1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 37
Текст из файла (страница 37)
1975. 6. Ргкча Саграгабав, В!азч Кпах СЬеписа) Р)авм Оюз!ав, Есапапвс РеамЬ~11|у аГ Сапчегсюк %оса %апек 1а О11, ргеравд Гас С). Б. Вигеаи оГ М!пез, Вгисесап, Реппву!чалка. Гине !973. 7. ТЬе Кике Епрйпееппк Са., С). Б. Вигеаи аГ Мелек %иод-еа-ОИ, Р|)оС Рьсв) — Р!ва! Е)ек!8в КероП, рсера|ес) Гас С). Б. Висели аГ М|пев, Реь. ! 974.
8. Вась|а) Ыкйапа1, 1пс., Вювазк Е!Оиесксс!ав Рса)есс, А!Ьапу, Осекал: Гйвк) тесЬпйа! Етая|сев Веро|с, Гас и.Б. Оарагсвевс аГ Епегяу, %ккЬ!иксов, О.С., Арп! 1978. мм, .и, Сиособы повУченвл энеРгии вэ 8з)8вмассы Арендные расходы Эксплуатационные расходы, рабочая сила териалы Контроль Административные и накладные расходы Расхалы на поставки Объекты общественного пользования Местные налоги и страхование Сырье (20 лаллУт) Итога: эксплуатационные расходы Постоянные издержки, 1)УУ/год Всего: толовые расходы 730 в ма- 1120 420 550 670 1060 1750 3300 9600 5180 14780 2240 600 790 1350 3180 5380 16 500 31 500 15 400 46 900 Способы получения энергии из биомассы Процесс пиролиза ТесЬ-А11Р К..цомерой " Работы по изучению возможностей использования процесса пиролиза Тес()-А!г длл переработки кожуры земляных орехов были начаты в !968 г. Они проводились иа экспериментальной базе политехнического института шт.
Джорджия и включали несколько этапов — от исследований в лабораторном масштабе ло сооружения и эксплуатации опытной промышленной установки по переработке кожуры земляного ореха и опилок (1, 2). Результаты испытаний опытной установки показали, что процесс Тес()-А!г может быть использован в промышленных масштабах. Кроме того, был разработан улучшенный технологический вариант процесса Тесл-А!г для производства активироваиного угля (3, 4). 1. ЛАБОРАТОРНЫЙ РЕАКТОР Для лабораторных исследований использовался реактор высотой примерно 1,5 м, который вначале эксплуатировался периодически, а затем непрерывно при ручной подаче сырья. Испытуемый материал помешался в металлическую трубку. Заполненная закрытая трубка нагревалась в трубчатой печи Линдберга до заданной температуры в течение заранее установленного времени. Газ пиролиза отводился в конденсатор для отделения конденсируемых органических веществ и воды.
Эксперименты проводились с разным сырьем при различной эксплуатационной температуре". Для анадиза газов использовался хроматографический метод. В течение нескольких месяцев были переработаны сотни килограммов кожуры земляного ореха и другого сырья, и на основании полученных результатов был сделан вывод о возможности создания автоматического конвертера вертикальной конструкции. 2. ПРОТОТИП ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ Следующим этапом разработки установки типа ТесЬ-А!г было сооружение и эксплуатация про~отпив промышленного реактора В1це ! высотой примерно 3,3 м. Конструкцией реактора предусматривалась камера с противоточным пиролизом и непрерывным выводом углистого веще- " Саг! К Ропзегоу, Р!ашз йеаопгсез 1пс.
2) Результаты испытания отходов хлопкочесальвой машины и смеси из сосновой коры я опилок были опубликованы ранее и. ства. Камера для пиролиза монтировалась в верхней части охлаждаемого аппарата. Углистое вещество выводилось с помощью горизонтального шнека, установленного в нижней части камеры, Сырье (1800 кг/ч) непрерывно подавалось в реактор сверху и перемещалось вдоль реактора под действием собственной массы.
Необходимое для начала процесса тепло обеспечивалось за счет сгорания природного газа, вводимого в нижнюю часть печи. Автоматизированная установка была сооружена в !971 г. и эксплуатировалась в течение более чем 12 мес. 3. ПОЛУПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА В!971 г. на территории политехнического института шт. Джорджия была сооружена усовершенствованная полупромышленная установка В!це П, которая позволяла перерабатывать 225 — 360 кг/ч сырья в зависимости от его плотности. Установка имела бункер для приема отходов, ленточный конвейер для подачи сырья в верхнюю часть конвертера, конвертер для пиролиза, систему манипуляции с углнстым веществом, циклон для отходящего газа, охлаждаемый воздухом конденсатор с каплеотбойником, вытяжной эксгаустер и дожигатель с завихрением. Вытяжной эксгаустер для отходящего газа допускал работу камеры пиролиза при давлениях ниже атмосферного, Стенки камеры пиролиза были облицованы огнеупорным материалом.
Установка была испытана для переработки раздичных видов сырья, в том числе кожуры земляного ореха, коры сосны и опилок, неметаллических автомобильных отходов, городских отходов и отходов хлопкочесальной машины 4 ОПЫТНАЯ УСТАНОВКА (РИС. 1) После опробования полупромышленной установки быда создана опытная установка производительностью 50 т/сут. Такая установка была сооружена на лесном складе в Корделе (шт. Джорджия) и действовала в течение нескольких месяцев, перерабатывая отходы лесопильного завода (из них пять месяцев установка действовала пять раз в неделю по 24 ч в сутки). Образующееся углистое вещество оказалось' вполне приемлемым сырьем для производства топливных брикетов; получаемая топливная жидкость нашла применение для различных коммерческих целей; отходы древесины представляли собой хорошее сырье для процесса пиролнза.
