Торрефракция
Торрефракция биомассы при температурах , , например, древесина или зерна, является легкой формой пиролиза как правило, между 200 и 320 ° C. Торрефракция изменяет свойства биомассы, чтобы обеспечить лучшее качество топлива для сжигания и газификации применения . Торрефракция производит относительно сухой продукт, который уменьшает или устраняет его потенциал для органического разложения . Торрефракция в сочетании с уплотнением создает энергетический топливный носитель от 20 до 21 ГДж /тонну более низкого нагрева (LHV). [ 1 ] Торрефракция заставляет материал подвергать реакции Майяра . Торрефированная биомасса может использоваться в качестве энергетического носителя или в качестве сырья, используемого при производстве топлива и химикатов на основе био. [ 2 ]
Биомасса может быть важным источником энергии. [ 3 ] Тем не менее, существует большое разнообразие потенциальных источников биомассы, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики. Для создания эффективных цепочек биомассы к энергии, переборка биомассы в сочетании с уплотнением ( пеллетизация или брикетирование ) является многообещающим шагом к преодолению логистических проблем в разработке крупномасштабных устойчивых энергетических решений, облегчая транспортировку и хранение. Гранулы или брикеты имеют более высокую плотность, содержат меньше влаги и более стабильны в хранении, чем биомасса, из которой они получены.
Процесс
[ редактировать ]Торрефракция представляет собой термохимическую обработку биомассы при 200-320 ° C (от 392 до 608 ° F). Это осуществляется под атмосферным давлением и в отсутствие кислорода . Во время процесса перевозки вода, содержащаяся в биомассе, а также излишних летучих веществах, и биополимеры ( целлюлоза , гемицеллюлоза и лигнин ) частично разлагаются, испуская различные виды летучих веществ. [ 4 ] Конечным продуктом является оставшийся твердый, сухой, почерневший материал [ 5 ] Это называется биомассой или биоал .
В ходе процесса биомасса обычно теряет 20% своей массы (сухой кости) и 10% от его нагрева, без заметных изменений в объеме. Эта энергия (летучие вещества) может использоваться в качестве нагреваемого топлива для процесса коррекции. После того, как биомасса будет заново избита, она может быть уплотнена, как правило, в брикеты или гранулы с использованием обычного оборудования для уплотнения, для увеличения его массы и плотности энергии и улучшения его гидрофобных свойств. Конечный продукт может отталкивать воду и, следовательно, может храниться в влажном воздухе или дождях без заметных изменений в влажности или стоимости отопления, в отличие от исходной биомассы.
История корпорации датируется началом 19 -го века, и газификаторы использовались в больших масштабах во время Второй мировой войны. [ 6 ]
Добавленная стоимость биомассы Torrefied
[ редактировать ]Torrefied и уплотненная биомасса имеет несколько преимуществ на разных рынках, что делает его конкурентным вариантом по сравнению с обычными деревянными гранулами биомассы .
Более высокая плотность энергии
[ редактировать ]Плотность энергии 18–20 ГДж /м 3 - По сравнению с 26-33 Gigajoules на тонну теплового содержания натурального антрацитового угля - может быть достигнуто в сочетании с уплотнением (осадка или брикетирование) по сравнению со значениями 10–11 гДж/м 3 Для необработанной биомассы, снижение затрат на транспортировку на 40–50%. Важно отметить, что осадка или брикетирование в первую очередь увеличивает плотность энергии. Обычно зановофакция обычно уменьшает плотность энергии, хотя материал облегчает изготовление в гранулах или брикетах.
Более однородная композиция
[ редактировать ]Биомасса с трескими может быть получена из широкого спектра сырья из сырой биомассы, которые дают сходные свойства продукта. Большая часть древесной и травянистой биомассы состоит из трех основных полимерных структур: целлюлозы , гемицеллюлозы и лигнина . Вместе они называются лигноцеллюлозой . Торрефракция в первую очередь приводит к тому, что влага и богатые кислородом и богатые водородом функциональные группы из этих структур, создавая аналогичные характеристики, похожие на символ во всех трех случаях. Следовательно, большинство биомассы топливы, независимо от происхождения, производят трясенные продукты с аналогичными свойствами - за исключением свойств золы, которые в значительной степени отражают исходное содержание и состав топливного ясеня.
Гидрофобное поведение
[ редактировать ]Torrefied Biomass обладает гидрофобными свойствами, то есть отталкивает воду и в сочетании с уплотнением делает массовое хранение в открытом воздухе.
Устранение биологической активности
[ редактировать ]Вся биологическая активность останавливается, снижая риск пожара и останавливает биологическое разложение, как гниение.
Улучшенная шлифоваемость
[ редактировать ]Торрефракция биомассы приводит к улучшению измельчения биомассы. [ 7 ] Это приводит к более эффективному совместному уходу на существующих угольных электростанциях или газификации увлеченного потока для производства химических веществ и транспортного топлива.
Рынки для биомассы Torrefied
[ редактировать ]Torrefied Biomass имеет добавленную ценность для разных рынков. Биомасса в целом обеспечивает недорогой маршрут с низким риском до более низкого уровня CO 2 . [ Цитация необходима ] Когда необходимы высокие объемы, TorreFaction может сделать биомассу из отдаленных источников конкурентоспособной, поскольку более плотный материал легче хранить и транспортировать.
Деревянное порошковое топливо:
- Торрефированный деревянный порошок может быть заземлен в мелкий порошок, а при сжатом, имитирует разжиженный нефтяной газ (СПГ). [ Цитация необходима ]
Крупномасштабное совместное лечение на угольных электростанциях:
- Torrefied Biomass приводит к снижению затрат на обработку;
- Torrefied Biomass обеспечивает более высокие показатели совместного запуска;
- Продукт может быть доставлен в диапазоне LHV (20–25 GJ /тонна) и размерах (Briquette, Pellet).
- Совместная биомасса с коренной способностью с углем приводит к сокращению выбросов чистых электростанций.
Производство стали:
- Фиброзной биомассы очень трудно развернуть в печи;
- Чтобы заменить инъекционный уголь, продукт биомассы должен иметь LHV более 25 ГД/тонны.
Жилой/децентрализованный отопление:
- Относительно высокий процент транспорта на колесах в цепочке поставок делает биомасса дорогой. Увеличение объемной плотности энергии снижает затраты;
- Ограниченное пространство для хранения увеличивает потребность в увеличении объемной плотности;
- Содержание влаги, важное, поскольку влага приводит к дыму и запаху.
Биомасса к жидкости:
- Torrefied Biomass приводит к снижению затрат на обработку.
- Torrefied Biomass служит «чистым» сырью для производства транспортного топлива ( Fischer -Tropsch Process ), который экономит производственные затраты.
Разное использование:
- Несколько строителей гитары использовали TorreFaction, чтобы получить более размерное стабильное дерево для гитарных частей, чем традиционные пьесы в печи или сухоживание воздуха, в том числе Yamaha, Martin, Gibson и Luthier Dana Bourgeois . [ 8 ] [ 9 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Пиролиз
- Термически модифицированное дерево
- Карбонизация
- Misscanthus giganteus § Транспортные проблемы и проблемы сжигания (содержит подробное описание качества низших сжигания биомассы по сравнению с углем, а также положительные последствия коррекции.)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Остин, Анна (20 апреля 2010 г.). «Французская фирма TorreFaction нацелена на Северную Америку» . Биомасса мощность и термическая . Получено 29 февраля 2012 года .
- ^ Koukoulas, AA (2016). "Торрефракция: путь к фянам сырье биомассы?" (PDF) . Конференция по укреплению биоэкономики .
- ^ Джонсон, Робин (2007). «Торрефракция - более теплое решение более холодного климата» . Всемирное сохранение и траст дикой природы. Архивировано из оригинала 2 октября 2013 года . Получено 30 сентября 2013 года .
- ^ Бейтс, RB; Ghoniem, AF (2012). «Биомасса Торрефракция: моделирование кинетики эволюции летучих и твердого продукта» (PDF) . Технология Bioresource . 124 : 460–469. doi : 10.1016/j.biortech.2012.07.018 . HDL : 1721.1/103941 . PMID 23026268 .
- ^ «Торрефракция: будущее энергии» . Голландская ассоциация коренного достопримечательностей (DTA). Архивировано с оригинала 9 ноября 2018 года . Получено 29 февраля 2012 года .
- ^ «Торрефракция - новый процесс в биомассе и биотопливе» . Новая энергия и топливо . 19 ноября 2008 г. Получено 29 февраля 2012 года .
- ^ Thanapal, SS; Чен, W.; Annamalai, K.; Carlin, N.; Ansley, RJ; Ранджан, Д. (2014). «Углекислый газ в древесной биомассе». Энергия и топливо . 28 (2): 1147–1157. doi : 10.1021/ef4022625 .
- ^ Цена, Ху. "Все о ... Торрефракциях" . Guitar.com . Получено 13 июля 2019 года .
- ^ Администратор. «Мартин - Журнал акустических гитар | ср Martin & Co» . www.martinguitar.com . Получено 2015-10-06 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Торрефированная деревянная порошок для пропана»; "О нас" . Summerhill Biomass Systems, Inc. Получено 29 февраля 2012 года .
- Zwart, RWR; «Управление качеством корпорации на основе требований логистики и конечных пользователей», ECN Report, ECN-L-11-107
- Интерес, ф.; Аделл, А.; Borsema, AR; Пелс, младший; Lins Link, J.; Выберите, Джа; Главность, ч.; «Tortech: TorreFaction как ключевая технология для производства или (солор) суета о чертовой биомассе и стирке», ECN Report, ECN-11-039
- Бергман, PCA; Kiel, Jha, 2005, «Торрефракция для модернизации биомассы», ECN Report, ECN-RX-05-180
- Бергман, PCA; Boersma, AR; Zwart, RWR; Kiel, Jha, 2005, «Разработка TorreFaction для совместного завода биомассы на существующих угольных электростанциях», ECN Report, ECN-C-05-013
- Bergman, PCA, 2005, «Комбинированная коррекция и пеллетизация-лучший процесс», ECN Report, ECN-C-05-073
- Бергман, PCA; Boersma, AR; Киль, Джа; Prins, MJ; Ptasinski, KJ; Janssen, FGGJ, 2005, «Torrefied Biomass для газификации биомассы увлеченного потока», ECN Report, ECN-C-05-026.