«Отримання газоподібного висококалорійного палива з біомаси деревини методом надкритичних флюїдних технологій»
Іванова М.А., Пашкин С.В., Щолоков В.М., Воскобойников І.В.
Отримання газоподібного висококалорійного палива з біомаси деревини методом надкритичних флюїдних технологій - базова технологія моделируемого термічного крекінгу біомаси відходів, у тому числі нізкотоварной деревини та відходів лісопромислового комплексу.
Розробка технології моделируемого термохімічного крекінгу рослинної сировини є ключовим моментом у створенні енергозберігаючого безперервного виробничого процесу замкнутого циклу, екологічно безпечного для довкілля та максимального використання модульного принципу виконання.
Біомаса відходів лісового, агропромислового, металургійного комплексів являє собою масштабний джерело забруднення довкілля. Безперервна освіта і накопичення цих відходів на обмежених територіях - це серйозна екологічна проблема. У Росії загальна кількість таких відходів сягає 1 млрд. М3. Ці відходи відносяться до 4 класу небезпеки і відрізняються високою вологістю, що ускладнює їх транспортування і зберігання, і завдають великої шкоди, забруднюючи повітря, ґрунту, наземні джерела й підземні води.
Дослідження, проведені Інститутом енергетичної стратегії щодо якісного і кількісного аналізу цієї сировинної бази по 20 номінантам, показали, що в даний час щорічний обсяг вироблених органічних відходів АПК та міст по всіх регіонах Росії в сумі становить майже 700 млн. тонн (260 млн. т по сухій речовині): 350 млн. т (53 млн. т с.в.) - тваринництво, 23 млн. т (5750000. с.в.) - птахівництво, 220 млн. т (150 млн. т с.в.) - рослинництво, 30 млн. т (14 млн. т с.в.) - відходи переробної промисловості, ТПВ - 56 млн. т (28 млн. т с.в.), 12 млн. т (2 млн. т с.в.) з валовим енергосодержаніе 92-93 млн. ту.т. (технічний потенціал складає 90.4 млн. ту.т., економічний потенціал - 53300000. ту.т.).
% потенційної енергії припадає на відходи тваринництва та птахівництва, 58% - на рослинництво, 7,9% - на відходи переробної промисловості, 11,9% - на ТПВ та 1,2% - на осади стічних вод.
З цього кількість відходів можна щорічно отримувати до 58 млрд. куб. м біогазу (46 млн. ту.т.), до 90 млн. тонн пелет або 75 млн. т «синтез-газу», який можна конвертувати в 160 млрд. куб. м водню, а також отримати до 330 000 тонн етанолу, або до 88 млн. куб. м водню і до 165 000 тонн розчинників (бутанолу та ацетону)
Використання біомаси відходів в Росії тільки в якості сировини для виробництва біопалив може допомогти у вирішенні проблем енергопостачання малих міст і селищ, підприємств лісопромислового комплексу, целюлозно-паперових комбінатів. У віддалених районах введення нових ланцюжків виробництва як лісового, так і сільськогосподарської сировини для біоенергетики, безумовно, матиме позитивний вплив на сталий розвиток регіонів.
Застосування біопалива дозволяє, як знизити рівень парникових газів, так і утилізувати відходи, зокрема деревні, отримавши одночасно екологічний та економічний ефект. Екологічний ефект пов'язаний з тим, що звалище техногенних відходів перестає виділяти в атмосферу небезпечний метан та інші шкідливі гази. Економічний ефект - отримання грошей з відходів, які стають сировиною і за які можуть заплатити гроші замість стягнення пені за утилізацію.
Виснаження природних запасів і глобальний характер забруднення навколишнього середовища загострили необхідність раціонального поєднання гнучкості ринкового господарства, здатного на швидку сировинну переорієнтацію, з далекоглядної державною політикою природокористування, стимулюючої використання відходів, тим самим, зменшуючи їх негативний вплив на навколишнє середовище.
Один із перспективних напрямів використання деревних відходів - виробництво газоподібного висококалорійного палива методом надкритичних флюїдних технологій близького чи ідентичної природному газу або синтез-газу. З недавніх пір надкритична флюидная технологія стала дуже популярною, оскільки надає численні вигідні умови технологічних процесів, таких як збільшення швидкості мас-перетворення матеріалів, зменшення числа операцій в технологічному процесі і зниження вартості продукції.
Одне з найбільш важливих властивостей сверхкритического стану речовини - це здатність до розчинення. Змінюючи температуру або тиск флюїду можна міняти його властивості в широкому діапазоні. Газоподібне паливо, яке може бути отримане методом надкритичної флюидной технології не потребують додаткового обладнання для його подальшого компримування. Це створює умови для успішної...
