1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Суспензия. состоящая из измельченной древесины и топливной жидкости, нагревается до умеренно высокой температуры под давлением в присутствии раствора углекислого натрия, служашего катализатороМ, моноксида углерода и водорода. Затем реакционная смесь выдерживается в реакторе в течение определенного периода времени, достаточного для того, чтобы произошло сжижение. Газы отделяются от жидкой фазы и сжигаются для получения технологического тепла, которое подводится к подогревателю. Часть катализатора извлекается из получаемой жидкости и направляется на повторное использование.
Часть жидкости редиркулирует и идет на образование новых порций суспензии, а остальная часть направляется на разделение. 174 Часть 11 175 2.3. Газификации 2.4. Процесс сжижеиии 2.2. Разделение продукта реакции Жидкая фаза, выходящая из реакторного отделения, содержит непрореагировавшую древесину, катализатор и нерастворимые твердые вещества, которые должны быть удалены. Выходящий поток разбавляется растворителем и подается в фильтруюший барабан для отделения твердых не!цеста. Извлеченные твердые вещества направляются в отделение газификации, где они полностью используются. Для отделения растворимого в воде катализатора к фильтрату добавляется вода.
Топливная жидкость в растворе и вода разделяются как плохо смешивающиеся фазы. В отделение газификации поступае~ также вода с катализатором в растворе для его отделения. Растворитель в дистилляционной колонне отгоияется от топливной жидкости и используется повторно. Из частично окисленной древесины получают моноксид углерода и водород (синтез-газ), которые используются в процессе сжижения биомассы. Реактор для получения синтез-газа рассчитан также на регенерирование и концентрацию катализатора с целью возвращения последнего в цикл. Образующийся в реакторе газовый поток очищается от диоксида углерода в абсорбциоиио-десорбционной колонне.
Очищенный и компримированиый газовый поток моноксида углерода и водорода направляется в реактор. Предполагалось, что в процессе сжижеиия происходит всего одна реак- ция-реакция восстановления древесины с помощью СО: СеНчдОжю + 2625 СО -л СеНч ~Ол 4вз + 2,625 СОз Древесина Монокснд Синтетическое Диоксин углерода топливо углерода и при этом поглощается столько водорода, сколько его образуется в водяном газе.
Древесина используется дги конверсии ее в топливную жидкость, в качестве источника СО и для генерирования водяного пара. Основой для производства СО был процесс, разработанный фирмой 1)пюп СагЬ)де Рцгох. Процесс Рпгох основан на частичном окислении органического материала, например древесины, для производства среднекалорийиого топочного газа, состоя!цего из СО, Нь СО, и НзО, Особенностью этого процесса является восстановление катализатора. Содержащая катализатор вода после промывки топливной жидкости направляется в печь для синтез-газа, в которой катализатор регенерируется, а затем сливается в виде расплавленного шлака с другими неор- Способы получения энергии из биомассы ганическими веществами, полученными из древесины.
Катализатор из расплавленного шлака извлекается путем повторного растворения его в воде. Отделение воды от непрореагировавшей древесины включает разбавление получаемой топливной жидкости для снижения вязкости растворителем с низкой температурой кипения. Смесь топливная жидкость — древесина-растворитсль фильтруется для удаления непрореагировавшей древесины и других твердых веществ. На основании данных предыдуших работ по удалению непрореагировавшего угля из продукта, получаемого при его сжижснии, можно полагать, что непрореагировавшую древесину можно отделить с помощью барабанного вакуумного фильтра.
2.5. Оборудование гипотетической промышленной установке Оборудование длн подготовки древесины (табл. 2). На производство топливной жидкости расходуется примерно половина всей дренесииы, поступающей на установку; остальная часть используется для получения моноксида углерода, водорода и тепла для обогрева технологического оборудования, Общий расход древесины на промышленной установке предположительно равен 1000 7/сут. С целью предотвращения срывов в снабжении в зимние месяцы, когда возникают большие транспортные проблемы, предусматривается создание 100-дневного запаса древесной щепы с номинальным размером до 50 мм.
Таблица 2. Оборудование дпя подготовки древесины Конвейер: для доставки древесной щепы нв распределительную башню, !200 мм х !50 м Погрузчики первого этапа процесса 12): подвижное оборудование. Буикерияя система распределительной башни Конвейеры 12): подача древесины для получения синтез-газа из башни в бункеры, 900 мм х 90 и Конвейеры 12): дяя подачи из башни в дробняку!сушнтель, 900 мм х 90 м Конвейер; дпя подачи из башни в котельную, отапливаемую древесиной, 600 мм х 60 м Комплект сушилки)дробилки; бункер для подачи сырья, сушилка!дробилке, классификатор, циклон, мешочный фильтр, воздуходувки 123, уравнительный бункер Весы дпя взвешивания древесины: 300 т/сут Смеситель древесной массы и топливной жидкости с мешалкой: 35000 л Сырьевые насосы и приводы 12) дпя подготовки суспензни древесной массы и топливной жидкости: 750 л/мин, 149 кВт.
