Mi biochar vagy hidrotermikus karbonizálásából biomassza biowatt

Az elmúlt években egyre gyakoribbá szilárd tüzelőanyag alapján a megújuló energiaforrások. Egyik legnépszerűbb fajta - biochar (biocoal). faszén biomasszából és fosszilis néz ki, mint egy kolléga.

És előtte a biomassza és a fosszilis szén előtt biochar számos előnye van:

Emellett biochar CO2 -neutral energiaforrás.

Németországban, például, törvényei szerint a megújuló energiaforrások (EEG) és ezek alkalmazását fűtés (EEWarmeG), biochar megfelel minden szabályozási követelmények, az égés a 1 t 2,5 t biochar csökkentett CO2-kibocsátás.

A termelés biochar technológiát alkalmazzák, amely a folyamat hidrotermális szenesítés.

A folyamat a hidrotermális szenesítés (hidrotermikus szenesítés - NTS), 1913-ban írta le először német tudós Friedrich Bergius (ő is ismert az a tény, hogy ő fedezte fel oly módon, hogy a szénből szintetikus folyékony üzemanyagok, így a náci Németországban a második világháború borító jelentős részét saját szükségleteinek benzin és kerozin).

1931-ben, a szolgáltatások felfedezése és kifejlesztése kémiai nagynyomású eljárások, beleértve a hidrotermális szenesítés Bergius-ben elnyerte a kémiai Nobel-díjat.

Során HTC biomassza nedvességet akár 80% kis fűtőértékű alakítjuk biochar összehasonlítható tulajdonságaik fosszilis szén.

A hidrotermális elszenesítési folyamat hasonló természeti képződmény a fosszilis szén, csak az, hogy a természetben tartott több millió éve, hogy be lehet fejezni belül csak néhány órával. A hőmérséklet 180-220 ° C, a nyomás 10-25 bar, a biomassza dehidratált elszenesedett, és a levegő hiányában és hozzá katalizátorként 6-12 órán át, amíg a CO2 -neutral biochar. Ez biochar vagy leégett a hőenergia, vagy használják a különböző ipari folyamatok helyett fosszilis szén.

NTS folyamat annak érdekében, hogy az üzemanyag-biochar nem használták az egyszerű okból évek: az alacsony világpiaci energiaárak.

hidrotermális szenesítés

A folyamat azzal kezdődik, előállítására biomassza: kiveszik a mechanikai szennyeződéseket (homok, kavics stb ...), majd porrá és nedvesedik. Továbbá, a biomassza küld a reaktorba (retorta) HTC, ahol a keletkezett gőz 10-25 bar nyomáson és hőmérsékleten 180-220 ° C-on

A reakció során termel oxónium (oxónium, oxónium, oxónium) Hg + O (komplex ion, proton, egy vízmolekula vegyület), amelyek csökkentik a pH-t 5 tömeg és az alacsonyabb. Ez a folyamat gyorsítható citromsav hozzáadásával a reaktorba. És azt kell figyelembe venni, hogy nagyobb mennyiségű szén kerül a folyékony fázis alacsony pH. A reakció exoterm. azaz a bevétel a kiadás az energia. 12 óra elteltével, 90-99% szén-átjut a vizes szuszpenzió formájában porózus szemcsék a szén (C6 H2 O), pórusmérete 8 és 20 nm.

A fennmaradó rész szén (1-től 10%) marad, részben a folyékony fázisban formájában vizes szuszpenzió részlegesen jut a légkörbe, mint a szén-dioxid. Reakció egyenletet az egyszerűsített formában kell írásos formában:

A reakció leállítható, mielőtt termelni más közbenső termékek. Például, 8 óra után is lehetséges, hogy olyan terméket kapjunk hasonló összetételű a tőzeg, és az első órában - hidrofób intermedierek (lipidek).

Hűtött szénzagyokban keresztül mechanikus préselést víztelenített egy pont, ahol ez 50-60% kiindulási CIÓ víztartalommal. A legtöbb leválasztott vizet használják a következő termelési ciklusra. Miután mechanikus víztelenítési a terméket tovább szárítjuk, hogy a nedvességtartalom kívánt ügyfél által; jellemzően 5-25%.

Az exoterm reakció során a hidrotermális karbonizálás folyamat a hőenergia szabadul, mintegy 3/8 ekvivalens biomassza fűtőértékét száraz állapotban, és nagy mennyiségben tartalmaz lignint a növényi biomassza vagy különböző olajok -, hogy 1/4 a fűtőértéke a biomassza.

