• производства биосингаза и биоводорода,
• быстрого пиролиза
• производства метанола
• газификации
• прямого сжигания
Пеллеты широко используются в странах Европейского Союза для получения тепловой и электрической энергии. Например, в Австрии общее количество приобретенных бытовых бойлеров, использующих пеллеты, за период с 1997 по 2003 годы составило около 22 тысяч комплектов, или в год: 1997-425; 1998–1323; 1999–2128; 2000–3466; 2001–4932; 2002–4492; 2003–5193.[3-14].
3.14.2. Газификация
Из 1 кг пеллет можно получить около 0.6 кг «син-газа» (0.28 кг нефтяного эквивалента/кг пеллет).
Сырье для газификации: древесина, солома, стебли кукурузы, багасса, отходы растениеводства, отходы лесоводства, специальные плантации.
Стоимость 1 тонны син-газа 250 евро (500 евро за 1 т нефтяного эквивалента) при условии стоимости исходной биомассы 20 Евро/т (влажность 10 %) и мощности завода 130 т СИН-ГАЗА/ГОД.
Син-газ далее используется для получения водорода, метанола, аммония, электрической энергии и серы.
Для получения син-газа все шире используются твердые бытовые отходы [3-15].
Состав син-газа, получаемого при t-1200 °C из твердых бытовых отходов (ТБО):
Водород – 25–42 %, угарный газ – 25–42 %, углекислый газ – 1035 %, азот – 2–5%, метан >1 %, сероводород – следы.
В Японии, в провинции Чиба работает завод по переработке 300 тонн ТБО/ сутки для производства син-газа, идущего на получение водорода для сталелитейного завода.
Рис. 3-13. Япония, провинция Чиба, завод по производству водородаиз син-газа из ТБО
В провинции Мутсу работает завод мощностью по переработке 140 тонн /сутки ТБО для производства электроэнергии, в провинции Нагасаки – 300 т/сутки ТБО для производства электроэнергии, в провинции Курашики – 555 тонн/сутки ТБО для сталелитейного завода, в провинции Юории – 450 тонн/сутки ТБО для паровых турбин, в провинции Токушима – 120 тонн/сутки ТБО для производства электроэнергии, в провинции Изуши – 95 тонн/сутки для паровых турбин.
В Италии в местечке Фондотоц работает электростанция на сингазе, получаемого при газификации ТБО. Завод, производящий син-газ, имеет мощность по переработке 95 тонн ТБО/сутки.
Рис. 3-14. Италия, местечко Фондотоц, электростанция, использующая син-газ, получаемый из ТБО.
В Германии в местечке Карлсрух работает завод мощностью по переработке 720 тонн/сутки ТБО для производства тепловой энергии для муниципальный целей и эксплуатации паровых турбин.
Массовый баланс при получении син-газа при газификации ТБО. [3-15].
Сырье: Отходы – 1000 кг +кислород, природный газ – 514 кг = 1514 кг
Продукты: син-газ 890 кг, минеральные вещества – 230 кг, металлы – 29 кг, сера – 2 кг, цинковые соединения – 3, смесь солей – 10 кг, чистая вода – 350 кг = 1514 кг.
3.14.3. Пиролиз
Пиролиз – процесс переработки лигноцеллюлозного материала без доступа воздуха для получения жидких органических топлив – бионефти.
В Канаде в провинции Онтарио (Зап. Лори) в компании «Дина Мотив энерджи систем» работает завод по получению бионефти пиролизом мощностью по обработке 200 тонн в сутки [3-16].
Для этого процесса можно использовать до 20 видов биомассы, из которых пиролизо получают от 58 до 80 % бионефти на 1 тонну исходного сырья: кукурузная шелуха, еловая и сосновая древесина, древесина листвиницы, багасса, береза, черный тополь, кедр, солома, ТБО. Наилучшим является кукурузная шелуха, которая дает до 80 % бионефти, 12 % активированного угля, 7 % газов на 1 тонну. Сосново-еловая древесина (смесь) дает до 70 % бионефти, 14 %– угля, 13 % газов, солома пшеницы – 58 % бионефти, 18 % уголь, 24 % газы.
3.14.4. Получение биоэтанола
Формула С2 Н5 ОН. Молекулярный вес 46.1 С-52.1 %, Н2 -13.1 %, О2 -34.7 %, С/Н = 4, стехиометрическое отношение (воздух/этанол) = 9.0.
СЫРЬЕ: сахарная свекла, сахарный тростник, кукуруза, пшеница, картофель, сладкое сорго, касава, меласса, багасса. [3-13].
Таблица. 3–8. Производства спирта из разных культур с 1 га и стоимость 1 куб. м [13].
СЫРЬЕ ОБЪЕМ ПР-ВА СТОИМОСТЬ
т ЕтОН/га $ /куб. м
1. Сахарная свекла 2.5 – 3.0 300-400
(15 Евро/т)
2. Сахарный тростник 3.5 – 5.0 160 (best)
3. Кукуруза 2.5 250-400
4. Пшеница 0.5–2.0 380-400
5. Картофель 1.2–2.7 800-900