«смоли») у незворотному вигляді являють собою густу чорну смолянисту рідина, вихід якої може досягати до 80% маси сухої сировини (при швидкому низькотемпературному піролізі). Піротопліво може використовуватися в якості замінника котельного палива (у газових турбінах і дизельних установках).
Твердим продуктом піролізу є вуглиста речовина (Q p н=30 МДж/кг), вихід якого може досягати 30-35% маси сухої сировини при карбонізації і повільному піролізі, яке може використовуватися як паливо для побутових камінів, а також для технологічних потреб промисловості (металургійної, електровугільні, фармакологічної, для очищення води і газів).
Газоподібні продукти піролізу являють собою среднекалорійние газ (Q p н=15-22 МДж/нм 3), а при частковій газифікації низькокалорійний газ (Q p н=4-8 МДж/нм 3). Вихід газоподібного палива доходить до 70% маси сухої сировини при високотемпературному швидкому піролізі. Склад газу залежить від сировини і параметрів процесу. Такий газ зазвичай використовується в самому процесі піролізу для підтримки температури процесу та сушіння вихідної сировини.
Хімічними продуктами піролізу є кілька сотень хімічних складових. Все більша увага приділяється регенерації окремих хімічних сполук (левоглюкозан і гідроксіуксусний альдегід) або їх сімейств (поліфеноли) з продуктів піролізу.
Можливість вилучення окремих хімічних продуктів відкриває широкі можливості в отриманні додаткових компонентів спалювання (навіть при їх невеликих концентраціях).
Сучасні технології піролізу БМ поділяються за такими ознаками (табл. 13): швидкість, нагріву (швидкий, повільний піроліз), середа, в якій відбувається піроліз (вакуумний, гідропіроліз, метанопіроліз).
Таблиця 13. Характеристики основних технологій піролізу
ХарактерістікіБистрий піроліз, низькі температуриБистрий піроліз, високі температуриМедленний піролізКарбонізаціяВремя процесса1с1с5-30 мінчаси, дніРазмер сирьямалиймалийсреднійбольшойВлажность сирьяочень нізкаяочень нізкаянізкаянізкаяТемпература, оС450-600650-900500-700400-500Давленіе, кПа10010-100100100Газ: -вихід,% маси сухої сировини-теплота згоряння, МДж/нм3 до 30 10-20 до 70 10-20 до 40 5-10 до 40 2-4Жідкость: -?? ихід,% маси сухої сировини * -теплота згоряння, МДж/кг до 80 23 до 20 23 до 30 23 до 20 10-20Твердое речовина: -вихід,% маси сухої сировини -теплота згоряння, МДж/кг до 15 30 до 20 30 20-30 30 30-35 30 * - Кількість рідини з урахуванням води, реакції і вологи сировини.
При високих швидкостях нагріву (1000 - 10000 о С/С) до 650 о С з наступним швидким гасінням відбувається конденсація проміжних рідких продуктів. Частка углистого речовини мінімальна (або не утворюється взагалі). Основним продуктом є газ.
Швидкий піроліз утвердився як технологія термохімічної конверсії БМ зі значним потенціалом, особливо для високого виходу рідкого палива і хімічних продуктів. Низькотемпературний швидкий піроліз - основний термохимический спосіб прямого одержання рідини з БМ і відходів.
Технології швидкого піролізу можна класифікувати таким чином:
піроліз в киплячому шарі;
абляціонний піроліз;
піроліз в ЦКШ;
піроліз у двох реакторах КС;
піроліз в потоці.
Теплопередача здійснюється або при контакті газ - тверде тіло (прямий спосіб нагріву) або тверде тіло - тверде тіло (непрямий спосіб нагріву) і є основним обмеженням продуктивності реакторів.
Найбільш ефективним способом теплопередачі є спосіб теплопередачі при контакті тверде тіло -твердих тіло і зустрічається в більшості реакторів. Типова температура, при якій вихід рідких продуктів максимальний, становить 500-520 о С для більшості видів деревної БМ.
абляціонная піроліз в порівнянні з іншими видами швидкого піролізу має дві особливості - високу відносну швидкість руху між частинками БМ і нагрітою поверхнею реактора (більше 1,2 м/с) і високий тиск, яке додається до частинок (більше 5 · 10 5 н/м 2). При цьому швидкість абляції вище 1 мм/с. Абляціонний ефект досягається за допомогою чотирьох асиметрично розташованих лопаток, що обертаються зі швидкістю до 200 об/хв. Використання обертових лопаток є ефективним способом швидкої абляції щодо крупних частинок (рис.3).
Рис. 3. Принципова схема абляції частинки: 1-пари піролізу і газоподібні продукти; 2-частинка біомаси (деревна тріска); 3-напрям тиску на частинку біомаси; 4-обертається лопатка; 5-напрям переміщення частинки біомаси (відносна швидкість 1,2 м/с); 6 гаряча поверхня реактора (625 о С); 7-плівка рідкого продукту; 8-деревне вугілля.
Теплопередача відбувається за допомогою прямого контакту твердих частинок БМ з нагрітою поверхнею топлообміну реактора. Тепло передається поперек тонкої плівки піролізної рідини.
абляціонная конусний реактор швидкого піролізу розробл...
