БИОМАССА Как источник энергии

Сжижение биомассы

Т. Линдемус1)

Сжижение биомассы, или карбоксилолиз, представляет собой процесс производ­ства жидкого топлива путем взаимодействия измельченной биомассы в жидкой среде с моноксидом углерода в присутствии щелочного катализатора. Реакция протекает при высоком давлении (150-250 атм) и повышенной температуре (300-350°С) в течение 10-30 мин. Такой переработке может быть подвергнута практически любая предварительно осушенная, измельченная и суспендирован­ная биомасса. Начальный этап разработки процесса состоял в исследовании взаимодействия угля с моноксидом углерода и водяным паром [1].

Результаты проведенных исследований показали, что продуктом сжижения биомассы является вязкая жидкость, температура кипения которой лежит в пределах 200-350°С. Жидкий продукт может иметь довольно низкую вязкость (100 сП) и при комнатной температуре полимеризоваться до полутвердого со­стояния. Все это свидетельствует о том, что получаемая жидкость может быть использована в качестве промышленного топлива или компоненты топлива. Од­нако из-за низкой испаряемости продукт сжижения биомассы не может исполь­зоваться в качестве топлива для транспортных средств. Поскольку даже в твер­дом состоянии продукт практически не содержит серы, он может применяться вместо угля, причем в этом случае исключаются проблемы, связанные с загряз­нением окружающей среды. Энергоемкость продукта (твердого или жидкого) приблизительно в 10 раз больше энергоемкости исходного древесного сырья.

В первых работах по сжижению биомассы использовались данные о сжиже­нии угля. В США такие работы проводились главным образом в Питтсбургском исследовательском энергетическом центре [2-4]. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что с увеличением парциального давления СО интенсифи­цируется превращение целлюлозы и увеличивается выход топливного продукта. Первоначально опыты проводились в автоклавах периодического, а затем и не­прерывного действия в лабораторном масштабе. Были изучены свойства суспен­зии, состоящей из топливной жидкости и биомассы. Оказалось, что для обеспе­чения непрерывной перекачиваемости содержание измельченной биомассы в топливной жидкости не должно превышать 30%. Дополнительные работы, проводившиеся под эгидой Управления по охране окружающей среды [5], пока­зали, что водород в этом процессе может быть более эффективным восстанови­телем, чем СО.

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.