хороше перемішування твердої фази, що забезпечує високі швидкості реакції та близькою до сталої температуру шару.
Флюдізірующім генераторним матеріалом, необхідним для створення КС на БМ, зазвичай є силікатна пісок, однак можливе використання оксиду алюмінію (глинозем) і оксидів інших тугоплавких металів (щоб уникнути спікання шару). Для зниження вмісту смол в КС додається каталізатор.
Реактори з КС є єдиними газифікаторами з ізотермічним шаром сировини. Типова робоча температура при газифікації БМ - 800 - 850 о С. Основна частина сировини перетворюється на газ в межах КС, менша - над шаром. Зміст смол в одержуваному газі 5 - 10 г/нм 3.
2.2.5 Газифікація в циркулюючому киплячому шарі
При газифікації в циркулюючому киплячому шарі (ЦКШ) досить високі швидкості флюїдизації і подається газ захоплює велику кількість твердих частинок і повертає їх назад в шар з метою поліпшення ефективності конверсії вуглецю. Вироблений гарячий неочищений газ використовується для спалювання в котлах установок великої потужності (до 40 МВт е).
2.2.6 Газифікація в потоці
При такому способі газифікації інертний матеріал не використовується. Газифікують мелкоізмельченной сировину (частки), суспендовані в газоподібній фазі. Температура робочого середовища - 1200 - 1500 о С (залежно від того застосовується повітря або кисень). Генераторний газ має низькі концентрації смол.
Недолік: проблеми підбору матеріалів і плавлення золи. Ступінь конверсії сировини при газифікації в потоці наближається до 100%.
2.2.7 Газифікація у двох реакторах киплячого шару
Така установка використовується для отримання газу з більш високою теплотворною здатністю, ніж отриманого в одинарному газифікаторі КС з повітряним дуттям. Перший реактор є фактично піролізером, в якому нагрів проводиться вступникам з другого реактора КС гарячим піском, який, у свою чергу, нагрівається при спалюванні углистого речовини в повітрі перед рециркуляцією в перший реактор. Звичайно додають пар для стимулювання процесу проходження реакції одержання водню.
Недолік: високий вміст смол (процес близький до піролітичним).
Якість та склад продуктів газифікації для різних типів конструкцій реакторів і використовуваного окислювача наведені в табл.12.
Таблиця 12. Характеристики генераторного газу
Реактор, окіслітельПроізводітельность, т/чМощность, МВт, * Фракційний склад сировини ** Вища теплота згоряння, МДж/м3Качество газу *** Температура газу на виході з реактора, оСНДГ, воздух0,1-0,70,2-1,414-64700-1000НДГ, кіслород1-52-1019-114700-1100ВДГ, воздух0,5-101-2024-63100-400ВДГ, кіслород1-102-1028-143100-700КС, воздух0,5-151-3044-63500-900КС, кіслород2-104-2048-143700-1100КС, пар1-102-20412-183700-900ЦКС, воздух2-204-4035-6,52700-1100ЦКС, кіслород2-204-40310-133800-1200Два реактора КС1-102-20413-203750-1000Перекрестний струм, воздух0 , 1-0,50,2-124-61600-900Горізонтальний рухомий шар, воздух0,5-51-1054-62300-800Вращающаяся піч, воздух1-102-2054-62600-1000Многокамерная печь1-202-4034-62400-700Вторічная обробка-- - 51000-1200 Примітка. НДГ і ВДГ - спадний і висхідний рух газу. КС - киплячий шар. ЦКШ - циркулюючий киплячий шар.
* - Переробка сировини при загальному ККД 36%. ** - 1 і 5 найбільш і найменш жорсткі вимоги. *** - 1 і 5 найбільше і найменше вміст смол і частинок в неочищеному газі.
В даний час в області газифікаційних установок малої потужності роботи зосереджені на газифікатором НДГ, очищенні газу в циклонах, скрубберах або фільтрах і використанні генераторного газу в двигунах внутрішнього згоряння з метою отримання тепла та електроенергії. У Данії проводяться роботи по газифікації соломи в газифікатором типу ВДГ.
В області великих газифікаційних установок роботи зосереджені на газифікатором з КС (ЦКШ), призначеним для використання в ПДТУ ВГ.
Слід зазначити, що технології газифікації БМ з метою вироблення електроенергії разом з екологічними перевагами володіють значним потенціалом і перспективами розвитку. Вони дозволяють здійснити вироблення електроенергії з БМ з більш високим ККД (до 45% в ПДТУ ВГ), ніж при традиційному спалюванні в котлі і виробленням електроенергії в паровій турбіні (ККД - 35 - 37%).
2.3 Технології швидкого піролізу біомаси
Вважається, що БМ (деревина) має хімічну формулу СН 1,4 Про 0,6. Реакція піролізу БМ може бути представлена ??наступним чином:
БМ + тепло=С (вуглиста речовина) + смоли + СО + СО 2 + Н 2 + Н 2 О + СН 4 + CnHm.
Первинні продукти піролізу в залежності від виду і параметрів процесу:
- рідина;
тверде вуглиста речовина;
гази.
Вторинні продукти:
енергія;
паливо;
хімічні продукти.
Рідкі продукти піролізу (вони ж: «масла», «піротопліво», «біопаливо» або
...
