энергосберегающие технологии

Выход продуктов при газификации промышленных лесосечных отходов

Лесосечные отходы леспромхоза в виде веток и вершим, полученные при разделке главным образом еловых деревьев, измельчались в рубильной машине ДУ-2. Средняя проба этих отходов (щепы) высушивалась в полочной сушилке в течение 2,5 — 3 ч при температуре газового теплоносителя 120 — 130°. Начальная относительная влажность щепы 43 — 45%. В лесосечных отходах, использованных для опыта, содержалось 12% хвои и 25% коры. Химический состав исследуемого абс. сух. сырья следующий (в %): целлюлозы (по азотнокислотному методу) 35,5; лигнина (по сернокислотному методу) 33,8; пентозанов 11,8; полиуроновых кислот 6,94; веществ, растворимых в воде, 7,74; веществ, растворимых в серпом эфире, 4,73; веществ, растворимых в спирто-бензольной смеси (1:1), 7,93; метоксильных групп (–ОСН3) 4,59; золы 2,18; легкогидролизуемых веществ (РВ) 12,7.

Газификация лесосечных отходов производилась на установке по 1-й схеме. Относительная влажность щепы, используемой для опыта, 23%. Температура газа, выходящего из газогенератора, 82°. В конденсаторе-холодильнике газ охлаждался До 15° и затем в смолоотделителе и каплеулавливателе за счет теплопотерь до 13°. Суммарного конденсата получено 358 кг/пл. м³.

В газопроводе, пыльнике и конденсаторе-холодильнике выделено из газа 70% конденсатов, а в смолоотделителе 30%.

На основании данных табл. 27 вычислено, что в газопроводе и конденсаторе-холодильнике выделено из газа 72% кислот и 85% воды, а в смолоотделителе соответственно 28 и 15%.

Таблица 27

Анализ конденсатов, выделенных из газа
Анализируемый образец конденсатов Состав конденсата, % Удельный вес конденсата при 20° Летучие кислоты в пересчёте на уксусную, % Растворимой смолы, % Влажность, %
Из газопровода и пыльника
жижка 96,4 1,04 6 4,2
отстойная смола 3,6 1,10 5 20,3
Из конденсатора-холодильника
жижка 94,7 1,016 5,4 2,7
отстойная смола 5,3 1,10 4 15,7
из смолоотделителя (нерасслаивающийся) 1,10 5 35,1

Смолы из охлажденного газа в смолоотделителе получено 80%, а в газопроводах и конденсаторе-холодильнике 20%. После отстоя и разделения из суммарного конденсата получено 84% суммарной жижки и 16% отстойной смолы.

Анализ суммарной жижки (в %): летучих кислот в пересчете на уксусную 5,5; растворимой смолы 10,3; метилового спирта 0,42; эфиров (в пересчете на метилацетат) 0,74; других органических веществ 1,24. Удельный вес при 20° равен 1,042.

Анализ отстойной смолы (в %): летучих кислот 3,55; влажность 15,6. Удельный вес при 20° равен 1,102.

Путем двукратной промывки горячей водой при температуре 80° было установлено, что в отстойной смоле содержится 10% растворимой смолы (в пересчете на абс. сух.). Влажность смолы после промывки почти не изменилась, а содержание летучих кислот уменьшилось с 3,55 до 1,32%; уменьшился и удельный вес промытой смолы с 1,102 до 1,066. Выход основных продуктов, считая от веса абс. сух. лесосечных отходов (в %): летучих кислот в пересчете на уксусную 3,6; метилового спирта 0,3; эфиров 0,53; растворимой смолы 7,1; нерастворимой смолы 8,3; реакционной воды 24.

Выход газа в пересчете на абс. сух. щепу составил 1,78 нм³/кг, а расход воздуха для процесса газификации 1,23 нм³/кг. Средний состав газа (в объемных %): СО2 — 4,95; СО — 23,6; СН4 — 1,82; Н2 — 9,8; О2 — О,2; N2 — 54,63. В газе, выходящем из смолоотделителя и поступающем в топку, содержалось 13 г/нм³ паров воды.

Элементарный состав лесосечных отходов (в %): С — 51, H — 6,21; О — 40,61; золы — 2,18; органических продуктов, содержащихся в суммарной жижке (в %): С — 67; Н — 6,15; О — 26,85; в суммарной отстойной смоле (в %): С — 75,2; Н — 8,1: 0 — 16,7.

Из табл. 28 материального баланса видно, что из 100 кг исходной щепы получено жидких органических продуктов (8,3 + 7,4) = 15,7 кг, а газа 159,48 — 122 = 37,48 кг, т.е. в 2,4 раза больше. Следовательно, при газификации лесосечных отходов основное количество их превращается не в жидкие продукты, а в газ. Тепловой к. п. д. газогенератора по газу равен 48%, по жидким продуктам 30%, потери тепла при газификации составляют 22%.

