Apakah jenis biomas yang boleh digunakan dalam gasifier 30 tan?

Dengan permintaan global yang semakin meningkat untuk penyelesaian tenaga yang mampan, teknologi gasifikasi biomas semakin mendapat perhatian sebagai cara yang berkesan untuk menukar sisa organik dan sumber yang boleh diperbaharui ke dalam tenaga bersih. Proses gasifikasi adalah untuk menukar biomas ke dalam gas sintesis mudah terbakar (syngas) yang kaya dengan karbon monoksida (CO), hidrogen (H2) dan sedikit metana (CH4) melalui pirolisis suhu tinggi dan tindak balas pengoksidaan di bawah keadaan terhad atau tiada oksigen. Gas sintesis ini boleh digunakan untuk penjanaan kuasa, bekalan haba, dan sintesis lebih lanjut bahan api cecair atau bahan kimia.

Untuk sistem gasi berskala besar dengan kapasiti pemprosesan 30 tan/hari, memilih bahan mentah biomas yang betul (iaitu "bahan bakar biomas" atau "bahan bakar biomas") adalah kunci untuk memastikan operasi sistem yang cekap dan stabil. Jenis biomas yang berbeza mempunyai sifat fizikal dan kimia yang berbeza, yang secara langsung akan menjejaskan prestasi gasifier, hasil dan kualiti gas sintesis, dan ekonomi keseluruhan sistem.

1. Woody Biomass

Woody Biomass adalah salah satu bahan api gasifier yang paling biasa dan digunakan secara meluas, dengan kelebihan komposisi yang agak seragam, kandungan abu yang rendah dan nilai kalori yang tinggi.

1. Cip kayu dan habuk papan

Sumber: Terutamanya dari sisa dari tumbuhan pemprosesan kayu (seperti habuk papan, serak kayu), sisa pembalakan perhutanan (seperti cawangan, kulit) dan hutan tenaga yang ditanam secara khusus.

Kelebihan: Nilai kalori yang tinggi: Woody Biomass mempunyai kandungan karbon yang tinggi dan umumnya mempunyai nilai kalori yang baik.

Abu yang rendah: Berbanding dengan biomas lain, kayu mempunyai kandungan abu yang lebih rendah, yang membantu mengurangkan risiko slagging dalam gasifier dan memudahkan pengendalian abu.

Struktur yang stabil: Cip kayu yang dirawat dengan betul dan habuk papan mempunyai bentuk fizikal yang agak stabil dan mudah diangkut dan disimpan.

Pertimbangan: Kandungan kelembapan: Kandungan kelembapan kayu adalah faktor utama. Kandungan kelembapan yang terlalu tinggi akan mengurangkan kecekapan gasifikasi dan nilai kalori syngas. Idealnya, kandungan kelembapan harus dikawal sekitar 10%-20%, dan pra-pengeringan mungkin diperlukan.

Keseragaman saiz zarah: Saiz zarah seragam membantu mengedarkan secara merata dan bertindak balas dengan bahan -bahan dalam gasifier. Zarah yang terlalu besar atau terlalu kecil boleh menyebabkan masalah.

Kekotoran: Elakkan pencampuran kekotoran bukan organik seperti pasir, batu atau logam, yang akan meningkatkan kandungan abu dan boleh merosakkan peralatan.

Kebolehgunaan: Gasifiers 30 tan sangat sesuai untuk memproses kerepek kayu dan cip kayu, terutamanya di kawasan dengan industri kayu maju.

2. Tanaman Tenaga - Woody
Sumber: Spesies pokok yang berkembang pesat seperti willows dan poplars yang ditanam khusus untuk tujuan tenaga.

Kelebihan: Bekalan yang mampan: Tanaman tenaga adalah sumber biomas yang boleh diperbaharui dan boleh dikawal yang dapat memastikan bekalan bahan api jangka panjang dan stabil.

Keseragaman yang baik: Berbanding dengan sisa bercampur, komposisi tanaman tenaga lebih seragam, yang kondusif untuk kawalan stabil proses gasifikasi.

Pertimbangan: Penanaman Kos: Melibatkan kos penanaman seperti tanah, sumber air dan buruh.

Jarak Pengangkutan: Lokasi geografi hutan tenaga akan menjejaskan kos pengangkutan.

