Прислать материал
Переработка органических отходов в высококалорийный синтез-газ путем многостадийного преобразования
Задачи проекта:
-Изучение исходных свойств сырья
-Формование и гранулирование смеси
-Термическая обработка
-Газификация полученных топливных гранул
-Анализ синтез-газа
-Разработка газогенераторного комплекса
В последнее время, с ростом стоимости традиционных источников энергии, владельцы крупных сельскохозяйственных комплексов, впрочем, как и мелкие фермеры, стали обращать пристальное внимание на поиск их альтернативных заменителей.
Самым оптимальным вариантом, который одновременно решает несколько важных задач, является переработка органических отходов животноводства с целью получения пригодного для использования топлива. В результате этого хозяйство избавляется от обременительных залежей огромных масс навоза и избыточного активного ила и необходимости их утилизации, получает отличный по качеству синтез-газ, а также решает свои энергетические проблемы.
Методы исследования. Цель, поставленная в работе, достигнута с использованием следующих методов исследования: сбор и обработка информации по проблемам пиролиза и газификации различных органических веществ; обработка существующих экспериментальных данных по процессу газификации; аналитический и численный анализ процессов при разных параметрах; статистическая обработка результатов численных экспериментов
Материалы. Сырье для получения связующего материала – биомасса животноводческих предприятий или избыточный активный ил. Вторичное древесное сырье, образующееся на деревообрабатывающих предприятиях города Кемерово.
Объектом исследования явились отходы биохимической очистки и древесные отходы
- кратность проведения опытов – не менее 3-х раз;
- число параллельных определений в опыте – 2-3-х кратное;
- погрешность используемых в экспериментах приборов составляла не более 2%.
- погрешность самих экспериментов не превышала 2-8%.
Математическую обработку результатов экспериментов и построение корреляционных зависимостей производили с помощью ПК.
Исследуемый активный ил характеризовался следующими показателями: Aa= 37%, W =72%
Перед использованием избыточного активного ила необходимо провести его обеззараживание. Для этого выбран метод сбраживания в анаэробных условиях.
Экспериментально доказана возможность использования в качестве связующего вещества избыточный активный ил. Определена оптимальная влажность исходного сырья (87%) для получения связующего вещества.
Экспериментальным путем было установлено, что количество, выделяющегося газа с 1 кг сырья составляет 4,2 м3, расход воздуха на газификацию - 2,67, также было определено, что при сгорании газа расходуется 0,705 м3 на 1 м3 газа.
Состав газа, получаемого при газификации угля в кипящем слое под давлением, является сложной функцией скорости, состава дутья, размера топливных гранул и температуры. С увеличением скорости дутья теплота сгорания газа уменьшается, а с уменьшением концентрации водяного пара в дутье и, следовательно, с повышением температуры - возрастает. С изменением размера частиц топливных гранул состав газа меняется незначительно.
Газификация сброженного остатка позволяет полностью перевести органические вещества в газообразную фазу путем термодеструкции и получить газообразное топливо.
Сырье для получения биотоплива находится во всех регионах нашей страны, и почти в каждом из них может быть налажено производство энергии и топлива из биомассы. Именно использование ее в качестве исходного сырья является эффективным способом развития альтернативных источников энергии, взамен традиционно существующим.
Проведенные лабораторные исследования, показали, что внедрение предложенной установки способствует повышению технологичности энергетического использования биомассы и уменьшению затрат тепловой энергии.
2. Алътшулер B.C. Новые процессы газификации твердого топлива. М.: Недра, 1976, 279 с.
3. Ушаков А.Г. Управление техногенными рисками при разработке процессов комплексной переработки органических отходов / А.Г. Ушаков, Е.С. Брюханова, Г.В. Ушаков // Сборник докладов 3-ей Международной научно практической конференции «Управление отходами – основа восстановления экологического равновесия в Кузбассе». – Новокузнецк. – 2010. – С. 167-172.
4. Ушаков А.Г. Утилизация обезвоженного избыточного активного ила с получением топливных гранул // Вест. Кузбасс. гос. технич. ун-та. – 2010. – № 5. − С. 110-112.