1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 27
Текст из файла (страница 27)
ГАЗИФИКАЦИЯ БИОМАССЫ 2.1. Методы газификации В зависимости от характера контакта частиц биомассы с газовой фазой методы газификации могут быль классифицированы на систему с непо- % 721 286 544 44 819 !00 2199 288000 46501 1% 3 708 289456 48 218 200 5 245 290912 49 966 2% б 808 292 370 51 743 300 8 393 293 830 53 550 350 Ю 001 295 294 55 384 400 11 629 296 761 57 247 450 13277 298233 59138 500 14943 299 7 Ю 61 056 550 16 626 301 193 63 002 600 18325 302682 64975 6% Ю039 304178 66976 700 21 768 305 681 69 004 750 23 509 307 192 71 060 800 25263 308711 73! 43 850 27028 310239 75254 900 28 804 311 776 77 393 950 30589 313323 79559 1000 32 383 314 880 81 754 1050 34185 316448 83976 ! 100 35 993 318 027 86 227 1150 37807 319618 88 506 1200 39 626 321 222 90 81 3 1250 41 449 322838 93 148 1300 43 276 324467 95 512 563 871 709 565615 215! 567 409 3 6!! 569 249 5 086 571 !34 6 575 573061 8079 575 030 9 596 577 040 11 127 579090 12672 581 180 14 230 583 309 15801 585476 17 386 587682 18985 589926 Ю 598 592 206 22 224 594 524 23 865 596 879 25 520 599 269 27 189 601 696 28 872 604158 30570 606655 32283 609 187 34 011 611 753 35 754 614354 37512 6! 6988 39 286 619 656 41 075 283675 958 2851!9 2947 286 584 5013 288 068 7 154 289 569 9 366 291 087 11 647 292620 13993 294 169 1б 400 295 734 18 865 297 31 3 21 383 298 906 23 952 300 5! 5 26 567 302! 37 29 224 303 774 31 919 305 425 34 650 307 089 37 411 308 768 40 199 310460 43009 312 166 45 839 313 886 48 684 3! 5 620 51 541 317 367 54404 319! 27 57 272 32090! 60138 322688 63 001 324488 65 855 1 015 891 223 3 118 893 249 5 294 895 400 7 539 897 675 9 849 900 069 ! 2 220 902 581 14648 905 210 17 129 907 954 !9660 9108!3 22235 913785 24 852 916 870 27 506 9Ю 067 30193 923 375 32909 926793 35 651 930 ЗЮ 38 414 933 957 4! !95 937702 43989 941555 46792 945514 49 601 949 580 52412 953751 55 221 958 027 58 023 962 408 60 815 966 892 63 592 971 480 66352 976169 движным слоем" (одна или несколько ступеней), систему с псевдоожиженным слоем в прочие системы (например, система с проталкиванием сырья или с жидким теплоносителем), Типы газификаторов, разработанные министерством энергии, приведены в табл.
4. Ряд новых газификаторов для переработки твердых отходов и ос~а~кон рассма~ривается в работе (51. Удобное диаграммное представление различных видов материалов, пригодных для саморазвивающегося термического процесса, было предложено автором работы [6]. Согласно данным этой работы, при содержании золы ! — 2% и влаги более 70 например в древесине без предварительной обработки, термическая переработка древесины без введения дополнительного топлива практически неосуществима. Кроме того, не рекомендуе~ся проводи~ь термическую переработку водорослей с содержанием 82;; воды или торфа с содержанием 90',; воды без их предварительной подготовки. Снижение влажности до приемлемых пределов может быть достигнуто механическим обезвоживанием или сушкой в полевых условиях.
Согласно экспериментальным данным, расход тепла при термической переработке обычного горючего сырья находится в пределах, близких к 21000 кДж(кг. В сис~еме газификации с неподвижным слоем при противоточном илн прямоточном движении газа или твердых материалов в газификаторе образуются различные температурные зоны, способствующие превращению связанного углерода в газ. В противоточных системах газификации нисходящий слой проходит через зоны сушки/удаления летучих компонент при высокой (низкой) температуре; зону разложения паром и реакций, снижающих содержание углерода; зону высокотемпературного окисления углерода, в которой образуются горючие газы, и зону сбора и выгрузки золы (зола может быть гранулированной или шлакообразной в зависимое~и от применяемой технологии).
Система с неподвижным слоем чувствительна к размеру частиц подводимого сырья, поскольку наличие больших частиц может привести к образованию непроницаемого слоя. Помимо газообразных углеводородов тяжелее метана в газификаторах с неподвижным слоем можно получать смолу и жидкие продукты. Возможны комбинированные системы с неподвижным слоем сырья с использованием поворотных печей для твердых материалов (Арканзасский университет) и с движущимся, периодически перемешиваемым слоем (фирма багге!! Епегйу КезеагсЬ апд Епйшеег!пй). Выбор наиболее подходящего метода газификации часто определяется типом и условиями подвода сырья, требованиями к содержанию влаги и зольных элементов (например, высокое или низкое содержание кремния, высокое или низкое содержание щелочных металлов). " Используются печи со сложными системами горения, врацьзющиесл печи в пиролизпые реакторы. 138 Часть П Способы получения энергии из биомассы Таблица 4.