Kebolehgunaan: Hutan tenaga adalah sesuai untuk projek gasifikasi berskala besar yang ingin mewujudkan rantaian bekalan biomas jangka panjang dan stabil.

2. Sisa pertanian
Sisa pertanian adalah sumber biomas yang besar, dan penggunaannya membantu menyelesaikan masalah pencemaran alam sekitar dan mewujudkan nilai ekonomi.

1. Sekam nasi dan jerami gandum
Sumber: Sisa selepas nasi dan tuaian gandum.

Kelebihan: Output besar: output global yang besar, ia adalah sumber biomas yang murah dan mudah diakses.

Neutral karbon: Sebagai sisa pertanian, penggunaannya membantu mencapai neutral karbon.

Pertimbangan: Ketumpatan yang rendah: Ketumpatan isipadu sekam padi dan jerami gandum sangat rendah, yang bermaksud bahawa kos penyimpanan dan pengangkutan adalah tinggi, dan pra-rawatan (seperti baling atau briqetting) mungkin diperlukan untuk meningkatkan ketumpatan.

Kandungan abu yang tinggi: sekam padi, khususnya, boleh mempunyai kandungan abu sebanyak 15-20% atau lebih tinggi, dan mempunyai kandungan silikon yang tinggi, yang terdedah kepada slagging dalam gasifier, meletakkan keperluan yang lebih tinggi pada reka bentuk dan operasi gasifier.

Kandungan Logam Alkali: Jerami tanaman seperti jerami gandum mengandungi logam alkali yang tinggi (seperti kalium dan natrium), yang boleh membawa kepada titik lebur abu yang lebih rendah dan slagging.

Kebolehgunaan: Walaupun cabaran, 30-ton gasifiers secara berkesan boleh menggunakan sisa -sisa tanaman ini dengan meningkatkan reka bentuk gasifier (seperti gasifier katil fluidized mempunyai kesesuaian yang lebih baik untuk abu dan slagging) dan langkah -langkah pretreatment.

2. Bagasse
Sumber: Hasil sampingan industri gula, ia adalah sisa berserabut selepas tebu diperas untuk mengekstrak jus.

Kelebihan: Bekalan berpusat: Kilang gula biasanya menghasilkan sejumlah besar bagasse secara berpusat, yang mudah dikumpulkan.

Nilai kalori sederhana: Ia mempunyai nilai kalori tertentu dan boleh digunakan sebagai bahan api yang baik.

Pertimbangan: Kandungan kelembapan: Bagasse yang baru ditekan mempunyai kandungan lembapan yang tinggi dan perlu dikeringkan.

Pengangkutan: Walaupun agak padat, ia masih perlu dipadatkan untuk mengurangkan kos pengangkutan.

Kebolehgunaan: Bagasse adalah bahan bakar setempat yang ideal untuk gasifiers 30 tan di sekitar kilang gula.

3. Stover jagung dan jagung jagung

Sumber: tangkai jagung dan telinga selepas menuai.

Kelebihan: Hasil yang tinggi: Hasil yang besar di kawasan penghasilan jagung utama.

Pertimbangan: Kos pengumpulan: tangkai jagung sukar dikumpulkan dan memerlukan proses jentera dan operasi khas.

Logam Ash dan Alkali: Sama seperti jerami lain, terdapat juga masalah dengan kandungan logam abu dan alkali yang tinggi.

Kebolehgunaan: Di kawasan yang mempunyai pengeluaran jagung yang besar, ia boleh digunakan dalam gasifiers 30 tan selepas pretreatment yang betul.

4. Kerang kacang

Sumber: Seperti cangkang walnut, kerang badam, kerang kacang, dll.

Kelebihan: Ketumpatan yang lebih tinggi: Berbanding dengan sisa pertanian yang lain, kerang kacang biasanya lebih padat, yang mudah untuk penyimpanan dan pengangkutan.

Nilai kalori yang baik: Ia mempunyai nilai kalori yang tinggi.

Kandungan abu yang rendah: Kebanyakan kerang kacang mempunyai kandungan abu yang agak rendah.

Pertimbangan: Bekalan: Bekalan bergantung kepada skala industri pemprosesan kacang dan mungkin tidak biasa seperti kayu atau jerami.

Kebolehgunaan: Ia sesuai untuk gasifiers 30 tan berhampiran loji pemprosesan kacang sebagai bahan bakar biomas yang berkualiti tinggi.

