Газифікація біомаси - Курсовая работа

Щорічне подорожчання енергетичних ресурсів призводить до зростання частки використання поновлюваних джерел енергії в усьому світі. Одним з найперспективніших видів відновлювальних джерел енергії є біомаса, сьогодні четверте за значенням паливо в світі, щорічно дає 2 млрд т. у. п. енергії, що складає близько 14 % загального споживання первинних енергоносіїв в світі (в країнах, що розвиваються, - більше 30 %, іноді до 50...80 %). Біомаса є одним з найдавнішніх джерел енергії, однак її використання до недавнього часу зводилося до прямого спалювання при відкритому вогні або в печах і топках з відносно низьким ККД. Біомаса грає суттєву роль в енергобалансах промислово розвинених країн: у США її частка складає 4%, в Данії - 6%, в Канаді - 7%, в Австрії - 14%, в Швеції - 16% загального споживання первинних енергоресурсів цих країн. Однією з суттєвих переваг біомаси як палива є її відносна дешевизна у порівнянні з традиційними паливами, в першу чергу, з природним газом, його екологічна чистота, деревина не містить сірку, хлор та інші шкідливі для атмосфери елементи.Джерела енергії (енергетичні ресурси) можна розподілити на непоновлювані: • торф, • вугілля, • нафта, • природний газ, • атомна енергетика (радіоактивні елементи), та поновлювані: • тверда біомаса і тваринні продукти, • газ або рідина, одержані з біомаси (біогаз), • побутові та промислові відходи як паливо, • енергія природних стихій.Біомасою називають всі види речовин рослинного й тваринного походження, продукти життєдіяльності організмів і органічні відходи, що утворюються в процесах виробництва, споживання продукції й на етапах технологічного циклу. Біомаса рослинного походження зазвичай містить поглинену і конденсовану вологу, різні типи органічних і деякі неорганічні сполуки. У механічних клітинах може міститися значна кількість вологи - конденсованої і абсорбованої, причому кількість останньої залежить від вологості навколишнього середовища. Лігнін деревини хвойних порід містить гваяцилпропанові сполуки (фенольні групи, що містять одну метоксильну групу), а лігнін деревини твердих порід містить ще й сіринга-пропанові сполуки (з двома метоксильними групами). Біомасу можна поділити на дві групи: первинна енергетична сировина, тобто деревина, солома і стічні осади (аналог торфу); перетворена енергетична сировина, така як біогаз, етанол, метанол, ефіри ріпакової олії, макулатура.Біологічні види палива (біопаливо) - тверде, рідке та газове паливо, виготовлене з біологічно відновлювальної сировини (біомаси), яке може використовуватися як паливо або компонент інших видів палива. До біопалив першого покоління належать біоетанол, біодизель; біопалив другого покоління - різні палива, одержані методами піролізу біомаси, або інші палива, відмінні від метанолу, етанолу, біодизелю; біопалив третього покоління - біоводень, палива одержані з водоростей. • біоетанол (паливо на основі жирів тварин, рослин, мікробів та продуктів їх етерифікації);Основу сировинної бази для біоенергетики в Україні становлять органічна біомаса рослинного й тваринного походження та різні види відходів, придатні для переробки (рис. Біомаса - біологічно відновлювальна речовина органічного походження, що зазнає біологічного розкладу (відходи сільського господарства, рослинництва і тваринництва), лісового господарства та технологічно повязаних з ним галузей промисловості, а також органічна частина промислових та побутових відходів. Дана категорія включає: лісоматеріали; необроблені або такі, що залишилися від переробки дерево-і тирсоматеріалів; молоді дерева, що швидко ростуть, спеціально посаджені для вирубки (наприклад, верба, тополя). Включає: муніципальні і промислові біовідходи; продукти життєдіяльності, що залишилася після вирощування сільськогосподарських тварин; сільськогосподарські та водні рослини; зернові, після збору урожаю з яких залишається велика кількість рослинної частини придатні для спалювання (наприклад, кукурудза, буряк, рапс) [5]. В Україні, враховуючи ґрунтово-кліматичні умови, джерела для біопалива експерти розташовують в такій послідовності: кукурудза, тритикале, пшениця, різні види сорго та проса, цукровий буряк, соняшник, ріпак, відходи сільського і лісового господарства, а також міскант, тополя, стебла і лузга соняшника; рекордсменом з накопичення енергії на гектар площі в наших умовах є картопля, але зовсім не вирішені проблеми її зберігання протягом тривалого часу до переробки.Практично всі види "сирої" біомаси досить швидко розкладаються, тому лише деякі придатні для довготривалого зберігання. Тому в останні роки значні зусилля були зроблені для пошуків оптимальних методів її використання. Процеси цієї категорії включають піроліз, газифікацію і зрідження.У даному розділі розглядаються деякі основні принципи термохімії в процесах переробки біомаси, включаючи такі процеси, як спалювання, газифікація, піроліз і зрідження. 2.3. схематично представлені термохімічні методи переробки лігноцелюлозної біомаси, склад якої можна виразити загальною формулою (СН2О

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. БІОМАСА ЯК ДЖЕРЕЛО ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ

1.1 Біомаса.

1.2 Види біопалива

1.3 Сировинна база для біоенергетики

РОЗДІЛ 2. БІОМАСА ЯК ОБЄКТ АЛЬТЕРНАТИВНОЇ СИРОВИНИ ТА МЕТОДИ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЇЇ В ПАЛИВА

2.1 Методи одержання енергії з біомаси

2.2 Термохімічні процесі переробки біомаси

РОЗДІЛ 3. ОДЕРЖАННЯ ПАЛИВА ШЛЯХОМ ГАЗИФІКАЦІЇ

3.1 Методи газифікації

3.2 Методи оцінки одержання продуктів газифікації біомаси

3.3 Умови газифікації

РОЗДІЛ 4. ПЕРЕВАГИ І НЕДОЛІКИ ЗАСТОСУВАННЯ БІОМАСИ, ПРОЦЕСУ ГАЗИФІКАЦІЇ БІОМАСИ

4.1 Переваги і недоліки застосування біомаси, як сировини для альтернативного палива

4.2 Переваги і недоліки процесу газифікації біомаси

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