КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДНОЇ УСТАНОВКИ ТА ЧИСЛОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ТЕРМОХІМІЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ БІОМАСИ. ЧАСТИНА 1. ОПИС РЕАКТОРА Й МОДЕЛЮВАННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ

Abstract

Запропоновано оригінальний спосіб виробництва з біомаси в одному реакторі двох різних за складом і теплотворною здатністю синтетичних газів: низькокалорійного − CO2 = 3,36 %, CO = 32,9 %, H2 = 17,65 %, H2О = 3,72 % та N2 = 42,35 % з тепло­-творною здатністю 6066 кДж/нм3 − та середньокалорійного − CO2 = 9,2 %, CO = 34 %, H2 = 13 %, H2O = 24 %, C1.16H4 = 19 % (70 % CH4 + 30 % C2H4), C6H6.2O0.2 = 0,54 % та N2 = 0,23 % з калорійністю 14 581 кДж/нм3 з низьким вмістом смол. Експериментальна установка складається з двох піролізерів з фіксованим шаром і аерофонтаном (або пневмотранспортом) і газифікатора коксозольного залишку Bagasse в нерухомому шарі. Піролізер з фіксованим шаром складається з двох концентричних циліндрів, на поверхнях яких розміщені електронагрівачі. Нерухомий шар частинок розташовується в зазорі між циліндрами. Представлено два варіанти дослідної установки. У першому з них швидкий піроліз у фіксованому шарі відбувається під впливом трьох зовнішніх джерел теплової енергії: двох електронагрівачів, розташованих на стінках циліндрів, і рециркуляції високотемпературних піролізних газів, унаслідок чого вдається досягти високих швидкостей прогріву частинок Bagasse у нерухомому шарі − 736–1389 °С/хв. Для зменшення споживання електричної енергії в другому варіанті передбачено комбіноване підведення енергії: 50 % електричної енергії та 50 % теплової енергії димових газів з температурою 1300 °С. У режимі аерофонтана (або пневмотранспорту) піроліз відбувається за рахунок теплової енергії димових газів з температурою 850−950 °С, які обігрівають зовнішню поверхню обичайки, і теплової енергії несучого середовища (рециркулюючий піролізний газ з температурою 800 °С).