БИОМАССА Как источник энергии

ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Материальный баланс системы для предварительной обработки сырья приведен в табл. 3, а упрощенный материальный баланс реактора Purox-на рис. 3 [3]. На основе материального баланса может быть со­ставлен экономический баланс реактора Purox (табл. 4 и рис. 4).

Таблица 3. Типичный материальный баланс системы для предварительной об­работки сырья

Компоненты поступлений

Т/ч

Выходящие компоненты

Т/ч

Органическая часть

70,62

Поток, содержащий

Черные металлы

8,16

Черные металлы

7,38

Алюминий

0,54

Органические вещества

0,30

Стекло и керамика

8,70

Стекло

0,06

Другие цветные металлы

0,30

Всего

7,74

Грязь и камни

2,36

Алюминий

0,36

Всего

90,71

Сырье в реакторе:

Органические вещества

70,34

Черные металлы

0,79

Алюминий

0,17

Стекло

8,64

Другие цветные металлы

0,30

Прочие составляющие

2,37

Всего

82,61

ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Топливный газ процесса Purox, 745,36

Шлак, Охлаждение, 35,гг гв,9з

Рис. 4. Энергетический баланс установки типа Purox. (Все данные приводятся в миллионах килоджоулей на единицу времени.)

ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Топливный

Газ процесса

Шлак, 18,1J

Рис. 3. Материальный баланс установки типа Purox. (Все данные приводятся в тоннах на единицу времени.)

82,60 18,70 1,56

Таблица 4. Энергетический баланс реактора Purox

Компоненты Т^ МДж/гг МДж/ч

Поступление тепла с

Отходами 82,62 11,1 0,917 топливным газом 1,56 69,77 0,108 кислородом 19,61 0 0 Итого 1,025 Расход тепла на тепловые потери в ат­мосферу из реактора 0,022 тепловые потери из

Шлакового расплава 0,034 тепловые потери при

Охлаждении топки 0,029 тепловые потери

При очистке газа 0,029 тепловые потери

При подготовке отходов 0,167 тепловой эквивалент

На производство газа 0,745

Итого 1,026

Примечание. Тепловой эиивалент мощности, используемой в процессе, 0,186 МДж/ч.

Тепловая энергия, образующаяся в зоне окисления реактора, расхо­дуется для испарения свободной влаги, содержащейся в сырье, пироли­за, расплавления неорганических материалов, восполнения тепловых по­терь в реакторе Purox.

0)

Если пренебречь эквивалентом энергии, приходящейся на эксплуата­цию всей системы Purox, то к. п. д. преобразования (отношение теплосо­держания отходов и топливного газа) может быть вычислен, исходя из данных об энергетическом балансе (уравнение 1). На основании этих данных вычисляется и общий тепловой к. п. д. установки (уравнение 2):

Содержание энергии в топливном газе

Общее содержание энергии в отходах

_ 0,745 _ _ 706,46 106 кДж/ч

" 0,917 ~ 869,35 106 '

Энергоемкость по - Энергия, израсхо - лученного топлив— дованная на про-

__ - , , ного газа изводство топлив-

Тепловой коэффициент ного газа

Установи : =------------------ ^------------------------------------------- . (2)

Энергоемкость сырья

К. пд. преобразования =

Энергоемкость полученного Объем ПООИЗ - Высшая ТЄП - топливного газа (в единицу = во ® OIJ? га3я х лота сгора - (3) времени) д ния газа

Энергия, израсходованная на Энергия, эквивалентная элект - производство топливного га - = рической энергии, и энергия (4) за (в единицу времени) топливного газа, используе­

Мые для выгрузки шлака и металлов.

Энергоемкость сырья, посту - = Высшая теплота сгорания пающего в единицу времени сырья х Массовая доля (5)

Сырья, из которого в реакто­ре образуется топливный газ.

Тепловой коэффициент уста - _ (0,745 — 0,186 - 0,108) _ новки 0,917 '

Некоторые сведения относительно эксплуатации полупромышленной установки Purox приведены в табл. 5-7 [1].

Таблица 5. Состав топливного газа

Компоненты' Содержание, объемные % на сухую массу

Типичное пределы

Содержание

Н2

23

21-32

Со

38

29-42

Сн.

5

4-7

С2н2

0,7

0,2-1,5

С2Н4

2,1

1,3

С2Н6

0,3

0,1-0,5

С3

0,6

0,2-0,3

С4

0,5

0,1-0,6

С5

0,4

0,1-Ю,6

Высшие углеводороды

0,5

0,25-1,4

Со2

27

20-34

N2 + Аг (с кислородом)

1,5

0-20

H2S

0,05

0,02-0,06

СН3ОН

0,1

0,05-0,15

Пары органических со­

0,2

0,1-0,4

Единений

Содержание воды при 37,8°С составляет 6 об. % Теплоты сгорания: высшая 11,815-15,36 МДж/нм3 низшая 11,03-14,18 МДж/нм3

Таблица 6. Состай сырья

Компоненты

Масс.%

Компоненты

Масс. %

Н2о

26,00

S

„ 0,10

С

25,90

С1

0,13

Н

3,60

Металлы,,.

8,00

О

19,90

Стекло

11,00

N

0,47

Зола

4.00

Высшая теплота сгорания:

10,44 МДж/кг

Таблица 7. Состав шлака

Компоненты

Масс.% в ваде

Компоненты

; Масс.%

Оксидов

В виде оксидов

Кремний

59,2

Железо

6,2

Алюминий

10,5

Магний

2,2

Кальций

10,3

Калий

1,0

Натрий

8,0

Разные

2,6

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.