Промышленные схемы организации производства биогазового топлива
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
время процесса заполнения будет постоянно снижаться по сравнению с оптимальным значением, соответствующим исходному количеству шлама, потенциальная производительность этой системы будет использоваться не полностью. Кроме того, если учитывать наличие порожнего объема реактора во время процесса заполнения, то эта система требует большего рабочего объема, чем проточная; по американским исследованиям, он должен быть вдвое больше
Еще одна особенность рассматриваемой системы заключается в том, что ее нельзя использовать без газового аккумулятора (газгольдера) с постоянным запасом газа, достаточным для заполнения освобождающегося при выгрузке шлама объема реактора.
Это требуется для предотвращения попадания воздуха в рабочее пространство реактора.
Система с накоплением газа и шлама выполняется только с одним жидкостным реактором. Последний играет роль бродильной камеры и накапливает шлам до момента вывозки в поле. Поэтому реактор никогда не опорожняют полностью; остаток шлама служит затравкой для новой порции субстрата. При непрерывной подаче свежего субстрата постоянно снижается время, отводимое для брожения. В результате этого газовый потенциал накопившейся в реакторе массы используется не полностью.
. Производственные схемы получения биогаза
В настоящее время используются два основных направления переработки навоза и помета для получения тепловой и электрической энергии.
. Получение газа с использованием штаммов бактерий. (Биогаз)
. Получение горючих газов путем температурного разложения органики (Синтез-газ) с доступом воздуха (газификация) и без него (пиролиз).
Сейчас, чаще применяется технология Синтез-газа. Так как является достаточно простой в эксплуатации и имеет более лучшие показатели по выходу газа.
Обработка отходов проводится в реакторах термо-химической конверсии при температурах выше 8000С, с продувкой воздухом. Процесс обеспечивает получение топливного газа, основу которого составляют СО, Н2, N2 и который может быть использован в качестве топлива в котельных, газовых турбинах и двигателей внутреннего сгорания.
Процессы пиролиза протекают при температурах ниже 8000С. Продуктами являются высококалорийные газы, требующие очистки от паров смол. Газы, получаемые при газификации и пиролизе, могут быть использованы для получения моторных топлив.
При термическом разложении биомассы образуются золы, которые направляются на утилизацию. Объем золы зависит от содержания в биомассе минеральных примесей, но, по-видимому, не будет превышать 0.5% от массы исходного сырья.
газификатор биогаз биоконверсия топливо
Структурная схема установки по производству СИНТЕЗГАЗА.
. Гидравлический пресс подачи сырья; 2. Съемная крышка реактора; 3.Дутьевые фурмы; 4.Гидравлический пресс отбора золы; 5.Корпус реактора; 6.Проточный вентилятор; 7.Аэродинамический преобразователь; 8.Рама.
Для получения биогаза, с использованием штаммов бактерий, используются биогазовые установки (станции), которые производят биогаз путем брожения навозов, пометов и энергетических культур в анаэробных условиях.
Брожение осуществляется в реакторах, куда загружаются чаще жидкие (фекальными насосами) или твердые (шнеками) отходы биомассы.
Биогаз может использоваться для производства электроэнергии в газовых турбинах, поршневых двигателях и котельных агрегатах. При обработке биогаза возможно получение моторного топлива.
Продуктом процесса являются обеззараженные и обезвреженные удобрения, объемы которых, как правило, несколько меньше исходных объемов сырья.
Структурная схема установки по производству БИОГАЗА
Рис. 2 Схема установки для получения биогаза
На рисунке 2 приведена схема установки для получения биогаза. Органические стоки, обычно жидкий навоз, поступают в приемник-теплообменник 1, где подогреваются нагретым шламом, подаваемым по трубе-теплообменнику насосом 9 из метантенка 3, и разбавляются горячей водой.
Дополнительное разбавление стоков горячей водой и подогрев до нужной температуры проводится в аппарате 2. Сюда же для создания нужного соотношения С/N подаются отходы полеводства. Биогаз, образующийся в метантенке 3, частично сжигается в нагревателе воды 4, и продукты горения выводятся через трубу 5. Остальная часть биогаза проходит через устройство очистки 6, сжимается компрессором 7 и поступает в газгольдер 8. Шлам из аппарата 1 поступает в теплообменник 10, где дополнительно охлаждаясь подогревает холодную воду. Шлам представляет собой обеззараженное высокоэффективное естественное удобрение, способное заменить 3-4 т минерального удобрения типа нитрофоски.
Список литературы
1. В.Баадер, Е. Доне, М.Бренндерфер Биогаз. Теория и практика.
. Barbara Eder. Heinz Schulz. 1996. Перевод на рус. Биогазовые установки.
Практическое пособие.