Биомасса как источник энергии стр.125

Herman F. Feldmann, Battelle, Columbus Laboratories.

Рис. 1. Основные этапы газификации твердых отходов.

При проектировании реактора для получения метана были использованы данные о газификации углистого вещества. В экспериментальной программе особое внимание уделялось удалению летучих фракций и гидрогазификации сырья [1].

В процессе разработки экспериментальной программы было установлено, что в реакторе для получения метана скорость превращения твердых городских отходов ограничивается теплопередачей при температуре 538-649°С. Поскольку органические компоненты твердых отходов представляют собой, как правило, бумагу, имеющую небольшую толщину, скорость теплопередачи обычно очень высокая. Это означает, что реактор для получения метана может перерабатывать твердые городские отходы в больших объемах. Кроме того, оказалось, что высокое парциальное давление водорода практически не имеет существенного значения" для процесса Syngas и при выборе оптимальной конструкции установки следует руководствоваться давлением с учетом имеющегося оборудования.

2.    ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЕАКТОРА

Экспериментальный реактор имел достаточно гибкую конструкцию, что позволяло использовать его и как реактор с зоной свободного падения, и как реактор с подвижным слоем. В результате испытаний было установлено, что скорость превращения ограничивалась только теплопередачей к частицам сырья, а глубина превращения определялась количеством содержания Н2 в отходах, т. е. отношением Н2 к сырью.

Оценка производительности реактора производилась на основании данных, полученных при эксплуатации его как газификатора с зоной свободного падения. В этом случае исключается возможность зависания твердых отходов. (При эксплуатации реактора с внутренним диаметром 7112 мм для получения метана не возникало никаких проблем, связанных с зависанием сырья.) Металл и стекло облегчают продвижение сырья через зону свободного падения. Кроме того, противопоток твердых материалов и газов позволяет лучше использовать физическое тепло газов и, следовательно, высокое содержание паров влаги отходов.

Скорость падения сырья составляла около 1,22 м/с. При скорости газа 0,915 м/с удельный выход газа, производимого в реакторе, по теплосодержанию может достичь величины 79,5 кДж/ч на 1 м2 поперечного сечения реактора (5371 кг сухого органического сырья в 1 ч на 1 м2 поперечного сечения реактора), что существенно превышает производительность большинства систем, особенно с неподвижным и подвижным слоем сырья. Так, например, удельный выход тепла в газификаторе угля Wellman-Galusha составляет 17 кДж/м2 в 1 ч [2].

После прохождения смеси углистое вещество-металл-стекло через зону свободного падения углистое вещество отделяется и потоком водяного пара переносится в газификатор; для газификации углистого вещества в газификатор подается кислород.

При проектировании конкретной установки Syngas может возникнуть необходимость в дополнительных сведениях, например в более точных значениях скорости падения различных компонент твердых отходов после измельчения и скорости осушки твердых отходов, чтобы оценить, требуется ли их предварительная осушка или можно ограничиться осушкой в верхней части реактора для получения метана.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