Основная трудность, возникшая при переработке древесных отходов путем пиродиза, состояла в обслуживании и очистке системы отходящих газов в связи с накоплением в ней смолы и твердых веществ. Эту трудность в значительной степени удалось преодолеть путем использования новой коцденсационной системы. Такая система была предусмотрена на более совершенной полупромышленной установке 185 Способы яолученяя энергия яз биомассы Рвс. 1. Схема технологического про- цесса пиролиэа ТесЬ-А1г. Вьнушенное сырье, /санг Юбытоннан тепагапга -Цду Сырье, айну Ваетга. еунг Ненануенснрунпииесн галь Вана Водяной пар, ВЗ нг Тапниенан асианасть пиропиаа, Вднг Угпиопае нешестео, ВВ нг Рнс. 2. Частичный энергетический баланс демонстрационной установка ТесЬ-Ап (в ед 10ь к)Ьк/ч3 Рис.
3. Материальный баланс установки ТесЬ-А!г по переработке сосновой коры н опалок [1), Уапистае ьоитестеа Х8 ул В!пе 1Ч.Полученные на этой установке углистое вещество и жидкое топливо нашли сбыт на рынках массового потребления. Следует заметать, что до сих пор не было опубликовано никаких сведений, касающихся расхода энергии при эксплуатации установки.
Единственная информация, которой мы располагаем относительно расхода энергии в процессе эксплуатации, представляет собой данные о подводе тепла к сушилке [рис. 2) 9,", энергии, содержащейся в сырье, расходуется в виде тепла для снижения влажности сырья с 37 до 4 — 5%. Содержание влаги в сырье существенно влияет на количество тепла, потребляемое сушилкой, и колеблется в пределах 25-б5% в зависимости от погодных условий, времени года и доли опилок в сырье. Количество тепла, требующегося для осушки исходного сырья, составляет примерно 3721 кДж1кг удаленной воды. Таким образом, для осушки сырья с 50;4 влаги расходуется 18б1 кДж/кг тепла.
Согласно энергетическому балансу, 37,1% энергоемкости сырья приходится на углисгое вещество, 13,4% — на конденсированную топливную жидкость, 45,5;;-на некоьщенсирующиеся газы и 4% — на тепловые потери процесса и скрытое тепло парообразования. Материальный баланс установки для пиродиза смеси сосновой коры и опилок представлен на рис. 3. Прн переработке 100 кг сухой сосновой коры и опилок может быть получено 23 кг углнстого вещества, 25 кг топливной жидкости, 68 кг неконденсирующихся газов и 33 кг водяного пара.
Выход продуктов пиролиза зависи~ от эксплуатационных условий и типа сырья [13. 186 Способы получения энергии яз биомассы 187 Часть 11 и. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ТЕСН-АНх Эксплуатационные условия процесса определяются природой сырья,методом управления процессом и заданными продуктами производства. Конвертер пиролиэа предназначен для эксплуатации при 427 — 760'С ("53, что позволяет проводить операции при температурах, при которых может быть получено необходимое для осушки данного сырья количество газов при переработке сырья с относительно высоким содержанием влаги. Влажность сырья (25 — 65%) после осушки перед вводом в конвертер снижается до 4-1~,. Процесс допускает максимальное содержание влаги примерно 10;~.
Кроме осушки сырье, предназначенное для непрерывного прохождения через конвертер, должно быть измельчено до размеров частиц менее 25 мм. Для обеспечения свободного движения и предотвращения зависания в конвертере некоторые виды сырья перемешиваются. Сушилка состоит из нескольких отсеков и оснащена винтовым конвейером. Температура на входе колеблется в пределах 55-315'С. Высушенное сырье с помощью конвейера доставляется в бункерное храни- пище, из которого оно по мере необходимости подается в конвертер пиролиза; подача сырья производится через специальное приспособление.
В конвертере высушенное сырье термически разлагается на углистое вещество и горючие газы, Горючие газы поступают в коиденсационную систему, а углистое вещество-в герметичный приемник с конвейером. Горячее углистое вещество охлаждается водой и направляется в бункерное хранилище. Выгрузка углистого вещества осуществляется с помощью механического устройства винтового типа.
Это устройство позволяет автоматизировать процесс путем обеспечения выгрузки угли- стого вещества с заранее определенной скоростью, регулируя при этом подачу сырья уровнемером, установленным в нижней части. Другой метод регулирования предназначен для установления выхода углистого вещества и температуры выпускаемых газов при изменении нижнего уровня в конвертере с целью поддержания выбранной температуры.
Газы пиролиза выпускаются с верха конвертера с температурой 177 — 260'С. Регулирование давления (близкое к атмосферному) в камере пиролиза и направление потока газов, выходящих из конвертера, обеспечиваются форсированным вьпяжным эксгаустером. Горячий поток газов содержит некондеисирующуюся часть, кондеисирующиеся пары топливной жидкости и влаги, а также уносимые потоком твердые частицы. Непосредственно после выхода из конвертера поток газов охлаждается топливной жидкостью; при охлаждении до 82 — 93*С удаляются твердые частицы и конденсируется топливная жидкость пиролиза. Указанный температурный интервал поддерживается постоянным, что позволяет обеспечить конденсацию ~опливной жидкости без избыточного количества водяных паров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
