Розрахунок кількості енергії, яку можна отримати при піролізі деревних відходів

 

Масова частка твердого компоненту (деревного вугілля) під час піролізу становить 25-35 % сухої біомаси, що піддається піролізу.

Теплотворну здатність деревного вугілля (продукту піролізу) можна оцінити за допомогою формули Д. І. Менделєєва:

 

Q^P_H = 339С^Р + 1030Н^р - 109,5(О^р - S^p) - 25W^P, кДж/кг, (3.3)

 

де

С^р, Н^р, О^р, S^p, W^р - відповідно вміст вуглецю, водню, кисню, сірки, вологiсть у % від робочої маси (таблиця 3.2).

 

Таблиця 3.2.

Елементний склад деревного вугілля з різних деревних порід

Порода	Вміст хімічних елементів, %
C	H	(O+N)
Ялина	80,8	3,9	14,7
Береза	81,4	4,1	15,3
Осика	81,2	4,02	14,6
Ялиця	80,9	3,95	14,8

 

Кількість теплоти, яку можна отримати від спалювання деревного вугілля за рік:

 

, (3.4)

 

де

М_дв – маса деревного вугілля, що утворюються у процесі піролізу, кг/рік;

Q_н^р – сумарна теплота згорання деревного вугілля, Дж/кг;

h - 0,75 - ККД установки.

 

Розрахунок кількості енергії, яку можна отримати при газифікації деревних відходів

 

Маса сухих газів, які утворюються з маси сухого матеріалу у процесі газифікації визначається так:

 

, кг/кг (3.5)

 

де

К_г - коефіцієнт виходу газу з сухої деревини (К_г = 1,3 - 1,9);

G_ас – масса сухого матеріалу, кг.

 

(3.6)

 

де

G_w- маса вологого матеріалу, кг;

W^р - вологість цього матеріалу, % (приймаємо 35%).

 

Об'ємна витрата газів, що утворюються у газогенераторі:

 

, м³ (3.7)

 

де:

r_г - густина газу (кг/м³), визначається за співвідношенням:

 

r_г = [(44СО₂ + 28 (CO + C_nH_m + N₂) + 36О₂ + 2Н₂ + 16 СН₄)]/2240. (3.8)

 

Густину газу визначаємо виходячи з середнього складу генераторних газів: СО₂ – 5,5 %; СО – 31 %; N₂ – 48,9 %; H₂ – 12 %; CH₄ – 2 %; ∑C_nH_m – 0,35 %; O₂ – 0,2 %.

Калорійність газоподібного палива в кДж/м³ визначають за спів­відношенням:

 

Q^p_н = 358 СН₄+ 640 С₂Н₆+ 915 С₃Н₈ + 1190 С₄Н₁₀+ 1465 С₅Н₁₂+

 

+ 126,5 С0 + 107,5 Н₂ + 234 H₂S (3.9)

 

 

 

Додаток 1

Кури 0,15 - -

 

Додаток 2

 

 

Додаток 3

 

 

 

Рекомендована література

Основна:

1. Альтернативні палива та інші нетрадиційні джерела енергії / Адаменко О., Височанський В., Льотко В., Михайлів М.; Під ред. В.Льотко; Ін-т менеджменту та економіки (м. Івано-Франківськ), Радом. Політехніка (м. Радом) - Івано-Франківськ, 2001. - 430 с.

2. Енергозбереження (методичний посібник) К., 2001. – 65 с.

3. Білявський. Г., Фурдуй Р. Основи екологічних знань. К. "Либідь" - 1997.

4. Закон України "Про альтернативні джерела енергії" (№ 555-ІV, 20.02.2003).

5. Концепція комплексного використання біомаси у Закарпатті / [Бедя О. І. та ін.; заг. ред. Чернявський М. В., Чопак В. Ю.]; Закарп. обл. держ. адмін., Агенство Регіон. Розвитку та Транскордон. Співробітництва «Закарпаття» -Ужгород: Агенство Регіон. Розвитку та Транскордон. співробітництва «Закарпаття», 2008. - 204 с: іл., табл.

Додаткова:

1. Щербина О.М. Енергія для всіх: техн. довід, з енергоощадності та віднов. джерел енергії. / Олександр Щербина. - Вид. 4-е, допов. і переробл. - Ужгород: Вид-во Валерія Падяка, 2007. - 336 с.

2. Васильєв Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. -Л.: Изд-во Ленингр. ун-та. 1991.- 343с.

3. Твайдел Дж., Узйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энергоатомиздат, 1990.

4. Закон України «Про альтернативні джерела енергії» від 20 лютого 2003 року № 555-ІУ.

5. Закон України «Про альтернативні види рідкого та газового палива» від 14 січня 2000 року №1391-XIV.

6. Закон України «Про комбіноване виробництво теплової та електричної енергії (когенерацію) та використання скидного енергопотенціалу» від 5 квітня 2005 року №2509-ГУ.

7. Закон України «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо стимулювання заходів з енергозбереження» від 16 березня 2007 року N 760-У.

8. Енергетична стратегія України на період до 2030 року. - затверджена розпорядженням Кабінету Міністрів України 15 березня 2006 № 145-р.

9. Розпорядження Кабінету Міністрів України «Про схвалення Концепції Програми розвитку виробництва дизельного біопалива на період до 2010 року» від 28 грудня 2005 р. N 576-р.