A biomassza és a konverziós technikák
Név: Energia és biomassza átalakítása technikák
Szakterület: Energia
Leírás: Energia és biomassza átalakítása technikák biomassza, mint energiaforrás. Teljesítmény biomassza valósul három fő módja van: közvetlen elégetése alga biomassza faanyag növények levegőben; kitermelése biomasszából származó energia, mint például a biogáz és alkoholok; a használata a felszabaduló hő a fermentáció során a szerves hulladék, trágya ürülék és fűrészpor.
Fájl mérete: 102,5 KB
Job letöltve: 6 fő.
7. alternatív és megújuló energia
07. A biomassza energetikai és átalakítása technikák
A biomassza, mint energiaforrás [1], [2, pp 106 150 # 107 110 # 150; 111], [3, C 20 # 150; 22, 25]
biomassza # 150; ez mindenféle növényi és állati eredetű, a salakanyagok a mikroorganizmusok és anyagok szerves hulladék keletkezik a termelési folyamat, a termelés és a fogyasztás szakaszában a hulladék ciklust. Azaz a biomassza lehet hozzárendelni bármely szerves anyag által képzett fotoszintézis # 150; átalakítása napenergia kémiai energiává történő üzem, amely ezt követően át lehet alakítani az égés során hőenergiává.
A reakció a fotoszintézis zajlik zöld növények, sematikusan a következő egyenlet
A következő egyenletből látható, hogy a növényekben a kölcsönhatás a szén-dioxid és víz képződik szénhidrátok (például glükóz) és oxigén szabadul fel. Ehhez a folyamathoz szükséges áramlási szén-dioxid és víz.
Biomassza energia célú felhasználásának végrehajtása három fő területen:
# 150; közvetlen elégetése biomassza (fa, algák, növények) levegőben;
# 150; kitermelése biomasszából származó energia, mint például a biogáz és alkoholok;
# 150; használata által termelt hő fermentáció a szerves hulladékot (trágya, trágya, fűrészpor, stb), a fűtés vázai, üvegházak és egyéb tárgyak.
A égés a biomassza levegő állítható elő, hogy 21,5 MJ hő per 1 kg égett növényi anyag. Üzemanyagként közvetlen elégetése a fa leggyakrabban használt, hanem széles körben használják a mezőgazdasági hulladékok, trágya, kommunális szilárd hulladék.
A hagyományos módszerek közvetlen elégetése a fa nagyon hatékony. Hatékonyság fa kályhák a különböző országok között mozog 10 és 30%. Hatékonyságának javítása érdekében a közvetlen fa égésekor most kifejlesztett számos módszerek, mint a ciklon, fluidágyas tüzelés.
A biogáz főleg előkészített hulladék és az állattartás. Bár nem egy kiváló minőségű energiaforrás, de a jelenleg használt, különösen, és villamos energiát termelnek. Az alkoholt kinyerjük növényi hulladék, akkor lehet használni, mint egy folyékony tüzelőanyag, és az is tekinthető, mint egy ígéretes alternatív üzemanyag motoros szárazföldi járművekhez.
Lehetséges hulladék a mezőgazdaság és a települések, hogy lehet alakítani az energia a jelenlegi technológiai szint és berendezés, amely egyenértékű a villamosenergia-termelés, ... 4 5 legnagyobb atomerőmű.
Módszerek és a biomassza feldolgozó berendezés [1], [2, pp 109 # 150; 116], [2, S. 26 # 150; 93]
Eljárások közül a biomassza energetikai technológia meg tudja különböztetni termokémiai, biokémiai és agrokémiai.
Termokémiai módszerek közé tartozik hidrogénezéssel, és a gázosítási biomassza. Biokémiai módszerek közé tartozik a biomassza biokonverzióba és agrokémiai # 150; kitermelés.
pirolízis # 150; kémiai átalakulási folyamat a szerves vegyületek néhány másik (bomlás) magas hőmérsékleten hiányában egy oxidálószer.
A pirolízis előállítására használják metanol (alkohol), szén, valamint ecetsavval, terpentin és egyéb termékek. Mivel a kiindulási energetikai anyag a pirolízis eljárás alkalmazható: egy szerves tüzelőanyag (szén, pala, tőzeg, stb), stb Tűzelő biobrikettek.
