از چه نوع زیست توده می توان در یک گازدار 30 تن استفاده کرد؟

با افزایش تقاضای جهانی برای راه حل های انرژی پایدار ، فناوری گاز زدایی زیست توده به عنوان روشی مؤثر برای تبدیل زباله های آلی و منابع تجدید پذیر به انرژی پاک ، بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. فرآیند گازسنجی تبدیل زیست توده به گاز سنتز قابل احتراق (Syngas) سرشار از مونوکسید کربن (CO) ، هیدروژن (H2) و مقدار کمی متان (CH4) از طریق پیرولیز با درجه حرارت بالا و واکنشهای اکسیداسیون تحت شرایط محدود یا بدون اکسیژن است. این گاز سنتز می تواند برای تولید برق ، تأمین گرما و حتی سنتز بیشتر سوخت های مایع یا مواد شیمیایی استفاده شود.

برای یک سیستم گازدار در مقیاس بزرگ با ظرفیت پردازش 30 تن در روز ، انتخاب مواد اولیه زیست توده مناسب (یعنی "سوخت زیست توده" یا "خوراک زیست توده") کلید اصلی اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار سیستم است. انواع مختلف زیست توده دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند که به طور مستقیم بر عملکرد گازدار ، عملکرد و کیفیت گاز سنتز و اقتصاد کل سیستم تأثیر می گذارد.

1. زیست توده وودی

زیست توده چوبی یکی از متداول ترین و پرکاربردترین سوخت های گازدار است که مزایای آن از ترکیب نسبتاً یکنواخت ، محتوای خاکستر کم و ارزش کالری بالا است.

1. تراشه های چوبی و خاک اره

منبع: عمدتا از زباله های کارخانه های فرآوری چوب (مانند خاک اره ، تراش چوب) ، باقیمانده های جنگلداری (مانند شاخه ها ، پوست) و جنگل های انرژی مخصوص کاشته شده.

مزایا: ارزش کالری بالا: زیست توده وودی از کربن بالایی برخوردار است و به طور کلی دارای ارزش کالری خوبی است.

خاکستر کم: در مقایسه با سایر زیست توده ، چوب از خاکستر کمتری برخوردار است که به کاهش خطر قلابه در گازدار کمک می کند و دست زدن به خاکستر را ساده می کند.

ساختار پایدار: تراشه های چوبی و خاک اره به درستی با فرم فیزیکی نسبتاً پایدار دارند و حمل و ذخیره آن آسان هستند.

ملاحظات: محتوای رطوبت: میزان رطوبت چوب یک عامل اصلی است. رطوبت بیش از حد بالا باعث کاهش راندمان گاز زدایی و ارزش کالری سینگا می شود. در حالت ایده آل ، رطوبت باید در حدود 10 ٪ -20 ٪ کنترل شود و ممکن است قبل از خشک شدن لازم باشد.

یکنواختی اندازه ذرات: اندازه ذرات یکنواخت به توزیع و واکنش به طور مساوی مواد موجود در گازدار کمک می کند. ذراتی که خیلی بزرگ یا خیلی کوچک هستند می توانند مشکلاتی ایجاد کنند.

ناخالصی ها: از مخلوط کردن ناخالصی های معدنی مانند ماسه ، سنگ یا فلزات خودداری کنید که باعث افزایش میزان خاکستر شده و ممکن است به تجهیزات آسیب برساند.

کاربردی: گازهای گلخانه ای 30 تنی برای پردازش تراشه های چوبی و تراشه های چوبی ، به ویژه در مناطقی با صنایع چوبی توسعه یافته بسیار مناسب هستند.

2. محصولات زراعی - وودی
منبع: گونه های درختی در حال رشد سریع مانند بید و صنوبر به طور خاص برای اهداف انرژی کاشته می شوند.

مزایا: تأمین پایدار: محصولات انرژی یک منبع تجدید پذیر و قابل کنترل از زیست توده است که می تواند تأمین سوخت طولانی مدت و پایدار را تضمین کند.

یکنواختی خوب: در مقایسه با زباله های مختلط ، ترکیب محصولات زراعی یکنواخت تر است ، که این امر برای کنترل پایدار فرآیند گازرسانی مناسب است.

ملاحظات: هزینه های کاشت: شامل هزینه های کاشت مانند زمین ، منابع آب و نیروی کار.

فاصله حمل و نقل: محل جغرافیایی جنگل انرژی بر هزینه حمل و نقل تأثیر می گذارد.

کاربرد: جنگل های انرژی برای پروژه های گازرسانی در مقیاس بزرگ که می خواهند یک زنجیره تأمین زیست توده بلند مدت و پایدار ایجاد کنند ، ایده آل است.

