Газификация 

Отходы в энергию (WtE) — процесс преобразования отходов и других «малоценных» биологических материалов в энергию.

Это может происходить в результате сжигания (то есть сжигания) отходов для создания паровых и энергетических генераторов для электричества или в результате газификации, которая производит полезный синтез-газ (см. Синтетический топливный газ ниже). Советуем вам сайт компании ВИД, перейдя по ссылке далее http://vid-gaz.ru/docs вы сможете увидеть основные документы ООО «ВИД»

Газификация — процесс, в котором используется сырье, часто коммунальные или промышленные отходы, для термохимической конверсии отходов в условиях высокой температуры. «Термохимический» происходит от термического, или теплового, и химического, что означает, что происходит химическая реакция. Это делается в среде с низким содержанием кислорода и вызывает разрушение материала на молекулярном уровне. Как только происходит молекулярное разрушение, процесс газификации объединяет их, образуя синтез-газ, газ, похожий на природный газ. Газификация не является сжиганием (см. Сжигание ниже).

Сжигание — процесс переработки отходов, который сжигает (то есть сжигает) органические материалы. Как правило, для сжигания требуется высокая температура, высокая температура и считается «термическая обработка». Сжигание отличается от газификации.

Биомасса — органическое вещество, используемое в качестве топлива или источника энергии (в промышленном отношении). Биомасса — это биологически произведенное вещество, состоящее из углерода, водорода и кислорода. Биомасса является сырьем для газификации (см. Сырье ниже).

Синтетический топливный газ ( синтез- газ) — биомасса превращается в синтез-газ во время газификации. В процессе используются небольшие количества воздуха и тепла для разделения молекул исходного сырья и их рекомбинации, что приводит к синтез-газу. Syngas горит чисто, как природный газ, и имеет много применений.

Чистая энергия — «Чистый» означает разные вещи для разных людей. Короче говоря, чистая энергия поступает из ресурсов, которые могут быстро пополняться и имеют более низкий профиль выбросов. Агентство по охране окружающей среды США говорит, что «чистая энергия» включает в себя возобновляемую энергию, энергоэффективность и эффективное комбинированное использование тепла и энергии. Согласно Управлению энергетической информации, «Возобновляемая энергия относится к ресурсам, которые пополняются за относительно короткий период времени». Возобновляемые источники энергии включают гидроэнергию, древесную биомассу (используемую для выработки тепла и электроэнергии), альтернативные виды топлива из биомассы (такие как этанол и биодизель), отходы, геотермальные, ветровые и солнечные.

Газификатор с псевдоожиженным слоем. Газификатор с псевдоожиженным слоем — это технология, которая преобразует углеродсодержащие биозолиды в синтез-газ. Газификатор вводит биозолиды в среду, где отсутствует кислород, и при контролируемой температуре. Затем для начала реакции используют псевдоожиженную среду. В этом случае воздух является псевдоожиженной средой. Воздух предварительно нагревается природным газом и, когда он протекает через песок, он пузырится. Органическое биотвердое сырье вводится, когда происходит барботирование и достигается рабочая температура. Происходит реакция, которая превращает отходы в синтез-газ.

Плазменная газификация. Плазменная газификация или плазменная газификация могут использоваться для преобразования углеродсодержащих материалов в синтез-газ, который можно использовать для выработки электроэнергии и других полезных продуктов, таких как транспортное топливо. Плазма — это ионизированный газ, который образуется, когда электрический газ проходит через газ. Результирующая вспышка молнии является примером плазмы, обнаруженной в природе. Плазменные горелки и дуги преобразуют электрическую энергию в интенсивную тепловую (тепловую) энергию. Плазменные горелки и дуги могут генерировать температуру до 10000 градусов по Фаренгейту. При использовании в газификационной установке плазменные горелки и дуги генерируют это интенсивное тепло, которое инициирует и дополняет реакции газификации и может даже увеличить скорость этих реакций, делая газификацию более эффективной. 2

УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ

Исходное сырье — Энергосодержащий материал биомассы (см. Биомассу выше), используемый для подачи в процесс газификации / переработки отходов в энергию.

Примеры газификации включают в себя:

  • Поддоны для отходов, промышленная упаковка, измельчение древесных отходов, картона и бумаги, строительные древесные отходы.
  • Лом шин
  • Пищевые отходы производства
  • Биологический ил из сточных вод
  • Сельскохозяйственные культуры и остатки животных

Тонны / день — количество сырья, которое может быть переработано в энергию в день, в зависимости от размера установки WtE. Например, заводы по газификации нисходящего потока Овна могут перерабатывать до 64 тонн отходов в день или около 4 полных мусоровозов, заполненных отходами (15 тонн / грузовик). (Псевдоожиженный слой может обрабатывать до 300 тонн / день.)

