Всего за 690 руб. Купить полную версию
биоводородводород, получаемый из биомассы термохимическими, биохимическими методами или биофотолизом.
Основные виды жидкого биотоплива, получаемые в ряде стран в промышленных масштабах, это биоэтанол (этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья, в частности сахарного тростника или кукурузы), биометанол, биобутанол (С4Н9ОН бутиловый спирт), диметиловый эфир (С2Н5ОН, производимый, например, из отходов целлюлозно-бумажного производства), а также биодизель топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации).
Укрупненная картина по технологиям промышленного получения альтернативных топлив представлена в таблице 3.1,
Таблица 3.1. Технологии получения альтернативных топлив из биомассы
Наименование технологий
Вид биомассы
Основные показатели
Синтез-газ (генераторный газ)
Специально выращиваемые леса, дерево, отходы лесозаготовок, отходы с/х производства, солома, торф
Водород 2025%
Угарный газ (СО) 1520%
Углекислый газ 5-10%
Вода 5-10%
Азот 3540%
Пиролизное топливо
Любая биомасса
Простой пиролиз
Газ 1015 МДж/м3
Масло -23-30 МДж/м3
Кокс 2030 МДж/м3
Быстрый пиролиз
Бионефть- 2030 МДж/м3
Биодизельное топливо
Специально выращиваемые культуры (рапс и др.)
Плотность 0,90,93 кг/л
Воспламеняемость 38
Содержание золы 0,02%
Содержание воды 1 г/кг
Температура воспламенения 300 ºС
Биогаз отходов
Навоз, отходы с/х производства, перерабатывающей промышленности, бытовые отходы
Метан 6070%
Углекислый газ 3035%
В тоже время типов установок очень много, поскольку конкретная технологическая схема зависит от вида биомассы, назначения, температурных условий и т. д.
К недостаткам биомассы как сырья для получения моторных топлив относятся рассредоточенность ее запасов и необходимость поддержания экологического равновесия. Сырая биомасса отличается высокой влажностью (3090 %) Энергоплотность сырой биомассы колеблется в пределах 115 ГДж/м3, и даже после сушки ее теплота сгорания остается относительно низкой1624 ГДж/т.
Простейшая классификация разделяет исходное сырье на сухое (например, древесные отходы) и влажное (например, стоки животноводческой фермы). Для использования сухой биомассы наиболее эффективны термохимические технологии (прямое сжигание, газификация, пиролиз). Для влажной биомассы биохимические технологии переработки с получением биогаза (анаэробное разложение органического сырья) или жидкого биотоплива (процессы спиртового брожения и др.).
Глава 2. Термохимические методы переработки биомассы
При термохимических методах биомасса превращается в более ценный энергоноситель или сжигается непосредственно. Различают три метода: сжигание, газификация и сжижение. При сжигании, связанная в биомассе, химическая энергия в процессе окисления превращается в тепло непосредственно. Термохимическое превращение включает прямое сгорание, газификацию и термическое разложение (пиролиз).
2.1. Энергетические характеристики различных видов топлива и параметров процесса сжигания биомассы в топочных устройствах
Традиционными методами сжигания твердых топлив являются слоевое, с кипящим (псевдоожиженным) слоем, факельно-слоевое и факельное сжигание в котлах. При слоевом сжигании твердого топлива куски размером до нескольких сантиметров подаются на решетку, продуваемую воздухом. Достоинство слоевого сжигания простота подготовки и подачи топлива. Недостаток метода низкая паропроизводительность.
Технология факельного сжигания топлива активно развивалась в 50-е годы прошлого века. Помол топлива производится до размера частиц в несколько микрон, и пылевоздушная смесь подается в горелки. Основные достоинства факельного сжигания: возможность сжигания любого вида топлива с высоким КПД; высокая мощность котлоагрегатов; и др. Недостатки факельного сжигания: химический и механический недожег (в совокупности до 1525 %); сложный процесс подготовки топлива; высокая степень выбросов летучей золы, оксидов серы и азота. Как при слоевом, так и при пылеобразном сжигании топлива температуры в топке достигают 900-2000ОС и выше, а также предусмотрена дополнительная подача воздуха фурмами второго и третьего ярусов для более полного выгорания топлива.