Megfelelő szabályozással oldható szenesítés folyamat hőt lehet használni a szárítást szén vagy villamos energiát termelnek. Mivel a szén kapott lehet víztelenített mechanikusan a végső szárítási kevesebb hőenergia összehasonlítva a klasszikus szárítási folyamat.

A gyártási folyamat jellemzi közel 100% -os szén-hatékonyság (hatásfok Carbon - jelen van az átmenet biomassza szén a végtermékben): szinte az összes szén-dioxid a szerves biomassza átalakul biochar.

Az összes ismert eljárások biomassza bioüzemanyag szén hatásfoka alacsony. Például, a faszén előállításához (szénégetés) szén-hatékonyság 30%, az anaerob fermentációs növényi biomassza biogázzá alakítja - 50%, a fermentációs biomassza - 67%, míg a kitermelés humusz komposztálás - 5-10%. A maradék szenet tartalmaz a biomassza, a bioüzemanyag-termelés távozik a légkörbe a szén-dioxid, vagy a metán a biogáz üzemek, amely károsan befolyásolja a környezetet. Amikor STC-folyamat metán nem képződik, és csak kis mennyiségű A kibocsátott szén-dioxidot. HTC folyamat exoterm - az átalakulás a biomassza biochar energia szabadul fel, amely megteremti a pozitív energiamérleg.

Szárítás után a kimenet egy kis töredéke a por-biochar, amely tárolható egy silóban automatikus mintavevővel betöltése ömlesztett vasúti kocsik vagy teherautók, vagy lehetnek sajtolva labdacsot vagy brikettet.

Előnyei NTS technológia feletti biomassza egyéb feldolgozási technológiák:

• magas hatásfok,
• nincs szükség előszáritással biomassza, amely jelentősen csökkenti a költségeit berendezések;
• a képesség, hogy számos különböző típusú biomassza, ezen belül az alacsony minőségű, amely alkalmas csak ártalmatlanítás céljából;
• Egyszerű karbantartás gépek és alacsony üzemeltetési költségeket;
• magas ökológiai, így környezeti szennyezést technológia;
• a lehetőségét, hogy egy keveréke a különböző típusú biomassza.

Továbbá, a termikus energia során az exoterm folyamat használatos szárításához a végtermék a kívánt mennyiségű nedvességet.

A rendszer segítségével a hidrotermális karbonizálás lehet beszerezni, és egyéb, magas minőségű termék - biochar (biochar). Shar - szilárd bővítése természetes vagy szintetikus szerves anyagokból. És minden előállított termék a folyamat a hidrotermális szenesítés (HTC), az angol irodalom a hydrochar.

Európai gyártói biochar

AVA-CO2 használ időszakos technológia (batch) eljárás NTS. összehasonlítva a folyamatos folyamat egyszerűbb és megbízhatóbb eljárást. Berendezés csomagolási moduláris módon, hogy lehetővé teszi, hogy kell felszerelni és integrálni a meglévő infrastruktúrát. AVA-CO2 szabadalmaztatott termékeit márkanevek alatt AVA cleancoal és AVA biochar.

A cég leányvállalata Karlsruhe (Németország, szövetségi állam Baden - Württemberg), ahol a segítségével az alkalmazottak, a helyi Institute of Technology és az első AVA-CO2 projekt valósult beszerelése - NTS kapacitás 8400 tonna biochar évente.

Company Carbon Solutions Deutschland GmbH Teltow (a déli külvárosában Berlin) bejelentette, hogy a know-how - STC technológiával előállítani biochar készült levelek, fű és a sör pellet 90 percig. nyomáson 20 bar, és a hőmérséklet körülbelül 200 ° C-on

A legfontosabb futószalag gyártás biochar két reaktort, amely lehetővé teszi, hogy a legkisebb üzemi terület, és csökkenti a hőenergia veszteséget. Carbon Solutions szabadalmaztatta néven carbonPure speciális szűrőn. építése, amely jön létre a kompozit anyag szennyvíz tisztításához. Miután karbonizálás minden tonna biomassza több száz liter vizet az eljárásban használt, csak egy kis részét lehet aktiválni a következő ciklusban, a maradék vizet nem lehet üríteni közvetlenül a csatornahálózatba, szennyvíz köszönhetően a magas koncentrációjú szén-vegyületek.

Úr szerint Antonietti van szükség, mert csak 6,7% -a globális biomassza, hogy teljesen felhagy a fosszilis tüzelőanyagok. A potenciális piac biochar professzor becsült 200 milliárd euró évente, figyelembe véve, hogy az érték biochar, amelyeket fel lehet használni, mint egy adalék konkrét megoldások az építőiparban és a szorpciós anyag számos iparágban, akár 2000. Euró tonnánként. NTS technológia alternatívájaként más módszerek biomassza feldolgozása, amelyek előírják, nagy kiadások előzetes víztelenítés és szárítás.

