1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 48
Текст из файла (страница 48)
242 Часть 1! Пронос Кнсларол, т Бупбая Рагох [4, 55 [лн8! [6) 0:,О!34 0,0278 0,08! 8 ьц ь~й33м1гн ь, а ЧьФьн~й м ь в ь ь йъ Наь е. е, й !и Таблица.!. Потребность в кислороде на ! млн. кДж получаемого неочищенного газа Лримхаиие, В шссатва аырье «апольхаеслгл ыпспныа уголь с высо. «нм самрыянисм хналоралл.
Прапагс Ршах [Я, 51 прспняхмеен лля нерерябоши тгерлмх отхолов; пропссс !.шр [6! имеется промыш- ленным пронеасом гахифнышлн угля. Данные, полученные для процесса [.пгй! при переработке западного угля с различным содержанием кислорода, свидетельствует о том, что при более высоком содержании кислорода в угле необходимость в подводе кислорода уменьшается. Следовательно, благодаря относительно более высокому содержанию кислорода в твердых городских отходах по сравнению с углем для их газификации, вероятно, потребуется значительно меньшее количество кислорода, чем для газификации угля. 4. СХЕМА ОБЪЕДИНЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА БУ[ч[САЯ (РИС.
2) Типичная пропускная способность установки бупйаа составляет 365 т/сут твердых городских отходов. Прн такой пропускной способности упрощается решение транспортных и снабженческих проблем и повышается экономическая эффективность производства топливного газа.
При этом предполагается, что сырье на установку будет доставляться с передаточных станций, на которых должно подвергаться первичному измельчению. Установка включает реактор Бупйаз, в который подаются твердые городские отходы, водяной пар и кислород. Конечный продукт, получаемый с помощью установки, представляет собой влажный топливный газ с увлеченным содержанием золы и небольшим количеством органических жидкостей (менее 1;„' от твердых отходов [!)). Твердые частицы, содержащиеся в газе, удаляются с помощью циклона, а отделение воды и смолы достигается путем резкого охлаждения газа, при этом смола возвращается в газификатор для превращения в газ.
Не содержащий жидкости газ может быть использован для промышленных целей. Металл и стекло в виде водной суспензии выгружаются из сборного резервуара и после разделения поступают на продажу. Как было отмечено, эксплуатационное давление в установке вьюирается, исходя из требований потребителя газа, а также доступности и стоимости систем подачи твердых материалов. Обычно эксплуата- Р, И о й о о х х Я а й й о о 2 Чв т 245 Способы получения энергии из биомассы ционное давление колеблется в пределах 10-15 атм в зависимости от расстояния до потребителя и конечного назначения газа.
б. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС СИСТЕМЫ ЯУХСАЯ Таблица 2. Производство среднекалорнйного газа в процессе бупбаз и Номер аотота 3 5 б Основные элементы Углерод 21,985 Водород 32,196 (13,751) (в виде Нт) Кислород 15,563 (6,834) (в виде От) Газообразные компоненты Нт СНс СО СОт СтНс СсНс НтО Всего 10,869 3,409 5,064 0,576 6,464 0,453 4,941 0,576 6,464 0,741 8,028 0,01 7 0,231 0;080 0,074 2,371 26,201 7,040 5,393 7,040 8,769 0,247 0,082 10869 24,167 52,740 " Н» Г т оргвммсского материала, содсрмтммо Замеса% илагн в кг-молег. Лрнмесеаее.
Завесам, нремоднмме а скоком, окттмтствтют содерианию влага в тмрдвм оттодвт (маса%1 В настоящее время мы располагаем необходимыми данным для проведения детального анализа энергетического баланса системы Яупйаз. Однако приближенные оценки эффективности установок типа Яупйаз свидетельствуют о том, что потребляемая энергия в основном будет расходоваться на производство кислорода и водяного пара.
Так, согласно оценке энергетического баланса газификатора с неподвижным слоем сырья, более 90% потребляемой электроэнергии приходится на эксплуатацию кислородной установки (73. Газ, получаемый по технологии Яупйаз, имев~ среднюю калорийность, и, поскольку он удовлетворяет требованиям стандартов ло содержанию серы, установленных Управлением по охране окружающей среды, оборудование для очистки газа от серы не предусматривается, Поэтому установка типа Бупйаз будет потреблять водяной нар в основном для газификации, причем генерация водяного пара должна осу- отеРи = д% 7Гислородкал услгаковка =д % — Услталовка гоко гмоуоелаа авяглоео кара = д% Рис. 3. Распределение тепловой энергии, содержащейся в твердых отходах. шествляться в котельной самой установки, отапливаемой получаемым газом. При этом предполагается, что к.п.д. котельной установки равен 60%, ! Источником кислорода для установки такого размера будет, по-видимому, передвижная кислородная установка.
Для расчета количества производимого газа расход энергии при эксплуатации кислородной установки был принят равным 331 кВт чттт кислорода. При этом предполагалось, что в электрическую энергию превращается около 30% тепловой энергии газа (к.п.д. = 30%). При оценке общею теплового к.п.д. установки.
Обобщенные данные о материальном балансе, рассчитанном на 1 т органической части твердых отходов„содержащих 30% влаги, приведены в табл, 2. В связи с низкими выходами топливной жидкости (и предполагаемым ее низким качеством) она возвращалась в газификатор для полного превращения в газ. Сведения о выходах компонент могут быть отнесены к установкам разного размера, а также к твердым отходам, содержащим различное количество органических компонент. После охлаждения и очистки часть газа (поток 5) сжигается для получения водяного пара, необходимого для газификации. Поток 6 представляет собой чистый газ, предназначенный для продажи.
