Категория: БИОМАССА Как источник энергии

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Обобщенное уравнение материального баланса имеет вид Накопление мае — Масса, поступаю — Масса, выходящая сы в пределах = щая в систему — за пределы систе — + системы мы Масса, образую — Расходы массы + щаяся в пределах — в пределах (1) Системы системы Процесс превращения биомассы в топливо часто происходит в ста­ционарном режиме, и в этом случае левая часть равенства (1) равна ну­лю. Если переработка биомассы не сопровождается химическими реак­циями (например, сушка и перемешивание), то третий и четвертый члены в правой части уравнения (1) также равны нулю.

Сахар

Количество производимого спирта пропорционально количеству добав­ленного сахара. Следовательно, желательна высокая концентрация саха­ра [36]. Однако при очень высоких концентрациях сахара происходит игибирование процесса вследствие повышенного осмотического давле­ния. Вместе с тем очень низкое содержание сахара, как это может иметь место при непрерывной ферментации, ведет к снижению интенсивности производства этанола.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА

Для получения надежных конечных результатов при анализе экономич­ности любого производства следует руководствоваться общими прави­лами. К числу таких правил относятся: — выбор единообразного экономического показателя, что позволяет сравнивать различные способы производства и стоимость получаемых продуктов; — ис

Компенсация расходов за счет реализации побочных продуктов

Для повышения экономичности ферментации важное значение имеет возможность реализации побочных продуктов. Так, например, хлебные злаки, особенно кукуруза, являются очень привлекательным сырьем благодаря ценности неферментирующихся компонентов. Компенсация расходов на процесс ферментации за счет остатков, образ

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА ЗЛ. Жидкие продукты

Пиротопливо, получаемое в процессе пиролиза со ступенчатым испаре­нием, предназначается для электростанций в качестве заменителя оста­точного котельного топлива № 6 (бункерное топливо С). В табл. 7 при­водятся некоторые свойства пиротоплива и котельного топлива № 6. Из приведенных данных следует, что, во-первых, в пиротопливе значитель­но ниже содержание серы, а во-вторых, теплота сгорания пиротоплива ниже и составляет примерно 77% теплоты сгорания типичного котель­ного топлива № 6 (по объему). Наконец, пиротопливо отличается боль­шей вязкостью, чем остаточное котельное топливо.

Границы системы и состав системы

Рассматриваемая система должна охватывать все стадии переработки биомассы-от доставленного к воротам завода сырья до подготовки по- 11 John М. Radovich, School of Chemical Engineering and Materials Science, University of Oklahoma, Norman. Лученного продукта для транспортирования потребителю. В связи с этим важно точно определить пределы этих границ. Материальный баланс определенных систем может быть записан следующим образом: 1. Общий материальный баланс (по всем компонентам) всей си­стемы.

Питательные вещества и витамины

Для роста микробов, образующих этанол, важное значение имеют соли. Для обеспечения роста микроорганизмам требуются макропитательные вещества, такие, как азот, фосфор, калий, натрий и сера, а также микро­питательные вещества, такие, как цинк, медь, железо, магний и марга­нец [37]. Макропитательные вещества нужны в первую очередь для син­теза клеточного материала, в то время как микропитательные вещества выполняют функции коэнзимов и кофакторов.

Единообразие анализа

При анализе экономичности различных систем по переработке био­массы в топливо важное значение имеет использование одних и тех же методов и допущений. Так, например, стоимость конечного продукта " Fred A. Schooley, California Institute of Technology. Существенно зависит от допущений относительно скидки с налога на ка­питаловложения. Обычно возможные скидки с налога на капиталовло­жения не принимаются во внимание и учитывается влияние только среднего налога, взимаемого властями штатов.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Детальный проект системы ферментации может быть разработан после того, как будет выбрано сырье. В зависимости от этого используется различное оборудование. Некоторые схемы технологического процесса представлены на рис. 1, 2 и 3 и в табл. 1. Измельчение. Перед переработкой большая часть твердых материалов измельчается. Для измельчения зернового сырья обычно используют дисковые мельницы, вращающиеся плоские плиты с выступающими зубьями для разрыва зерен.

Переработка промышленных отходов

Фирма Occidental представила Управлению по охране окружающей среды США отчет о результатах оценки лабораторных и полузаводских продуктов и технологии пиролитической переработки коры лжетсуги тиссолистной, рисовой шелухи, соломы, травы и отходов скотооткор­мочного хозяйства промышленного типа для производства синтетиче­ского котельного топлива и углистых веществ [3]. Синтетические топ­лива были получены из всех видов сырья, за исключением отходов животноводства, при переработке которых образовывалось топливо с высоким содержанием азота, а углистое вещество, которое являлось побочным продуктом, отличалось высокой концентрацией натриевых и калиевых солей.