Amikor szénhidrátok melegítésével csökken a víz és szén-dioxid. A három pirolízis reakciók egyidejűleg megy végbe:
# 150; átalakítása vízzel (gáz keverék, amelynek összetétele: (átlagosan mintegy.%) CO # 151; 44, N2 # 151; 6, CO2 # 151; 5, H2 # 151; 45)
Típusú termékek kapott feltételeitől függ a reaktor :. Hőmérséklet és annak növekedési üteme, összetétele a nyersanyag, stb lassú melegítés körülbelül egyenlő arányban kapott gáz, és a szén folyadék. A hőmérséklet emelésével és a melegítés időtartama az idő megnövekszik a gázkivezető, és alacsonyabb hőmérsékleten, és a kevesebb fűtési időt hosszabbra készítjük, és a szén folyadék.
A folyékony szerves frakciót egy potenciális forrása szintetikus olaj. A további feldolgozás során a vízben oldható, illékony frakciót izolálhatjuk úgy, amely mintegy 10% szerves. A maradék szerves folyékony frakció nem illékony, vízben oldhatatlan anyag # 150; gumiszerű massza fekete (kátrány). Egy másik jelentős termék # 150; nagy-szén égési hő több mint 23 MJ / kg.
A kapott pirolízis gázok, folyadékok és a faszén elválasztjuk, és küldeni a megfelelő felhasználók számára.
gázosítás # 150; A parciális oxidációs folyamatot magas hőmérsékleten (égő) a szilárd biomassza vagy szén üzemanyag előállítására éghető gáz, amely főként a szén-monoxid és hidrogén. Amikor hulladék biomassza gázosítás kapunk akár 70 ... 80% -a az éghető gáz, míg a elgázosítása szén # 150; Csak 20 ... 40%.
Gázosítás egy speciális készülékkel # 150; gázgenerátor. elgázosítási folyamat a következő egymást követő lépésekből áll: a szárítás, kokszoló és a gázosítás megfelelő üzemanyag. A szárító zóna által a hőt a termék kilépő gáz a gázgenerátor a szállított tüzelőanyag a gázgenerátor, a kezdeti nedvességtartalom bepároljuk.
A kokszoló zóna hőmérséklete legfeljebb 800 ° C a tüzelőanyag elválasztjuk öngyújtó gáz frakciók, a legfontosabb az, amely metán. A kokszosított tüzelőanyag reagáltatjuk oxigén a levegőben (vagy tiszta oxigénnel) szén-dioxid és vízgőz
Az elgázosítási zónában feletti hőmérsékleten 900 ° C-on szén-dioxid és vízgőz tovább reagálnak a szénnel és ezzel a szén-monoxid és hidrogén, amelyek aktívan égő gázok
A folyamat a biokonverziós # 150; biogáz szerves hulladékból # 150; Ez irányított erjesztés hulladék bevonásával anaerob baktériumok távollétében vagy oxigénhiány és a fény. A biogáz keveréke metán (mintegy 60 ... 65%) és a szén-dioxid (körülbelül 30%), valamint néhány más gázokat lényegesen kisebb mennyiségű hidrogén, oxigén, hidrogén-szulfid, a nitrogén, a szén-monoxid.
A biomassza anaerob feltárása egy két lépésből álló folyamat. Az első lépésben a # 150; anaerob # 150; savanyító baktériumok hatnak komplex szerves anyagok és makromolekuláris vegyületeket alakítjuk: zsír, fehérje, szénhidrát # 150; egy egyszerű szerves sav. A második szakaszban # 150; erjedés # 150; transzferéhez kapcsolódó egyszerű szerves savak metánná és szén-dioxid. Ebben a szakaszban működik más baktériumfaj # 150; metán-amelyekre szerves savak tápközegben.
A folytonosság fenntartása a fermentáció szükséges biztosítani a megfelelő egyensúlyt a sav-alakítás és metanogén baktériumok.
Hőmérséklet-tartomány metafilnogo (közepes hőmérséklet) fermentációja 30-tól 45 ° C-on, termofil # 150; 45-60 ° C-on A feldolgozási idő 10-20 nap.
Folyamatábra biogáz szerves hulladékból például biogáz üzem „Lucky” Prokhorovsky területen Belgorodskaia régióban, Russian Federation (ábra. 7.1) [1].
A munkafolyamat a következő. Aprított húst gyári hulladékot folyékony sertéstrágya és a szilázs tartályba tápláljuk be keverőbe, és keverés után a fermentorokban keresztül tápláljuk hőcserélők található a szivattyúzási állomások.