3. Komponen biomas dalam sisa pepejal perbandaran (MSW)
Komponen organik dalam sisa pepejal perbandaran yang diklasifikasikan dan pretreat juga boleh digunakan sebagai bahan bakar untuk gasifiers.

Sumber: Sisa organik seperti sisa dapur, sisa taman, kertas, tekstil, dll.

Kelebihan: Rawatan Sisa: Ia menyelesaikan masalah rawatan sisa bandar dan merealisasikan penggunaan sumber.

Pemulihan Tenaga: Kitar semula tenaga dalam sampah.

Pertimbangan: Pretreatment Kompleks: Komposisi MSW adalah kompleks dan tidak sekata, dan pretreatment yang ketat seperti penyortiran, penghancuran, dan pengeringan diperlukan untuk menghilangkan intimbustibles dan mengawal kelembapan dan saiz zarah. Ini akan meningkatkan kos dan kesukaran teknikal dengan ketara.

Pencemar: Ia mungkin mengandungi bahan pencemar seperti logam berat dan klorin, dan gas berbahaya boleh dihasilkan semasa proses gasifikasi, yang memerlukan sistem penyucian gas serombong yang ketat.

Nilai kalori yang tidak stabil: Nilai kalori antara kelompok MSW mungkin banyak berubah -ubah.

Kebolehgunaan: Untuk gasifier 30 tan, menggunakan MSW sebagai bahan bakar memerlukan teknologi pretreatment yang sangat matang dan langkah-langkah kawalan pelepasan alam sekitar yang ketat.

5. Sisa industri
Sisa organik yang dihasilkan dalam beberapa proses pengeluaran perindustrian juga boleh digunakan untuk pengegasan.

Sumber: Bark dan minuman keras hitam dari kilang kertas, sisa dari loji pemprosesan makanan, lees, sisa farmaseutikal, dll.

Kelebihan: Bekalan berpusat: biasanya tertumpu di taman perindustrian, yang mudah untuk pengumpulan dan pengangkutan.

Penggunaan sisa: Ia menyelesaikan masalah rawatan sisa industri dan mematuhi konsep ekonomi pekeliling.

Pertimbangan: Komposisi Kompleks: Komposisi sisa perindustrian yang berbeza sangat berbeza dan mungkin mengandungi bahan pencemar tertentu atau abu yang tinggi.

Pretreatment: Pretreatment yang disasarkan mungkin diperlukan untuk memenuhi keperluan gasifier.

Kebolehgunaan: Ia perlu dinilai berdasarkan sifat sisa tertentu dan reka bentuk gasifier.

6. Keperluan Umum dan Parameter Utama untuk Bahan Bakar Biomas
Tidak kira jenis biomas yang digunakan, parameter dan keperluan utama berikut adalah kritikal untuk gasifier 30-ton:

1. Kandungan kelembapan
Kesan: Kandungan kelembapan adalah salah satu faktor yang paling penting yang mempengaruhi kecekapan gasifikasi dan kualiti syngas. Kandungan kelembapan yang berlebihan akan mengurangkan suhu gasifier, meningkatkan penggunaan ejen gasifikasi, dan mengurangkan nilai kalori syngas (kerana sebahagian daripada haba digunakan untuk menguap kelembapan).

Julat yang ideal: biasanya disyorkan untuk berada di antara 10%-20%(asas kering), dan maksimum tidak boleh melebihi 30%-35%. Untuk gasifiers yang besar, peralatan pengeringan biasanya dilengkapi untuk pretreat biomassa kelembapan tinggi.

2. Saiz zarah

Impak: Saiz zarah secara langsung memberi kesan kepada kecekapan, haba dan kecekapan pemindahan jisim, dan kadar tindak balas gasifikasi biomassa dalam gasifier.

Keperluan: Secara amnya, saiz zarah diperlukan untuk menjadi seragam dan dalam julat tertentu. Untuk gasifier katil tetap, zarah yang lebih besar, yang agak seragam (seperti cip kayu) biasanya diperlukan; Bagi gasifiers katil yang diketepikan, zarah yang lebih kecil, lebih seragam (seperti habuk papan dan sekam padi) diperlukan. Zarah -zarah yang terlalu besar boleh membawa kepada gasifikasi atau penyumbatan yang tidak lengkap, sementara zarah -zarah yang terlalu kecil (serbuk halus) mudah dibawa oleh aliran udara, meningkatkan jumlah abu terbang.

