К ПРОБЛЕМЕ ПЕРЕРАБОТКЕ БИООТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ И ЛЕГКО УТИЛИЗИРУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ

1

• Авторы
• Файлы

Крупенин В.Л. Статья в формате PDF 104 KB

Потребность в увеличении разнообразных энергетических факторов для развития производств, а также обеспечения жизнедеятельности человека требует новых подходов в энергетике и сопутствующих отраслях. В частности, целесообразно организовать вовлечение в процесс получения энергии непереpaбатываемых бедных органических полезных ископаемых, а также отходов производства, например, предприятий лесного комплекса. Биомасса - весьма быстро возобновляемый источник получения энергии и других легко утилизируемых веществ [1].

Рассмотрим, например,такие распространенные отходы производства предприятий лесного комплекса, как опилки. Существует множество способов переработки опилок, но наиболее перспективным представляется пиролитическое преобразование.

В настоящее время достаточно развиты технологии сжигания без доступа воздуха (различные типы пиролиза) пpaктически любых отходов различных производств и продуктов жизнедеятельности человека с получением энергетических ресурсов и различных веществ, которые в дальнейшем могут быть успешно использованы. Например, осуществляя пиролиз чистой древесины, появляется возможность получить три основных компонента: (1) технический углерод (древесный уголь) или сажу; (2) печное топливо (так называемую «жижку» - уксусную кислоту, смолы, метанол и др.); (3) парогазовая смесь (СО, СО₂, Н₂, метан). В зависимости от сортности древесины, параметры веществ на выходе различаются, однако, для фиксированной породы древесины их можно упорядочить, получая фpaкции, отвечающие необходимым стандартам (ГОСТам).

Технический углерод и сажу можно реализовать на рынке с весьма высокой рентабельностью. В частности, сегодня гостированы около 20 марок технического углерода, оптовые цены на которые колeблются от 1000 USD до 3500 USD за тонну, стоимость тонны активированного угля - 2500 USD. Два последних компонента могут использоваться для собственных нужд переработчика:

(i) сжигание в пиролизной установке для поддержания процесса пиролиза;

(ii) сжигание в топках для обогрева производственных и жилых помещений;

(iii) сжигание в многотопливных автономных электростанциях для получения электроэнергии для собственных нужд и, может быть, для реализации на внешнем рынке.

Таким образом, установка пиролизной установки на деревообpaбатывающем предприятии позволит не только получать и продавать на рынке высокорентабельные продукты, но и обеспечивать собственные нужды по энергии и теплу.

Одной из наиболее эффективных технологий пиролиза представляется так называемый высокоскоростной пиролиз. Процесс и установка для высокоскоростного пиролиза высокомолекулярных соединений должны позволять осуществлять быстрое (пpaктически мгновенное) приближение параметров вещества (в данном случае температуры) к параметрам границы существования его в конденсированной фазе. Процесс высокоскоростного пиролиза высокомолекулярных соединений был открыт профессорами Э.Ф. Вайнштейном и О.Ф. Шленским. в середине 80 годов прошлого века. Скорость подъема температуры при проведении процесса пиролиза была порядка 10³ - 10⁵ град/сек.

Механизм реализации высокоскоростного пиролиза заключается в разложении вещества без доступа воздуха при параметрах, приближающихся к параметрам границы существования вещества в конденсированной фазе. За время нагрева в веществе пpaктически не должно протекать никаких химических процессов, т.е. скорость достижения заданных параметров тела должна обеспечивать отсутствие химических реакций и необходимо, чтобы в течение нагрева в конденсированной фазе не протекали бы химические реакции.

С учетом анализа работы опытных и опытно-промышленных установок. выявленных особенностей и условий проведения процесса переработки, можно утверждать, что имеются все технические возможности, позволяющие создать производственные установки по всем необходимым видам сырья (по отходам сельскохозяйственного производства, бедным полезным ископаемым или по древесине) с гораздо большей производительностью по сырью, чем эксплуатируемые в настоящее время.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Вайнштейн Э.Ф. Переработка биомассы и бедных органических полезных ископаемых высокоскоростным пиролизом// Вестник научно-технического развития (http://www.vntr.ru/) -№1, 2007 год. - С. 4-11.

---