Таблица 28

Материальный баланс на 100 гр щепы из промышленных лесосечных отходов влажностью 23% (в кг)
Статьи баланса C H O N Зола Всего
Приход
Щепа абс. сух. 39,2 4,78 31,34 1,68 77
Вода в щепе 2,56 20,44 23
Дутьё 28,40 93,6 122
Итого 39,2 7,34 80,18 93,6 222
Расход
Газ 26,2 1,68 38,0 93,6 159,48
Жижка
органические вещества 5,56 0,51 2,23 8,30
вода 4,20 33,70 37,90
Сырая отстойная смола
органические вещества 5,56 0,60 1,24 7,40
вода 0,15 1,22 1,37
Пары воды в газе, выходящем из смолоотделителя 0,18 1,47 1,65
Зола и шлак 1,52 1,52
Невянка + 1,88
(4,8%)
+ 0,02
(0,3%)
+ 2,32
(2,8%)
+ 0,16
(10%)
+ 4,38
(2%)
Всего 39,20 7,34 80,18 93,6 1,68 222

Таким образом, основное количество полезно используемой потенциальной тепловой энергии лесосечных отходов перешло в газ и меньшая часть — в жидкие органические продукты.

Промытая горячей водой газогенераторная смола удовлетворяла основным требованиям, предъявляемым ТУ к мягчителю (см. табл. 26), о чем указывают следующие анализы: влажность смолы 10,8%, удельный вес 1,13. Содержание от веса абс. сух. смолы (в %): механических примесей 0,36; кислот, растворимых в воде, 0,75; веществ, нерастворимых в бензине, 23,4; смоляных кислот 19,5.

Эта же смола подвергалась разгонке при атмосферном давлении. Конечная температура разгонки равнялась 340°, влажность полученных масел 10,8%, выход абс. сух. масел от веса абс. сух. смолы 78%, а пека 21% (потери 1%).

Результаты анализа в пересчете па абс. сух. масла (в %): фенолов 47,6; нейтральных веществ 33,1 и карбоновых кислот 2,6.

Выход основных продуктов, содержащихся в промытой смоле, в пересчете на абс. сух. лесосечные отходы (в %): фенолов 3,07, нейтральных веществ 2,16, карбоновых кислот 0,17. Выход этих же продуктов, но отстойной смоле (считая от веса абс. сух. еловой щепы) из дров бывает примерно следующий (в %): фенолов 2 — 2,5, нейтральных веществ 1 — 1,2, карбоновых кислот 0,3 — 0,4.

Увеличение выхода нейтральных веществ объясняется наличием терпеновых и других продуктов в хвое и коре, содержащихся в большом количестве в лесосечных отходах. Большой выход карбоновых кислот из стволовой щепы объясняется образованием веществ кислого характера из полисахаридов, содержание которых в стволовой щепе заметно выше, чем в отходах. Фенолов в маслах отстойной смолы лесосечных отходов получалось 3,07%, но в них содержалось 58% высокомолекулярных кислот, в том числе смоляных. Общий выход фенолов оказался не 3,07, а 1,3%.

Фенолы, выделенные из масел, подвергались вакуум-разгонке на три фракции. Из табл. 29 видно, что высокомолекулярные соединения, в том числе смоляные кислоты, отгонялись в последнюю очередь, поэтому содержание фенолов в высококипящих фракциях снижалось.

Таблица 29

Разгонка фенолов, выделенных из газогенераторной смолы хвойных лесосечных отходов
Фракции фенолов Остаточное давление в колбе, мм рт. ст. Температура при разгонке фенолов, °C Выход фракций, % Содержание фенолов во фракции, %
в бане сплава
Вуда
в парах при разгонке в парах (приведена к давлению 760 мм рт. ст.)
1 5 100 — 166 80 — 110 100 — 240 23,1 62
2 6 166 — 198 110 — 150 240 — 300 13,2 58
3 6 198 — 284 150 — 230 300 — 390 45,0 26
Пек 12,4
Потери 6,3

Растворимая смола жижки растворялась в эфире на 35%. В пересчете на растворимую смолу в ней содержалось 16,8% условного пирокатехина и 19,3% левоглюкозана.

энергосберегающие технологии

Виды теплогенерации в Украине на 2016 год и стоимость

В 2016 году частные потребители тепла в Украине получают тепло из следующих источников: 1. Наиболее распространенный - от электричества, электрокотлы, электрокамины, электрообогреватели... Источником без подробностей в большинстве случаев является "энергия …

Вакуумные трубки 1800 на 58мм — мощность, окупаемость

Более полугода изучаю вакуумные солнечные трубки длиной 1800 внешним диаметром 58мм внутренним 43-44мм. Внутренний объем трубки - 2,7 литра. Иногда на активном ярком солнце мощность трубки показывало около 130-150Вт, но …

Тепловая трубка своими руками и её применение

Для создания тепловой трубки диаметром 16мм и длиной 80см я взял на сантехническом рынке гофронержавеющий шланг для воды, купил заглушки на него и вместо резиновых шайб - паронитовые. Затем я …

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.