МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ

У роботі А. І. Курбатова та інших [1] представлена математична модель процесу термічної переробки деревних відходів, яка дозволяє проводити всебічні дослідження процесів, супутніх спалюванню деревного палива, з метою:

  • • оцінки впливу різних чинників на кінетику та енергоефективність процесу;
  • • вдосконалення окремих стадій і всього процесу термічної переробки деревних відходів;
  • • виявлення доцільних областей застосування методу сушки деревних відходів відходять топковим газами;
  • • розрахунку і проектування повного комплексу промислового обладнання, необхідного для організованого екологічно безпечного спалювання деревних відходів в енергетичних агрегатах.

В ході моделювання було отримано ряд емпіричних виразів, що дозволяють значно підвищити точність обчислень і зменшити їх обсяг, а також збільшити область використання на прикладі рівняння Антуана. В результаті рішення отриманої математичної моделі за допомогою розробленого алгоритму були виявлені раціональні режими та видані практичні рекомендації щодо організації процесу термічної переробки деревних відходів на практиці.

Процеси термічної переробки біомаси, такі як газифікація або піроліз, дозволяють отримувати широкий спектр продуктів. Великий інтерес представляють результати робіт по інтенсифікації процесів термічної конверсії біомаси з використанням методів математичного моделювання 1 . У той час як основним продуктом газифікації є Несконденсировавшиеся газ, основний продукт піролізу - біомасло (також зване смолою). Таке масло має низький вміст сірки або азоту і тому його можна використовувати для виробництва якісного рідкого палива. В даний час типовими умовами є швидкість нагріву до 1000 К / с, температура нижче 650 ° С і дуже швидке охолодження продукту, яке не дозволяє високомолекулярних продуктів розпадатися на газоподібні продукти. Такий тип піролізу, при якому конверсія протікає за кілька секунд, отримав назву флеш-піролізу [2] [1] .

Модель процесу розглядає п'ять різних компонентів:

  • • біомасу (дерево);
  • • смолу (біомасло);
  • • газ (включаючи СО, С0 2 , Н 2 і ін.) Як один з продуктів;
  • • інертний газ (N 2 );
  • • вугілля.
Схема термічної переробки біомаси

Мал. 8.2. Схема термічної переробки біомаси:

1-5 - напрямки протікання реакції

Під час термічної деградації біомаси (рис. 8.2) три основних її компонента починають деполімеризовані в різних температурних інтервалах, в результаті відбувається безліч різних послідовних і паралельних реакцій і виходить велика кількість різних продуктів реакції. За допомогою математичної моделі авторам даного видання вдалося описати процеси піролізу біомаси, змоделювати найкращі умови їх протікання. Результати розрахунку з використанням моделі показали її адекватність. Таким чином, запропоновану модель можна використовувати для розрахунку параметрів процесу піролізу і реакторів флеш-піролізу.

  • [1] Там же.
  • [2] Курбатова А. І., Тарко А. М "Зволинский В. П. Указ. соч.
  • [3] Там же.
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >