Είδος Συνθήκες Προϊόν υγρό/ Χρήση αέριο/ στερεό wt%

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Είδος Συνθήκες Προϊόν υγρό/ Χρήση αέριο/ στερεό wt%"

Διονύσιος Αλεξάκης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΠΥΡΟΛΥΣΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ Πυρόλυση Βιόµαζας Είναι η θερµική διάσπαση της κυτταρίνης ( ο C), τηςηµι-κυτταρίνης ( ο C) και τηςλιγνίνης ( ο C) πουπεριέχονταιστη πρώτη ύλη σε ουδέτερο περιβάλλον (απουσία οξυγόνου). Τα δύο πρώτα διασπόνται προς πτητικά ενώηλιγνίνηπροςκωκ. Η κατανοµή και η σύσταση των τελικών προϊόντων εξαρτάται κυρίως από τον ρυθµό της θέρµανσης και από την πίεση λειτουργίας του αντιδραστήρα

2 Τεχνολογίες Προϊόντα -Χρήσεις Είδος Συνθήκες Προϊόν υγρό/ αέριο/ στερεό wt% Χρήση Ταχεία Πυρόλυση Μεσαία Πυρόλυση Αργή Πυρόλυση Θερµοκρασίααντίδρασης ~500 ο C και µικρό χρόνο παραµονής αερίου ~ 1 sec Θερµοκρασίααντίδρασης ~500 ο C καιχρόνοπαραµονήςαερίου ~ sec Θερµοκρασίααντίδρασης ~400 ο C και πολύ µεγάλο χρόνο παραµονής αερίου Αεριοποίηση Θερµοκρασίααντίδρασης ~800 ο C και µεγάλο χρόνο παραµονής αερίου Υγρά καύσιµα Υγρά, αέριαστερεά καύσιµα, σύνθεση χηµικών Υγρά, αέριαστερεά καύσιµα, σύνθεση χηµικών Αέριο καύσιµο Κύριος Στόχος το Προϊόν Η χρήση µιας µεθόδου πυρόλυσης εξαρτάται από το επιθυµητό προϊόν Μεγιστοποίησηυγρούπροϊόντος (βιο-ελαίου) πετυχαίνεται µε υψηλούς ρυθµούς θέρµανσης έως τους 500 ο C καιµικρούςχρόνουςπαραµονήςτουαερίουπρος αποφυγή δευτερογενών δράσεων. Μεγιστοποίηση στερεού υπολείµµατος (char) πετυχαίνεταιµεχαµηλόρυθµόθέρµανσηςέωςτους 400 ο Cκαιπολύµεγάλουςχρόνουςπαραµονής. Μεγιστοποίηση αερίου πετυχαίνεται µε υψηλούς ρυθµούς θέρµανσηςέωςτους 700 ο C καιµικρούςχρόνους παραµονής του αερίου. Η πυρόλυση µε µέτριους χρόνους παραµονής και ρυθµό θέρµανσηςέωςτους 500 ο C δίνειισόποσαυγρά, στερεά και προϊόντα

3 Πορεία ράσης Πυρόλυσης Βιόµαζας Προετοιµασία Πρώτης Ύλης και ιαχωρισµός Προϊόντων Τροφοδοσία: Τεµαχισµός Ξήρανση ΣυλλογήΒιο ελαίου. Η συλλογή του συνόλου των υγρών είναι δύσκολη καθώς βρίσκονται σε µορφή ατµών, σωµατιδίων και διαλυµένων στο νερό. Συλλογή στερεών προϊόντων Ο πλήρης διαχωρισµός δεν είναι εύκολος λόγω του σχετικά µεγάλου ιξώδους του υγρού, που εµποδίζει τη λειτουργία των φίλτρων και των πολύ µικρών σωµατιδίων του στερεού.

4 Flash Pyrolysis Στόχος η παραγωγή βιο-ελαίου Χαρακτηριστικά διεργασίας Πολύ υψηλούς ρυθµούς θέρµανσης και µεταφοράς θερµότητας Λεπτόκκοκη τροφοδοσία (~2 mm), µε 10% υγρασία Προσεκτικήρύθµισηθερµοκρασίαςαντίδρασης 500 ο Cκαιθερµοκρασίαςαερίου ο C Μικρός χρόνος παραµονής αερίου Ταχεία ψύξη αερίου στην έξοδο για µέγιστη παρακράτησηβιο-ελαίου. Απόδοση 75% σε βιο-έλαιο και χρήση κωκ και αερίου για κάλυψη θερµικών αναγκών µονάδας => πλήρης χρήση πρώτης ύλης Τυπικό ιάγραµµα Προόδου Παραγωγής Βιο-ελαίου αντί Άλλων

5 Τυπικό ιάγραµµα Εγκατάστασης Flash Pyrolysis Ιδιότητες βιο-ελαίου Είναι σκουρόχρωµο υγρό, µε έντονη µυρωδιά και προκαλεί ερεθισµούς στα µάτια, λόγω των αλδεϋδών και των οργανικών οξέων. Έχει µικρή διαλυτότητα στο νερό, καλή σε οργανικούς διαλύτες αλλά καθόλου σε παράγωγα πετρελαίου (βενζίνη, ντίζελ). Τοιξώδεςκυµαίνεταιαπό 25 cst 1000 cst (πετρέλαιο 3.4 cst). Χηµικά ασταθές. Μετατρέπεται σε στερεό και αέριο σε υψηλές θερµοκρασίες (π.χ. κατά την διύλισή του) αλλά και σε θερµοκρασία δωµατίου. Με την πάροδο του χρόνου αυξάνεται το ιξώδες, µειώνεται η πτητικότητά του, παρατηρούνται κατακαθίσεις και συσσωµατώµατα.

6 Τυπική σύσταση βιο-ελαίου Ανεπιθύµητες Προσµίξεις και Λύσεις

7 Χρήσεις Βιο-ελαίου Χηµικά προϊόντα Οξικό οξύ Υδρογόνο Συντηρητικά Κόλλες Ρητίνες Αρωµατικές ουσίες Λιπάσµατα αργής δράσης Ενέργεια Καυστήρες Μηχανές εσωτερικής καύσης Αναµόρφωση Αέρια καύσιµα Υγρά καύσιµα και για οχήµατα Αέριο και Στερεό Προϊόν Αέριο Κ.Θ..= 5-15 MJ/Nm 3 Είναι κορεσµένο σε πτητικά και απαιτείται τριτογενής καθαρισµός ή απευθείας καύση Περιέχει ολεφίνες και αιθυλένιο σε πολύ µικρές ποσότητες Κύρια χρήση: η κάλυψη ενεργειακών αναγκών Στερεό Αποτελείται από κωκ και ανόργανη ύλη από την τροφοδοσία Χρησιµοποιείται για την κάλυψη θερµικών αναγκών της εγκατάστασης.

8 Αντιδραστήρες Πυρόλυσης Bubbling Fluidized Bed Εύκοληκατασκευή & εφαρµοσµένη τεχνολογία Καλός έλεγχος θερµοκρασίας Πολύ καλή µεταφορά θερµότητας Εύκολη αύξηση µεγέθους Καλή και συνεχής απόδοση: wt.% επίξηρού Έλεγχος χρόνου παραµονής στερεών και αερίου Το κωκ αποτελεί αποτελεσµατικός καταλύτης προς παραγωγή βιοελαίου Απαιτείται µικρή κοκκοµετρία Απαιτείται καλή παρακράτηση κωκ Πρόβληµα στην αύξηση µεγέθους η µεταφορά θερµότητας. Αντιδραστήρες Πυρόλυσης Circulating Fluidized Bed Καλός έλεγχος θερµοκρασίας Χρόνος παραµονής κωκ όµοιοςµεαέριοκαιυγρό CFBs χρησιµοποιούνται σε µεγάλης κλίµακας εφαρµογές Εφαρµοσµένη τεχνολογία Πολύπλοκη κίνηση σωµατιδίων Το κωκ φθείρεται λόγω µεγάλων ταχυτήτων αερίου Ο αντιδραστήρας καύσης πρέπει να ελέγχεται συνεχώς υσκολία µεταφοράς θερµότητας σε µεγάλης κλίµακας εγκαταστάσεις

9 Alten, Ιταλία ιάγραµµα εκµετάλλευσης και αναµόρφωσης βιο-ελαίου προς υγρά καύσιµα

10 Biorefinery Συµπαραγωγή χηµικών και ηλεκτρισµού

Σχετικά έγγραφα

ΘΕΡΜΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ AΠOΡPIMMATΩN

ΘΕΡΜΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ AΠOΡPIMMATΩN Η θερμική επεξεργασία εξυπηρετεί: Υγιεινή: έτσι ξεκίνησε πριν από 130 χρόνια Παραγωγή ενέργειας Μείωση του CO 2 Διεργασίες θερμικής επεξεργασίας ΑΣΑ Καύση (incineration):