухой смеси сосновой коры и опилок

Вариант Сырье, Посгупле - Углистое Газ, Топливная

Кг ние воздуха, вещество, кг жидкость,

Кг кг. J кг

Максимальный выход

Углистого вещества

100

31

35

78

18

Максимальный выход

То-

Пливной жидкости

100

34

25

86

23

Максимальный выход

Га-

За

100

33

20

94

19

31 600 кДж/кг при низких выходах углистого вещества. Насыпная плот­ность углистого вещества находится в пределах 160-210 кг/м3.

Газы пиролиза доступны для использования при температуре при­мерно 93°С и содержат около 30% влаги. В этих условиях теплота сго­рания газов выше 8350 кДж/м3, а плотность порядка 0,8 кг/м3. На осно­вании этих данных может быть вычислена теплота сгорания газов в стандартных условиях, которая составит 10 900 кДж/нм3 для влажных газов и 15 600 кДж/нм3 для сухих газов. Газы пиролиза, как правило, содержат СО. Поэтому при эксплуатации установок типа Tech-Air необ­ходимо использование специальных трубопроводных коммуникаций и принятие соответствующих мер предосторожности.

Топливная жидкость пиролиза отличается большой вязкостью и ра­ботать с ней трудно. В связи с высоким содержанием влаги и кислорода она вызывает коррозию мягких сталей. Для снижения вязкости содер­жание воды поддерживается обычно на уровне 26%. При таком содер­жании влаги кинематическая вязкость жидкости колеблется от 58 мм2/с при 20,0°С до 18 мм2/с при 55,6°С. При более высоких температурах происходит разложение топливной жидкости, приводящее к необрати­мому увеличению вязкости. Такая жидкость имеет более высокую те­плоту сгорания 21 100 кДж/кг и плотность порядка 1,185-1,230 кг/л, что эквивалентно примерно теплоте сгорания 25 080 кДж/л и соответствует 60% теплоты сгорания котельного топлива № 6.

Применение. Углистое вещество, получаемое на установках пиролиза, продавалось для производства древесноугольных брикетов. Оно может использоваться в качестве топлива непосредственно или в смеси с ка­менным углем.

Продукты сгорания углистого вещества содержат меньше оксидов серы и азота, чем продукты сгорания каменного угля. Проведенные ис­пытания показали возможность успешного применения пульверизиро­ванной смеси углистого вещества с котельным топливом № 6. Углистое вещество может быть также использовано для производства активиро­ванного угля.

Топливная жидкость пиролиза смешивалась с котельным топливом № 6 и использовалась в качестве топлива для котлов. Она же продава­лась для цементных обжигательных печей, энергетических котельных и печей обжига извести. Проведенные лабораторные исследования пока­зали возможность использования топливной жидкости в качестве хими­ческого сырья [6].

Газы пиролиза представляют собой также топливо. Наиболее целе­сообразно использовать их в качестве источника технологического теп­ла непосредственно на установке. Были проведены предварительные ис­следования по применению сухой газовой смеси, подобной по составу газам пиролиза, в качестве топлива для двигателей внутреннего сгора­ния. Максимальная теплота сгорания такого газа 6890 кДж/м3; при ра­боте на нем выходная мощность двигателя была несколько выше 60% по сравнению с выходной мощностью при работе на бензине.

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.