Вдосконалення процесу окислювального піролізу біомаси з метою зниження емісії парникових газів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ УСЕНКО АНДРІЙ ЮРІЙОВИЧ УДК 662.6/ .7:620.9.004.67 Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ОКИСЛЮВАЛЬНОГО ПІРОЛІЗУ БІОМАСИ З МЕТОЮ ЗНИЖЕННЯ ЕМІСІЇ ПАРНИКОВИХ ГАЗІВ 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика Дніпропетровськ - 2006 Дисертація є рукописом. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор ГУБИНСЬКИЙ МИХАЙЛО ВОЛОДИМИРОВИЧ,Національна металургійна академія України, завідуючий кафедрою промислової теплоенергетики, м. Дніпропетровськ. Захист дисертації відбудеться “10” “жовтня” 2006 р. о 1430 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. Одним з головних шляхів зниження об’єму викидів парникових газів і економії традиційних видів палива є заміна викопного палива на поновлювані джерела енергії, у тому числі, на біомасу. У той же час вибір напрямків розвитку біоенергетичних технологій визначається не тільки техніко-економічними показниками, а й їх екологічною ефективністю. У зв’язку з цим, вирішення задач, пов’язаних з визначенням найбільш перспективних технологій енергетичного використання біомаси на основі розробки об’єктивних екологічних критеріїв, а також удосконалення процесів термічної переробки біомаси, що забезпечують ефективне зниження викидів парникових газів і низьку собівартість отримуваної енергетичної продукції, є актуальними та вимагають додаткових досліджень. Відповідно до поставленої мети досліджень сформульовані і вирішені наступні основні задачі роботи: - розроблено методику, що дозволяє здійснити аналіз екологічної ефективності енергетичного використання біомаси на основі показника питомого зниження викидів парникових газів з використанням системного підходу; - розроблено конструкцію і виготовлено пілотну установку, на якій виконані експериментальні дослідження термічної обробки дрібнодисперсних відходів біомаси (лушпина соняшника, рисова і гречана лузга) у потоці гарячого повітря; - розроблено математичну модель процесу термічної обробки біомаси в потоці гарячого повітря і проведені їх дослідження для різних технологічних схем; - розроблено технологічний регламент і конструктивні схеми установки, що реалізує двостадійний процес окислювального піролізу відходів біомаси в потоці гарячого повітря й у щільному шарі. Запропоновано двостадійний процес термічної обробки біомаси в потоці гарячого повітря й у щільному шарі (Деклараційний патент України на винахід № 47212А від 17.06.2002; деклараційний патент України на корисну модель № 14328 від 15.05.2006), розроблено конструкції установки для організації спадного спутного потоку газу і біомаси. 3. Малий Маяк, 2001 р., 2002 р., 2004 р.); Первая в Украине международная конференция “Энергия из биомассы” (Киев, НАН Украины, Институт технической теплофизики, Научно-технический центр “Биомасса”, 2002 г.); XIII Международная конференция “Теплотехника и энергетика в металлургии” (Днепропетровск, 2003 г.); V Международная научно-практическая конференция “Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов” (Центр научно-технической, экономической информации, Одесса, ОЦНТЭИ, 2004 г.); Вторая в Украине международная конференция “Энергия из биомассы” (Киев, НАН Украины, Институт технической теплофизики, Научно-технический центр “Биомасса”, 2004 г.); Міжнародні науково-практичні конференції “Інтегровані технології та енергозбереження - 2005, 2006” (АР Крим, м. Тому в роботі поставлена задача щодо розробки нових екологічних критеріїв і використання їх на практиці. піроліз біомаса термічний Одним з перспективних напрямків енергетичного використання біомаси є розроблена на кафедрі промислової теплоенергетики (ПТЕ) Національної металургійної академії України (НМетАУ) технологія окислювального піролізу відходів біомаси в потоці гарячого повітря, що дозволяє отримувати не тільки паливний газ, але і тверде паливо у вигляді коксового залишку. Даний процес протікає при температурах 300 - 400 °С, при цьому теплоносієм для здійснення окислювального піролізу може служити повітря, яке нагріте відхідними продуктами згоряння в існуючому повітропідігрівнику енергетичного агрегату.