Превращение отходов в ватты: синтез-газ из жома
Приводит в действие двигатели внутреннего сгорания
Технология производства электроэнергии из синтез-газа из жома включает в себя преобразование жома сахарного тростника в горючий синтетический газ (синтез-газ) посредством процесса газификации, а затем использование этого газа для производства электроэнергии. После экстракции сока жом термически разлагается при высоких температурах в среде с дефицитом или низким содержанием кислорода с образованием горючих газов — в основном CO, H₂ и CH₄. Эти газы затем очищаются и используются для питания газовых двигателей внутреннего сгорания.
Этот метод служит дополнением или альтернативой традиционному прямому сжиганию жома для производства электроэнергии. Он показывает больший потенциал, когда желательна более высокая эффективность, более низкие выбросы или производство диверсифицированной продукции (например, совместное производство жидкого топлива или химикатов). По сравнению с традиционным методом «прямого сжигания» этот подход более эффективен и экологически чист и особенно хорошо подходит для малых и средних распределенных энергетических систем.
Будучи Видео-презентация 1 крупнейшим в мире производителем сахарного тростника, Бразилия уже давно активно использует жом для производства энергии. В процессе переработки сахарного тростника в сахар или этанол образуются большие объемы твердых отходов. Обычно их используют в качестве удобрения. Некоторые из этих остатков могут быть дополнительно переработаны в биореакторах для производства биогаза, особенно метана, который также можно использовать для производства электроэнергии.
Электростанции, использующие эту технологию, могут производить электроэнергию круглый год: сточные воды винокуренных заводов, которые трудно хранить, можно использовать для производства электроэнергии в сезон сбора урожая, а твердые остатки можно хранить и использовать независимо от сезона.
№ 1
Основной процесс и технические этапы
Предварительная обработка сырья:
Сушка: начальное содержание влаги в жоме (~ 50 %) намного превышает требования газификации (обычно необходимо снизить до 10–20 %).
Дробление/формование: Багассу измельчают до соответствующего размера (от миллиметров до сантиметров, в зависимости от типа газификатора) или прессуют в гранулы или брикеты для увеличения объемной плотности, обеспечения плавной подачи и улучшения однородности реакции во время газификации.
Газификация:
Принцип: При высоких температурах (обычно 700–1200 °C) и в условиях ограниченного содержания кислорода или с помощью пара углеводороды в жоме подвергаются частичному окислению и термохимическим реакциям, образуя синтез-газ, в основном состоящий из CO, H₂ и CH₄, а также CO₂, пара, смолы, пыли и следовых примесей, таких как H₂S и NH₃.
Очистка синтез-газа:
Удаление пыли
Удаление смол: один из наиболее сложных аспектов газификации биомассы.
Методы включают в себя:
Десульфуризация и денитрификация: Удаление H₂S, COS, NH₃ и т. д. (например, посредством адсорбции оксида железа/цинка, абсорбции аминов, каталитического гидролиза + адсорбции).
Удаление щелочных металлов: Багасса богата калием. Во время газификации могут образовываться пары щелочных металлов, которые конденсируются и разъедают оборудование, расположенное ниже по потоку. Их необходимо удалить путем охлаждения, фильтрации или адсорбции.
Производство электроэнергии:
Производство энергии с помощью двигателя внутреннего сгорания: зрелая технология с относительно низкими требованиями к качеству синтез-газа (может выдерживать некоторое количество смол и примесей), быстрый запуск и подходит для малых и средних предприятий.
№ 2
Преимущества производства энергии внутреннего сгорания
Более высокая эффективность выработки электроэнергии
Топливная гибкость:
Газификаторы (особенно с псевдоожиженным слоем) обычно лучше адаптируются к изменениям влажности топлива и размера частиц, чем котлы прямого сгорания.
Более низкий потенциал выбросов:
Процесс газификации происходит в восстановительной атмосфере, что значительно снижает образование термических NOx по сравнению со сжиганием.
Централизованная очистка позволяет более эффективно контролировать выбросы таких загрязняющих веществ, как SOx и твердые частицы.
Универсальное применение синтез-газа:
Очищенный синтез-газ является не только эффективным топливом для производства электроэнергии, но и сырьем для:
Производство жидкого топлива (например, дизельного топлива Фишера-Тропша, преобразования метанола в бензин)
Производство химического сырья (например, метанола, водорода, аммиака)
Как ведущий в отрасли производитель энергетического оборудования, Kelinyuan уже много лет активно занимается разработкой газовых генераторных установок внутреннего сгорания. Серия продуктов, разработанная независимо, охватывает выходную мощность от 300 до 5000 кВт и широко применима в различных промышленных сценариях. Компания применяет передовую технологию прямого впрыска в цилиндр, которая значительно повышает эффективность сгорания и стабильность работы.
Тем временем Kelinyuan продолжает внедрять инновации в системной интеграции, предлагая комплексное решение, основанное на «очистке газа + выработке энергии внутреннего сгорания + интеллектуальном управлении и обслуживании». Эта система отличается гибкой конструкцией, высокой эффективностью и простотой обслуживания. Благодаря научному мониторингу и регулированию рабочих параметров система обеспечивает долгосрочную стабильную работу и поддерживает предприятия в достижении более эффективного управления и преобразования энергии.