3. Kandungan Ash

Impak: Ash adalah mineral yang tidak mudah terbakar yang menduduki ruang gasifier, mengurangkan jumlah tindak balas yang berkesan, dan akhirnya dilepaskan sebagai sanga. Kandungan abu yang tinggi meningkatkan jumlah sanga yang akan dikendalikan dan boleh menyebabkan masalah slagging.

Julat Ideal: Secara amnya, semakin rendah, lebih baik, kurang daripada 5%. Sekam padi dan jerami mempunyai kandungan abu yang lebih tinggi, yang memerlukan gasifiers yang direka khas untuk ditangani.

4. Pencahatan abu/melembutkan
Impak: Ash akan mencairkan pada suhu tinggi dan bentuk klinker, yang akan menyekat gasifier atau menutup permukaan tindak balas, dengan serius mempengaruhi operasi stabil gasifier.

Keperluan: Biomas dengan titik lebur abu yang lebih tinggi harus dipilih, atau slagging harus dielakkan dengan menambahkan fluks, mengawal suhu gasifikasi, dll.

5. Nilai pemanasan
Kesan: Nilai kalori biomas secara langsung menentukan output tenaga. Biomas dengan nilai kalori yang tinggi dapat menghasilkan lebih banyak tenaga.

Keperluan: Biomas dengan nilai kalori yang tinggi harus dipilih sebanyak mungkin.

6. Kandungan klorin dan sulfur
Impak: Unsur -unsur ini akan membentuk gas menghakis (seperti HCl dan H2S) semasa proses gasifikasi, menyebabkan kakisan kepada peralatan gasifier dan meningkatkan kesukaran dan kos penyucian syngas.

Keperluan: Biomas dengan klorin rendah dan sulfur harus dipilih sebanyak mungkin. Sesetengah sisa pertanian (seperti beberapa jerami) mungkin mengandungi klorin yang tinggi.

7. Ketumpatan pukal

Kesan: Ketumpatan mempengaruhi penyimpanan, pengangkutan dan kecekapan pemakanan biomas. Biomass berkepadatan rendah memerlukan lebih banyak ruang penyimpanan dan kos pengangkutan yang lebih tinggi.

Keperluan: Ketumpatan biomas boleh ditingkatkan dengan kaedah pra-rawatan seperti briket dan pelletizing.

7. Strategi Pemilihan dan Tinjauan Masa Depan
Untuk projek gasifikasi biomassa 30 tan/hari, memilih jenis biomas yang betul adalah proses perdagangan pelbagai faktor yang perlu dipertimbangkan:

Kebolehcapaian Sumber Tempatan: Mengutamakan sumber biomas yang berlimpah dan mampan berhampiran tapak projek untuk mengurangkan kos pengangkutan.

Ciri -ciri Biomas: Berdasarkan parameter di atas, pilih biomas yang sesuai untuk teknologi gasifier tertentu (seperti katil tetap, katil fluidized, dan lain -lain).

Keperluan dan kos pretreatment: Menilai pretreatment (pengeringan, penghancuran, pemadatan, dan lain -lain) dan kos yang diperlukan untuk biomas yang berbeza.

Permohonan gas sintesis: mengikut keperluan untuk kualiti gas sintesis untuk penggunaan akhir gas sintesis (penjanaan kuasa, bekalan haba, sintesis bahan api, dan lain -lain), pilihlah jenis biomas.

Peraturan Alam Sekitar: Memastikan bahawa pelepasan biomas yang dipilih dan produk gasifikasinya mematuhi peraturan alam sekitar tempatan.

Melihat ke masa depan, kerana teknologi gasifikasi terus matang dan teknologi pretreatment biomassa berkembang, semakin banyak jenis biomas akan digunakan dengan lebih berkesan. Sebagai contoh, teknologi gasifikasi biomassa membolehkan penggunaan serentak pelbagai biomassa, mengimbangi kelebihan dan kekurangan biomas yang berbeza dengan mengoptimumkan nisbah pencampuran, dengan itu meningkatkan kecekapan gasifikasi dan manfaat ekonomi. Pada masa yang sama, untuk biomas dengan abu tinggi dan kandungan logam alkali yang tinggi, penyelidik juga membangunkan jenis relau dan teknologi rawatan abu yang lebih tahan terhadap slagging.