2. باقیمانده های کشاورزی
زباله های کشاورزی یک منبع بزرگ زیست توده است و استفاده از آن به حل مشکلات آلودگی محیط زیست و ایجاد ارزش اقتصادی کمک می کند.

1. پوسته برنج و نی گندم
منبع: باقیمانده پس از برداشت برنج و گندم.

مزایا: خروجی بزرگ: خروجی عظیم جهانی ، این یک منبع ارزان و به راحتی در دسترس زیست توده است.

بی طرفی کربن: به عنوان زباله های کشاورزی ، استفاده از آن به دستیابی به بی طرفی کربن کمک می کند.

ملاحظات: چگالی کم: چگالی حجم پوسته های برنج و نی گندم بسیار کم است ، به این معنی که هزینه های ذخیره و حمل و نقل زیاد است و ممکن است برای افزایش چگالی مورد نیاز باشد.

محتوای خاکستر بالا: به ویژه پوسته برنج می تواند مقدار خاکستر 15-20 ٪ یا حتی بالاتر داشته باشد و دارای مقدار سیلیکون بالایی باشد که مستعد ابتلا به سرباره در گازدار است و نیازهای بالاتری را در طراحی و عملکرد گازرنگ قرار می دهد.

محتوای فلزی قلیایی: نی محصول مانند نی گندم حاوی فلزات قلیایی بالا (مانند پتاسیم و سدیم) است که به راحتی می تواند به یک نقطه ذوب خاکستر پایین و سرباره منجر شود.

کاربرد: با وجود چالش ها ، 30 تنی گازدار می تواند با بهبود طراحی گازرسانی از این ضایعات زراعی استفاده کند (مانند گازهای گلخانه ای سیال شده ، سازگاری بهتری با خاکستر و سرباره دارند) و اقدامات پیش درمانی.

2. Bagasse
منبع: محصول جانبی صنعت قند ، پس از فشردن نیشکر برای استخراج آب ، باقیمانده فیبر است.

مزایا: تأمین متمرکز: کارخانه های قند معمولاً مقدار زیادی باگاس را به روشی متمرکز تولید می کنند که جمع آوری آن آسان است.

مقدار کالری متوسط: مقدار کالری خاصی دارد و می تواند به عنوان یک سوخت خوب استفاده شود.

ملاحظات: محتوای رطوبت: Bagasse تازه فشرده دارای رطوبت بالایی است و نیاز به خشک شدن دارد.

حمل و نقل: اگرچه نسبتاً کم حجم است ، اما ممکن است برای کاهش هزینه های حمل و نقل هنوز هم فشرده شود.

کاربرد: Bagasse یک سوخت بومی سازی ایده آل برای گازسوزای 30 تنی در اطراف کارخانه های قند است.

3. ذرت ذرت و ذرت

منبع: ساقه های ذرت و گوش پس از برداشت.

مزایا: عملکرد بالا: عملکرد عظیم در مناطق عمده تولید ذرت.

ملاحظات: هزینه جمع آوری: جمع آوری ذرت برای جمع آوری دشوار است و به ماشین آلات ویژه و فرآیندهای عملیاتی نیاز دارد.

فلزات خاکستر و قلیایی: شبیه به سایر نی ها ، در مورد محتوای فلز خاکستر و قلیایی نیز مشکلاتی وجود دارد.

کاربرد: در مناطقی که تولید ذرت بزرگ دارند ، می توان پس از پیش درمانی مناسب در گازسوزای 30 تنی استفاده کرد.

4. پوسته های مهره

منبع: مانند پوسته های گردو ، پوسته های بادام ، پوسته های بادام زمینی و غیره

مزایا: چگالی بالاتر: در مقایسه با سایر ضایعات کشاورزی ، پوسته های آجیل معمولاً متراکم تر هستند که برای ذخیره و حمل و نقل مناسب است.

ارزش کالری خوب: ارزش کالری بالایی دارد.

محتوای کم خاکستر: بیشتر پوسته های آجیل دارای محتوای خاکستر نسبتاً کم هستند.

ملاحظات: عرضه: عرضه به مقیاس صنعت پردازش آجیل بستگی دارد و ممکن است به اندازه چوب یا نی معمول نباشد.

کاربردی: برای گازهای گلخانه ای 30 تنی در نزدیکی کارخانه های فرآوری آجیل به عنوان یک سوخت زیست توده با کیفیت بالا مناسب است.

3. اجزای زیست توده در زباله های جامد شهری (MSW)
اجزای ارگانیک موجود در زباله های جامد شهری طبقه بندی شده و تحت درمان نیز می توانند به عنوان سوخت گازدار استفاده شوند.

منبع: زباله های ارگانیک مانند زباله های آشپزخانه ، زباله های باغ ، کاغذ ، منسوجات و غیره

مزایا: تصفیه پسماند: مشکل تصفیه پسماندهای شهری را حل می کند و استفاده از منابع را تحقق می بخشد.

بازیابی انرژی: انرژی موجود در زباله ها را بازیافت کنید.

ملاحظات: پیش درمانی پیچیده: ترکیب MSW پیچیده و ناهموار است و پیش درمانی دقیق مانند مرتب سازی ، خرد کردن و خشک کردن برای از بین بردن انسداد و کنترل رطوبت و اندازه ذرات لازم است. این امر به میزان قابل توجهی هزینه ها و مشکلات فنی را افزایش می دهد.

آلاینده ها: این ممکن است حاوی آلاینده هایی مانند فلزات سنگین و کلر باشد و گازهای مضر ممکن است در طی فرآیند گازرسانی تولید شوند و به سیستم تصفیه گاز دودکش سخت نیاز دارند.

مقدار کالری ناپایدار: مقدار کالری بین دسته های MSW ممکن است بسیار نوسان داشته باشد.

کاربرد: برای یک گازدار 30 تنی ، استفاده از MSW به عنوان سوخت نیاز به فناوری پیش درمانی بسیار بالغ و اقدامات دقیق کنترل انتشار محیط زیست دارد.

5. زباله های صنعتی
زباله های ارگانیک تولید شده در برخی از فرآیندهای تولید صنعتی نیز می توانند برای گازسنجی استفاده شوند.

منبع: پوست و مشروبات الکلی سیاه و سفید از کارخانه های کاغذی ، باقیمانده از کارخانه های فرآوری مواد غذایی ، LEES ، باقیمانده های دارویی و غیره.

مزایا: عرضه متمرکز: معمولاً در پارک های صنعتی متمرکز است که برای جمع آوری و حمل و نقل مناسب است.

استفاده از زباله: مشکل تصفیه زباله های صنعتی را حل می کند و با مفهوم اقتصاد دایره ای مطابقت دارد.

ملاحظات: ترکیب پیچیده: ترکیب ضایعات مختلف صنعتی بسیار متفاوت است و ممکن است حاوی آلاینده های خاص یا خاکستر بالا باشد.

پیش درمانی: پیش درمانی هدفمند ممکن است لازم باشد تا الزامات گازرسانی را برآورده سازد.

کاربرد: باید بر اساس خواص زباله های خاص و طراحی گازرسانی ارزیابی شود.

6. الزامات عمومی و پارامترهای کلیدی برای سوخت های زیست توده
صرف نظر از نوع زیست توده مورد استفاده ، پارامترهای کلیدی و الزامات زیر برای یک گازدار 30 تنی بسیار مهم است:

1. محتوای رطوبت
تأثیر: رطوبت یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر کارآیی گازسنجی و کیفیت سینگا است. رطوبت بیش از حد باعث کاهش دمای گازرسانی ، افزایش مصرف ماده گازرسانی و کاهش ارزش کالری سینگا می شود (زیرا بخشی از گرما برای تبخیر رطوبت استفاده می شود).

دامنه ایده آل: معمولاً توصیه می شود بین 10 ٪ -20 ٪ (پایه خشک) باشد و حداکثر نباید از 30 ٪ -35 ٪ تجاوز کند. برای گازهای گلخانه ای بزرگ ، تجهیزات خشک کردن معمولاً برای پیش بینی زیست توده با رطوبت بالا مجهز می شوند.

اندازه ذرات

ضربه: اندازه ذرات به طور مستقیم بر سیالیت ، گرما و راندمان انتقال جرم و میزان واکنش گازرسانی زیست توده در گازسوز تأثیر می گذارد.

مورد نیاز: به طور کلی ، اندازه ذرات برای یکنواخت و در یک محدوده خاص لازم است. برای گازسوزای بستر ثابت ، معمولاً ذرات بزرگتر و نسبتاً یکنواخت (مانند تراشه های چوبی) مورد نیاز است. برای گازسوزای پرمن مایع ، ذرات کوچکتر و یکنواخت تر (مانند خاک اره و پوسته برنج) مورد نیاز است. ذرات بیش از حد بزرگ ممکن است منجر به گاز زدایی ناقص یا انسداد شود ، در حالی که ذرات خیلی کوچک (پودر ریز) به راحتی توسط جریان هوا از بین می روند و میزان خاکستر مگس را افزایش می دهند.