Общее расцределение производимой и расходуемой энергии в виде тепла показано на рис. 3. Как следуе~ из рисунка, на долю производимого газа прихолится 85'т' ~сипоты. Это свидетельствует о том, что к.п.д. установки о о ьупйаз выше, чем к.п.д. установок по газификации угля (порядка 70%). Кроме того, в случае переработки твердых городских отходов по технологии Яупйаз не возникает необходимости в изменении соотношений моноксида углерода и водорода для получения водяного газа, удалении кислых газов и метанизации получаемого газа. Поэтому, несмотря на то что при более детальном проектировании установки тепловой к.п.д.
может отличаться от приведенного в данной работе, есть все основания полагать, что он будет выше теплово~о к.п.д. более сложной установки по производству синтетического газа из угля. ьи Литература 1. ЕеИшап Н.Р., Ре!соп О.%., Ыас)с Н., Асйегясесп г. Вупйая ргосеяя сопчепя счаясе Со 8%О, НусггосагЬоп Ргосезя, 55, 202-204 (1976). 2. С зпсай ст!еп, ге «Ьег1яоп К.%., Каярег 8. Есопопск адчапсайш апд агеая оГ ар Г с' Г йаз' ', ргеяепгесг ас сйе Раигсй !псегпаг!опа! СапГегепсе оп Соа! Оаябсапоп, рка сап а е!с)ие(асс!оп, апд сопчегяоп со е1есспсйу, !)псчегясу оГ Р!сньигйь, Руцяьиг ь, Релизу!чаша (Аийия1 2-4), 1977, 3.
сгоп Ргедесяс)огй С.О., ЕП!оц М.А. Соа) ййсТ!сас!оп, ш. СЬепиясгу оГ Соа! 1963, рр. 892-1022. (гсйцас!оп, (Еоягу Н.Н., еб.), гойи СЬсйеу апс) боля, !пс., Хеся уог)с апд !. сг чс ог ап оп оп, 4. 8о!И 3(гааге Овраяа! Кеяоигсе Кесочегу, ВгасЬиге РиЫцвед Ьу (гп!оп Сагб!бе'я Епигопшепса! 8уясепи Оерагсгпепс.
ЕИде Осяяоп, 270 Рагй Ачепие, Ыея Уог)с (ипдасед). 5.Аб ой, спо!с и егяоп Ю. Е. ТЬе охуйеп геГизе сапчепег — А яуясепс Гог ргас)исси Г ! еп шесаг апс! з!ай Ггопс геГияе, ргшепсеб ас сЬе Аспепсап бассе!у оГ с 8 ие йаз, МесЬапсса) Епйшеегя 1974 Хабопа! !пс!пегасаг СопГегепсе, М!алий Р)огИа, Мау 6. Е! ш О.С., ., Рег)ся Н,К. Кеяи!ж оГ Агпепсап саа!з !п !.игр ргшяиге йая- !Псасюп р!ап1 ас %шсусеИ, баас!апс), Ргосееб!пйя оГ (Ье яхбс бупсйебс Рсре!спе Оаз Вугпрояпнп, Ашепсап Оая Амоссас(оп, СЫсайо, Пбпои. Осс Ье 1974, . 247-265. ягая!егз К,Е. Ргосеяя дея!впав апд соя! еябгпасея Гог а шебсиш В(и йая- Керогг 33-151, 1979. гбсасюп р!апс щ!пй а счоос$ Геебзсос)с, 8о1аг Епегйу КеяеагсЬ 1пя1)1исе-Т Ь ' ! - ес пка 8.
Касей 8., %ейшап Р. Ап Еяа!иабоп оГ Топпайе Охуйеп Р!апц, АС5 Рве! асям!он Ргерялвй 14, 3, 99 — !04 (! 970). Основные принципы анаэробной ферментации с образованием метана М. Мкиггерни Г), М. Брайант 2) В процессе анаэробной ферментации сложные органические вещества разлагаются до СО, и Сиз, причем на метан приходится примерно 9суу„' энергии, содержащейся в субстрате [1, 23. Микробиологические процессы анаэробносо превращения углеводородов (брожение) и белков (гниение] имеют важное значение в круговороте веществ в природе и давно используются для стабилизации сточных вод.
Возможность получения высококалорийного топливного газа (СН ) путем биохимической переработки биомассы, в частности экскрементов крупного рогатого скота, была реализована сравнительно недавно. В процессе анаэробнай ферментации участвуют многие виды микроорганизмов, однако основными биологическими агентами. способствующими разрушению органических веществ (субстрата) до СН„являются бактерии [3-6). В ряде экосистем важную роль могут играть также ресничные инфузории, простейшие жгутиковые и некоторые грибы.
бэерментасссся субстрата с образованием метана происходит в анаэробных системах, таках, как сточные воды, донные отложения, торфяные болота, гниющие органические отходы, т.е. отходы, в которых при разложении органического субстрата образуется акцептор электрона н СОз. В среде, в которой легко образуются или имеются друс не акцепторы электрона (кислород, сера, сульфаты или нитраты), ферментации не происходит.
С точки зрения температурных условий протекания процесса ферментации можно выделить два основных вида микроорганизмов — термофилы, активные при температуре 45 — 70'С, и мезофилы, активные при температуре 20-40'С. Существуют микроорганизмы Ь(есйилояагсгла, которые активны при температуре от 20 до 70'С [73. Величина рН находится в пределах 5-8 ед., но при ри < 7 скорость ферментацни быстро уменьшается. 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