Данные о зкспериментальных установках для газификапии биомассы [363 Псрывльяя» Ыююясхшелшссти г!сП Няд яссвячяса эяергяв Прямечяяие Нид бясмясс» бясмегся ясвстшсяясе сы)ис с 514 еляга с 1О 0,18 Газ средней калорий- ности Древесвна Вапейе Раайс ХопЬ- Перемешнваемый 1,09 0,54 1,00 пш! Оыпоп псевдоожижеииый слой Оаггец Епегйу йе- Печь со сложной сис- 3,63 1,81 3,27 зеагсй впб Епйй темой горения (тип еепх8 па 1 еррепюфа) И!Ьегг/Сошшоппеа)гй Сошрап!ш; Епт!гопшеп)а) Епегйу Епй]псеппй Различные способы 3,29-5,44 1,54-2,72 2,81-490 переработки Гвз, жидкости, угли- стае валество (в зависимости ат способа переработки) Теказ Тесй Пп!тын!у Различной скорости 0,45 ]223 0,36 псевдоожнжениый слой Газ средней и ииз- Газификация с паром, кой калорийности воздухом или кислоролом (в будущем) Юпскызйу о( Аг- йапзш 18,14 32,66 Вращающиеся печи 36,29 пиролиза Газ средней калорий- ности Газ низкой и средней калорийности Древесина %пйЫ-Ма)ш Вращаюшаюя печь 5,44 повышенного давления; нагрев черш стенку Древесина, торф, сгибал кукурузы Газ средней кало- Газификацив с катвлизарийиссти тором в паром Фариа-ясясхевгель/рвз- тегяологяччскяй мсгсд вябсзчяк Ваиейе Со1пшЬиз 01- Псевдоожиженпый Мзоп слой измельченного материаяа с Пуу.' вла- ги 'х)п!темпу оГМнзовг!, Псевдоожижеииый Вайа слой (подача сверху) 2,27 — 2,гх (реактор с цилиид- рической рубашкой) 21,77 (реактор без рубашки) 1,09-1,36 (реактор с иилиид- рической рубаш«ой] 10.89 (реактор без рубашки) 2,00-2,45 (реактор с цилиид- ряческой рубаш«ой] 19,60 Навоз, опилки, остатки после отделения хлопкового волокна Древесина, кукурузная сояома, отходы ловле отлелеиия хлопкового волокна, отходы сахарного тростника Навоз, лревесипа.
кукурузная солома, отходы после отделения хлопкового волокна, солома пшеницы Отходы лревесииы Каталитическая газификация; газификация с паром нри рециркулации нагретого материала Каталитическая газифн. кация; газификация с паром, воздухом, «ис. лородом игили СО Различные зоны горения, включая контактную сушку, пиролиз, сжигание, охлажлепие зоны Псевдоожижитсльный процесс с поцачей сырья сверху и его про- талкиванием Технология, лицеизированна» фирмой Айр Ссор; древесный уголь жела шльвый продукт Газификатор А.
Коорса, газификапия с паром, возлухом, кислоролом (в будущем), каталитическая гюификации (в будущем) 141 140 Часть 11 Способы волученвя энергии вз биомассы Системы с псевдоожиженным слоем допускают использование твердого сырья с размерами частиц, изменяющимися в широком диапазоне, что обеспечивает достаточно однородное распределение температуры благодаря хорошему перемешиванию жидких и твердых материалов. Зола и непревращенный углерод выводятся с образующимся потоком газов.
В одноступенчатых газификаторах первого поколения потери углерода зависят от температуры в нижней части газификатора, которая ограничивается эксплуатационными требованиями и должна быть виже температуры размягчения золы, чтобы свести к минимуму возможность образования клинкера. В многоступенчатых газификаторах потери углерода могут быть снижены в результате правильного ведения процесса в оптимальном температурном интервале с агломерацией золы ~71. В промышленности для газификации угля применяются системы проталкивающего типа (процесс Коррегв-Тогхе1). Общим требованием для таких систем с малым временем контакта частиц биомассы с газовой фазой является увеличение скорости реакции измельченного угля.
Однако в случае переработки биомассы измельчение может оказаться непрактичным или нежелательным, поскольку биомасса содержит много влаги, а многие виды ее обладают мягкой и волокнистой структурой (табл. 4). Эидотермические реакчии Элоотермические реекяии окисление С + О, СОе + теплота полукоксоввлве С + теплота -ч СН + ковдеисируемые углеводороды + уголь гвдрогвзвфвквция С + 2Н, — СН, + теплота пвр — углерод С + Н,О + теплота -ч СО + Не получение водевеого газа Н,О ч СО - СО, + Н, + теплота обратная реакция Будуара С + СО, + теплота — 2СО метвнвроваввв ЗНе + СО -ч СНе + Н,О + теплота 4Не + СО, -ч СНе + 2Н,О + теплота 2.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
