БИОМАССА Как источник энергии

Химические реакции и выходы

Если реакции происходят в пределах системы, то химические уравнения пишутся для каждой реакции. С помощью такого уравнения, характери­зующего равновесное состояние, можно получить необходимую инфор­мацию о количестве требующихся для расчета массы реагирующих ве­ществ, определить отношение молей элементов и молекул, которые при составлении материального баланса должны быть выражены в едини­цах массы.

При анализе промышленных процессов редко используются стехио - метрические соотношения, так как реакция может протекать не до кон­ца или могут иметь место побочные реакции. И в том и в другом слу­чае при составлении материальных балансов надо учитывать всю массу веществ, принимающих участие в процессе.

При оценке данных относительно процесса, включая химические ре­акции, важное значение имеют:

• лимитирующий реагент - минимальное количество исходного ре­агента, необходимого для протекания равновесной реакции;

• избыточный реагент-избыточное количество реагента по сравне­нию с тем, которое требуется для реакции с лимитирующим реагентом в соответствии с химической реакцией;

• незавершенная реакция - лимитирующий реагент не полностью превращается в продукты реакции;

• конверсия (превращение)-фракция основного реагента (обычно ли­митирующего) в потоке сырья, расходуемая на образование продуктов реакции:

Хс = Израсходованный реагент, моли/Реагент в сырье, моли,

Г Индивидуальный продукт, моли/Исходный реагент, моли, Выход = < или

[ Продукт, моли/Израсходованный исходный реагент, моли,

Избирательность = Конечный продукт А, моли/Конечный продукт В, моли;

• инертные вещества-химические компоненты, не принимающие участия в реакциях, например N2 в газификаторах с воздушным дутьем.

В связи со сложностью и многообразием реакций, происходящих при превращении биомассы в топливо, возможно, что нельзя будет на­писать соответствующие химические уравнения. Однако оценка про­ектных расчетов может быть сделана на основе данных о конверсии и выходных данных для реагентов и продуктов. Если известно количе­ство поступающего в систему и выходящего из нее материала, то мож­но составить общий материальный баланс системы.