Az összes összetevőt melegítjük 38 ... 39 ° C-on A biogáz üzem legyen teljesen zárt, a még egy kis mennyiségű oxigén kívülről is megakadályozza a beérkező baktériumok aktivitását. Sematikus ábrája egy tipikus biogáz üzem ábrán látható. 7.2. [2 ábra. 7.1].
Hatása alatt a baktériumok, miközben az előre meghatározott hőmérséklet-folyamatok játszódnak-termelés fermentációs, ami a termelt biogáz. A biogáz vezetjük a fermentációs tankokat. Ezekben tartályok szállított utáni fermentáció, és az elegyet a szerves komponenseket a fermentorok.
A dobrazhivatelyah befejezett fermentációs eljárás gáz a hűtés és tisztító rendszer van vezetve egy blokk CHP, és a fermentációs termék (biológiai műtrágya) # 150; műtrágya tároló.
A fűtőértéke biogáz állapotának függvényében abban lévő szén-dioxid 20 ... 26 MJ / m 3. A keletkező iszapot a anaerob bomlási (fermentációs termék) van egy sokkal nagyobb értéket, mint a műtrágya, mint az eredeti szerves anyag, mert tartalmaz egy nagyszámú nitrogén.
Biogasification is használható komplex feldolgozása a települési hulladék. Kommunális szilárd hulladék előre aprítva. Ez lehetővé teszi, hogy külön a szerves anyagok a szervetlen. Letöltés előtt a biogáz üzem hulladék összekeverjük tápanyagok és kemikáliák (nátrium-hidrogén-karbonát NaHCO 3. foszfor) szükséges anyagokat a normális működését a reaktorba. A reaktort tartottuk állandó hőmérsékleten és nyomáson, és annak tartalmát vannak kitéve folyamatos keverés miáltal egyenletes szubsztrát fermentációs folyamat mindkét szakaszban. A kapott biogáz gyakran szennyezett más gázokat termelt hulladék. Ezért tisztított, és a szubsztrátum maradék szét egy folyadék és egy szilárd frakciót. A folyadék visszakerül a reaktorba további feldolgozásra, és a szilárd csapadékot, ha annak száraz 25% nedvesség, van egy fűtőértéke kb 9 MJ / kg.
Agrokémiai biomassza feldolgozási módszer # 150; kitermelése üzemanyagok # 150; előállítására szolgáló eljárás folyékony tüzelőanyagok közvetlenül a biomassza növények és állatok. kitermelése # 150; módszer szétválasztására szilárd vagy folyékony keverékek, alapuló kezelésére a különböző oldószerek (kivonószerek), amelyben a keverék komponenseket feloldjuk egyenlőtlenül. Ebben az esetben az így kapott termék (olaj, terpentin, gyanta, stb) aszerint, hogy azok kémiai tulajdonságai is sokkal értékesebb, mint az üzemanyag.
Biomassza-termelés biomasszából alkoholok [2, pp 116 # 150; 119]
Gyakorlati érték tüzelőanyagként (általában # 150; motor) van metil- (metanol) és etil- (etanol) alkoholok.
A metanolt leggyakrabban elő száraz lepárlással (pirolízis) a cellulóz szereplő keményfa. Továbbá, elő lehet állítani a hulladék anyagok, amelyek nagy százalékban tartalmaznak cellulóz (például hulladékpapír). metanol költség meghaladja a költségek a benzin mintegy 60%. Azonban, amikor megemeléséről termelési költségek kevesebb alkoholt.
Előállított etanol elsősorban fermentációjával cukornád, a keményítő, a cellulóz. Számos módja van, így ez:
# 150; közvetlen fermentációval cukor felhasználásával tartalmazott, például cukornád;
# 150; savas hidrolízisével cellulóz terminális cukor, amelyet ezután fermentációval etanol;
# 150; szénhidrogének révén fordítást glükóz fermentálásával, majd # 150; etanolban.
cukrok fermentáció reakciójával
Az elején a színház, amely ismerős számunkra, és egy jel kell tekinteni az időben olvadás. A híres huszadik pártkongresszus felborult az egész országot, hogy elítéli a személyi kultusz, és megfordult a színházban. A megjelenése színházi alapuló modern dráma, és próbálja megérteni, mi történik ma már csak idő kérdése.