3. محتوای خاکستر

ضربه: خاکستر یک ماده معدنی غیر قابل اعتماد است که فضای گازر را اشغال می کند ، حجم واکنش مؤثر را کاهش می دهد و در نهایت به عنوان سرباره تخلیه می شود. محتوای بالای خاکستر میزان سرباره ای را که باید انجام شود افزایش می دهد و ممکن است باعث ایجاد مشکلات سرباره شود.

دامنه ایده آل: به طور کلی ، هرچه بهتر ، از نظر ایده آل کمتر از 5 ٪ پایین تر باشد. پوسته های برنج و نی دارای مقدار خاکستر بالاتری هستند که برای مقابله با آن به گازهای گازی مخصوص طراحی شده نیاز دارد.

4. نقطه ذوب/نرم شدن خاکستر
ضربه: خاکستر در دمای بالا ذوب می شود و کلینکر را تشکیل می دهد ، که باعث جلوگیری از گازدار یا پوشش سطح واکنش می شود ، و به طور جدی بر عملکرد پایدار گازدار تأثیر می گذارد.

مورد نیاز: زیست توده با نقطه ذوب خاکستر بالاتر باید انتخاب شود ، یا باید با اضافه کردن شار ، کنترل دمای گاز زدایی و غیره از سرباره جلوگیری شود.

5. مقدار گرمایش
تأثیر: مقدار کالری زیست توده به طور مستقیم تولید انرژی آن را تعیین می کند. زیست توده با ارزش کالری بالا می تواند انرژی بیشتری ایجاد کند.

مورد نیاز: زیست توده با ارزش کالری بالا باید تا حد امکان انتخاب شود.

6. محتوای کلر و گوگرد
تأثیر: این عناصر در طی فرآیند گازرسانی ، گازهای خورنده (مانند HCL و H2S) را تشکیل می دهند و باعث خوردگی تجهیزات گازدار و افزایش دشواری و هزینه تصفیه سینگا می شوند.

مورد نیاز: زیست توده با کلر کم و گوگرد باید تا حد امکان انتخاب شود. برخی از ضایعات کشاورزی (مانند برخی از نی ها) ممکن است حاوی کلر بالا باشد.

7 چگالی فله

تأثیر: چگالی بر ذخیره سازی ، حمل و نقل و بازده تغذیه زیست توده تأثیر می گذارد. زیست توده با چگالی کم نیاز به فضای ذخیره سازی بیشتر و هزینه های حمل و نقل بالاتر دارد.

مورد نیاز: چگالی زیست توده را می توان با روش های قبل از درمان مانند بریک کردن و گلوله سازی افزایش داد.

7. استراتژی انتخاب و چشم انداز آینده
برای یک پروژه گاز زدایی زیست توده 30 تن در روز ، انتخاب نوع مناسب زیست توده یک فرآیند تجارت چند عاملی است که باید در نظر گرفته شود:

دسترسی به منابع محلی: برای کاهش هزینه های حمل و نقل ، منابع زیست توده فراوانی و پایدار را در نزدیکی سایت پروژه اولویت بندی کنید.

خصوصیات زیست توده: بر اساس پارامترهای فوق ، زیست توده مناسب برای فناوری خاص گازدار (مانند بستر ثابت ، بستر سیال شده و غیره) را انتخاب کنید.

الزامات و هزینه های پیش درمانی: پیش درمانی (خشک کردن ، خرد کردن ، تراکم و غیره) و هزینه های لازم برای زیست توده مختلف را ارزیابی کنید.

کاربرد گاز سنتز: با توجه به الزامات کیفیت گاز سنتز برای استفاده نهایی از گاز سنتز (تولید برق ، تأمین گرما ، سنتز سوخت و غیره) ، به طور معکوس نوع زیست توده را انتخاب کنید.

مقررات زیست محیطی: اطمینان حاصل کنید که میزان انتشار گازهای زیستی انتخاب شده و محصولات گازرسانی آن مطابق با مقررات زیست محیطی محلی است.

با نگاهی به آینده ، از آنجا که فناوری گازسنجی همچنان به پیشرفت و پیشرفت فناوری پیش درمانی زیست توده ادامه می یابد ، از انواع زیست توده بیشتر و بیشتر به طور مؤثرتری استفاده می شود. به عنوان مثال ، فناوری همکاری زیست توده امکان استفاده همزمان از زیست توده های متعدد ، متعادل کردن مزایا و مضرات زیست توده های مختلف را با بهینه سازی نسبت اختلاط ، در نتیجه باعث بهبود کارآیی گاز زدایی و مزایای اقتصادی می شود. در عین حال ، برای زیست توده با خاکستر بالا و محتوای فلزی قلیایی بالا ، محققان همچنین در حال توسعه انواع کوره و فن آوری های درمان خاکستر هستند که در برابر سرباره مقاوم تر هستند. $