Поршневые насосы н приводы 123 для рециркуляпии топливной жидкости и древесной массы: 600 л/мин, 124,5 кВт 177 176 Часть Н Способы получения энергии вз биомассы Для доставки щепы древесины к распределительной башне предусматривается конвейерная система производительностью !000 т/сут. Из распределительной башни примерно половина древесины направляется в отделение для производства синтез-газа, небольшая часть подается в котельную с древесной топкой для получения водяного пара, а остальная часть направляется в отделение для подготовки, сушки, измельчения и приготовления суспензии. Древесина, направляемая в отделение для подготовки, поступает в расходный бункер, а затем в двойную систему сушки и измельчения.
Для сушки используются отходящие из реакторного отделения газы, разбавленные воздухом и имеющие температуру до 500*С. Древесина сушится до 107,-ного содержания влаги, Измельчение древесины осуществляется в воздушном классификаторе до частиц размером в 100 мкм, куда она подается пневматическн. Для отделения от газового потока измельченная древесина пропускается через циклон, а затем через мешочный фильтр.
Отходящий газ с температурой 90'С выпускается в атмосферу. Измельченная и собранная из цикдона и мешочного фильтра древесная масса дозируется с помощью звездообразного клапана и подается на непрерывно взвешивающий механизм, а затем в смеситель для смешения с топливной жидкостью. В смесителе образуется суспензия из измельченной древесной массы с горячей рециркулируюшей топливной жидкостью, поступающей из реакторного отделения. Содержание древесины в суспензии составляло 30 „поскольку такое содержание является максимальным, при котором обеспечивается ее прокачиваемость. Далее суспензия направляется в реактор для получения топливной жидкости из древесины. Оборудование для производства синтез-газа (табл. 3). В этом отделении установки получают очищенные моноксид углерода и водород для подачи в реактор.
Древесная масса с помощью конвейера подается в уравнительный бункер, из которого она поступает в засыпную воронку, а затем в верхнюю часть шахтной печи для производства синтез-газа. Печь для производства синтез-газа была разработана фирмой ()пюп СагЬЫе ". Чистый кислород, поступающий с установки, соору:кенной на той же рабочей площадке, вводится в печь снизу, где при температуре 1650'С происходит частичное окисление. Из отделения, в котором осуществляется разделение продуктов реакции, выходит небольшое количество древесной золы и других неорганических материалов (например, Ь(а,СОз) в виде расплавленного шлака.
Таким образом, в потоке отходов находится и катализатор. Расплавленный шлак, содержащий катализатор, охлаждается водой и направляется в отделение регенерации катализатора. " В настоящее время производство синтез-газа в такой печи весит название процесса Ригах, представляющего собой в асиовиом реакцию частичного окисления, при которой происходят газификация органического материала с образованием СО, Н,, СО, и Н,О. Таблица 3, Оборудование для производства синтез-газа Уравнительные бункеры для древесины [2): 3000 мм (дяаметре) х 15 м Звездообразные клапаны [2) Бункеры для подачи сырья [2) с винтовыми конвейерами Шахтные печи: диаметр 5 х 15 м Резервуары для охлюкдеиия шлака [2): 2500 мм (диаметр) х 3,6 м Центробежные насосы резервуаров для охлаждения шлака: 75 л/мии Циклоны [2] со звездообразиыми клапанами и винтовыми конвейерами [2) Бункеры для твердых веществ Распыляющие башни [2): 1800 мм (диаметр) х 9 м Расходомериые трубы Вевтури [2) Циклоны/каплеотбойиые аппараты [2) Уравнительные резервуары [2): 3,6 м (диаметр) х 7,6 м Компрессоры [4]: 1297,5 кВт Абсорбциониая колонна: 1800 мм (диаметр) х 30 м, фундамент высотой !800мм, насадка 50,8 мм Регеиервциоииая колонна; 2500 мм (диаметр) х 33 м, фундамент высотой 1600 мм, насадка 50 мм Насосы [3): 2000, ЖО и 40 л/мии Теплообмеиники; 185 мл [3), 95 м' [2) Отстойник: диаметр 900 х 1800 мм Котельные подогреватели; 504 1Ол ккал/ч Синтез-газ из шахтной печи направляется в циклон для очистки от увлеченных твердых частиц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