Очистка синтез-газа — после газификации полученный синтез-газ обычно требует некоторой очистки, чтобы удовлетворить особые требования для последующих процессов. Это включает удаление твердых частиц, соединений серы, соединений хлора, соединений азота, непрореагировавших углеводородов и тяжелых металлов. Эти загрязняющие вещества могут засорить реакторы, вызвать коррозию, отравить катализаторы, расположенные ниже по потоку, или помешать установке выполнить экологические разрешения. Очистка синтез-газа может также использоваться для выборочного удаления и концентрирования определенных газов, таких как удаление диоксида углерода (CO2), для сжатия и транспортировки по трубопроводу либо для постоянного подземного хранения, либо для использования при улучшенной добыче нефти. 3

Последующие процессы конверсии. После производства и очистки синтез-газа поток синтез-газа можно напрямую использовать или преобразовывать в широкий спектр газообразных, жидких или твердых продуктов. 4

Поршневые электрические генераторы. Эти генераторы имеют два основных компонента: двигатель внутреннего сгорания, который сжигает дизельное топливо, пропан, природный газ или бензин, и электрический генератор, который преобразует мощность двигателя на валу в электричество. Эти генераторы могут использовать топливный газ, полученный из биомассы, например синтез-газ, если газ достаточно чистый. Aries Clean Energy запатентовала новый подход для удаления остатков смолы, присутствующих в традиционном топливе из биомассы, чтобы повысить эффективность работы генераторов.

УСЛОВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РЕЗУЛЬТАТА

Глобальное производство отходов — количество отходов или мусора, генерируемых миром каждый год. В настоящее время в мире образуется около 4 миллиардов тонн всех видов отходов в год и продолжает расти. В странах с низкими доходами образование отходов увеличится более чем вдвое в течение следующих 25 лет. В настоящее время три четверти этих отходов утилизируется на свалках, и только одна четвертая перерабатывается. 5

Иерархия управления отходами — порядок предпочтительной обработки отходов, в основном с учетом воздействия на окружающую среду и экономику.

Газификация обычно используется для перемещения отходов вверх по иерархии от утилизации, что является наименее предпочтительным, к рекуперации энергии. Вот пример иерархии:

Нулевые цели захоронения отходов — Многие компании достигли того, что называется «Нулевые отходы на свалку», что означает, что их предприятие не отправляет отходы на свалки. Отходы используются в других полезных процессах, таких как переработка или переработка энергии. Многие другие компании установили нулевые цели по захоронению отходов, чтобы сократить расходы и уменьшить воздействие на окружающую среду.

Зола — побочный продукт сжигания или сжигания, иногда используемый для покрытия свалок, но должен тщательно контролироваться для выщелачивания вредных химических веществ.

Биочар — в Aries Clean Energy 95% отходов превращаются в синтез-газ, 5% превращаются в биоуголь, высокоуглеродистое твердое вещество, такое как древесный уголь. Biochar может быть использован снова, в отличие от золы, которая захоронена.

Углекислый газ — СО2, парниковый газ, который намного легче улавливается в процессе газификации, что приводит к снижению воздействия на окружающую среду.

Предотвращение захоронения отходов — количество отходов, которых можно избежать при попадании на свалку, обычно используя его как топливо или сырье для производства отходов и превращая его в электричество или синтез-газ.

Оплата сборов на свалках — стоимость вывоза мусора на свалку. Средний показатель по стране составляет около 50 долларов США за тонну (самые дорогие штаты — более 70 долларов США за тонну). Сборы за чаевые увеличивались каждый год на протяжении более 20 лет и часто являются значительными расходами для предприятий и муниципалитетов, поэтому WtE может снизить пошлины за чаевые.

Стандарт портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) — Федеральное правительство и правительства многих штатов установили для себя энергетические стандарты, то есть определенный процент их энергетического «портфеля» или производства должен поступать из возобновляемых или чистых источников энергии. 6

ЧАСТЬ ГОЛОВОЛОМКИ ПО УПРАВЛЕНИЮ ОТХОДАМИ

Газификация — это новая и важная часть загадки обращения с отходами. Как упоминалось выше, в настоящее время в мире образуется 4 миллиарда тонн отходов всех видов.

Чтобы наша экономика процветала и планета была здоровой, мы должны эффективно справляться с этими отходами. Газификация позволяет нам делать это с положительной экономической отдачей от инвестиций, загрязняя при этом намного меньше, чем другие формы управления отходами.

Опубликовано:26 апреля

Похожие записи