Carbon Solutions évente felhasznált nyersanyagként a termelés biochar lehullott levelek, után megmaradó tereprendezés ágak és metszés fák, melynek összsúlya 41.000. T. És ez csak az egyik külvárosában Berlinben, de csak a fővárosban Németország és környékén fog körülbelül 1 2 millió tonna hulladékot termel évente, és szinte az összes e biomassza felhasználása már csak a komposzt a nyílt tároló speciális hulladéklerakó.

Carbon Solutions részt vesz az európai program az EU-Projekt Eurochar. A program magában foglalja a vállalatok és intézmények Franciaországban, Nagy-Britanniában és Olaszországban. Most Carbon Solutions hajt végre annak érdekében, installációs berendezések előállításához biochar kapacitása 10-én. Tonna óránként az egyik német ipar.

Biocoal és biochar: mi a különbség?

«Biocoal és biochar - olyan termékek, különböző célokra, és nem mindig egy és ugyanaz az eredete, - mondta a főnök szakember CJSC»Lonos technológia«, cand. tehn. Sciences Yuri Yudkevich. - A technológia alapja az elképzelést, gyártási biocoal cseréje ásványi megújuló üzemanyag, azzal jellemezve, biocoal nem hozam kőszén jellemzők: fűtőértéke, hasonló kő porszén por az égési kemencékben vortex, hidrofobicitás, fokozott sűrűsége. Mindezek a jellemzők lehet elérni, ha torrefikatsii fa, puha pirolízis.

Biochar - így az angol nyelvű országokban az úgynevezett faszén alkalmazott talajok javítására termékenységet. Most lett nagyon divatos és nagyon fejlett terület agronómiára nemcsak a fejlett országokban, hanem Kína és más ázsiai országok és Latin-Amerikában. Megy egyezményekkel, a nemzetközi és regionális vannak írva disszertációk és cikkek vannak, a koncepció ... "

Magyarországon a szakértő szerint, a nagy érdeklődés a gyártása és felhasználása biochar termék nincs. Bár számos hazai termelő cégek szén, vannak olyan termékek, amelyek teljes mértékben összhangban biochar.

Most információ megfontolásra. Amint megjelent 1987-ben a kiadó „Faipar” tankönyv a diákok az erdészeti erdei iskolák technológia fa vegyipar „6. fejezet,” jellemzése termikus módszerek fafeldolgozás „helyesen:

„... A tankönyvek és szakirodalom egyes kifejezéseket használják utal a” pirolízis fa”, amely rendkívül nehéz használni automatizált tudományos és műszaki információs rendszerek. A „szenesedés”, bár felfedi a lényege a pirolízis, a szakirodalomban ritka, és ezért annak érdekében, hogy szabványosítása terminológiát annak használata kerülni kell. Ez tankönyv elfogadta a „pirolízis fa”, teljesen visszaverő az eljárás jellegére, és a közelmúltban nyert széleskörű elfogadottsága Lesohimik ... fa pirolízis alatti hőmérsékleten fellépő intenzív bomlási hő előállítására, például egy hűtőfolyadék, általában az úgynevezett predpirolizom”.

Ez az idézet is megerősíti a szavai Mr. Yudkevich és hívja a folyamat hidrotermális szenesítés (HTC), egyfajta pirolízis, tekintettel arra, hogy az angol nyelvű országokban gyakran nevezik hydropyrolysis vagy folyékony pirolízis.

A fentiek alapján, akkor feltételezhető, hogy a mai napig nem egységes terminológia szén biomasszából előállított. A nyugati tudományos körökben, például olyan közegben Talaj, az úgynevezett kapott termék a NTS gidrouglem (hydrocoal). és a klasszikus pirolízis - pirouglem (pyrocjal). biochar gyakran nevezik az egyetlen termék, amely pirolízissel előállított, bár ez a szén lehet a talajban, mint műtrágya. Többen biochar (biocoal), szénnel biomasszából előállított.

Van azonban egy dolog, hogy nem lehet figyelmen kívül hagyni: nyilatkozatok szerint az európai fejlesztők NTS folyamat, szemben a pirolízis, köszönhetően a magas nyomás lebontja a kezdeti sejtszerkezetébe a biomassza. Ezért szénhidrogének homogénebb és tömör szerkezetű, és a nagy - akár 25 MJ / kg fűtőérték (összehasonlítva fűtőértékű szén 17 MJ / kg, barna - 21 MJ / kg). A gidrougley alsó hamu és NOx-kibocsátás égés során. Ezért gidrougli optimálisan alkalmas hő- és villamosenergia-termelést.