Prezentare proiect program INVENT.pdf

Download Prezentare proiect program INVENT.pdf

Post on 10-Feb-2018

228 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    1/29

    SC SCORPION

    EXIM SRL

    PROGRAM: INVENT

    Subprogram nr.1 MDP

    Contract: 209/12.12.2005

    Proiect: Valorificarea brevetului Sistem de separare a fazei solide dinaerodispersii n instalaii avansate de gazeificare a biomaseiAcronim: SINGAZ-TECH

    MODEL EXPERIMENTAL INSTALAIE GAZEIFICARE BIOMAS

    AIM ICTCM SCORPION

    Drd. Ing. Elena LASLU Dr. Ing. Stefan Tudorel CRACIUNOIU Ing. Dinu tefan

    Ing. Gabriel Laslu Ing. Domnica Cotet Sing. Buzu Constantin

    Ing. Ionescu Lucian Ing. Srbu Gheorghe

    Ing. BloDumitru

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    2/29

    biomasa

    Biomasaeste definitca un material care aparticipat la aa numitul Ciclu natural de dezvoltare

    (growing cycle). Deeurile din agricultur, deeurileforestire, deeurile urbane de lemn, maselelemnoase i ierboase n general sunt materiale

    denumite curent biomas. Bio-energia este termenul european consacratpentru a defini att tehnologiile de valorificareenergetica biomasei, biogazului, gazului de depozit

    ct i tehnologiile de obinere a biocombustibilului. Curent, biomasa este procesatfie prin conversie

    termal, fie prin fermentare anaerobic, fie ca

    ngrmnt.

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    3/29

    Piroliz; Gazeificare (1)

    n mod uzual combustibilul solid este compus

    din elementele, carbon, hidrogen i oxigen.n gazeificare se considercbiomasa este

    nclzitprin combustie.

    n gazeificarea clasicse pot distinge patruprocese diferite: uscarea, piroliza, oxidarea ireducerea.

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    4/29

    Piroliz; Gazeificare (2)

    Reaciile chimice ce au loc sunt: Reacii exoterme:

    Combustie: {volatile din biomas+ crbune/char} + O2 CO2 Oxidare partiala: {volatile din biomas+ crbune/char} + O2

    CO Metanizare: {volatile din biomas+ crbune/char} + H2 C2H2 Comutare apa-gaz: CO + H2O CO2+H2 Metanizare CO : CO + 3H2

    Reactii endoterme:

    Abur Carbon: {volatile din biomas+ crbune/char} + H2O CO+H2 Reactia Boudouard: {volatile din biomas+ crbune/char} +

    CO2 2CO

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    5/29

    Piroliz; Gazeificare (3)

    Definim:

    Pirolizrapid: Degradarea termicadeeurilor n absena aerului pentru aproduce crbune de lemn (char), combustibil

    de piroliz(bio-oil), i singaz (de exemplu,conversia lemnului n mangal). n acestecondiii se produc vapori organici, gaze de

    pirolizi mangal. Vaporii sunt condensaipentru a forma bio-oil.

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    6/29

    Piroliz; Gazeificare (4)

    Gazeificare: Spargerea hidrocarbonilor (vaporilor organici)n gaz de sintez(singaz) odatcu controlul ngrijit alcantitii de oxigen prezentn proces.

    Gazul de sintezeste format n principal dintr-un amestec dehidrogen (H2) i oxid de carbon (CO) i dintr-un procent mic debioxid de carbon (CO2), ap(H2O), metan (CH4), hidrocarbonimari (C2+) i azot (N2).

    Reaciile se petrec la temperaturi ridicate (500-1400 0C) ipresiune atmosfericsau la presiuni ridicate pnla 33 bar. Oxidantul utilizat poate fi aerul, oxigenul pur, aburul sau un

    amestec al acestora. Gazeificarea bazatpe aer produce nmod tipic singaz cu coninut ridicat de azot i din aceastcauzcu o putere calorificmic(4-6 MJ/m3). Gazeificarea bazatpeutilizarea aburului sau oxigenului pur (n absena aerului)produce un singaz cu o putere caloricmult mai mare (10-20MJ/m3)

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    7/29

    Fig. 1 Schema instalaiei de gazeificareLegend: 1- reactor; 2- Dispozitiv pulse jet alimentare biomas; 3- Dispozitivpulse jet transport nisip; 4- Arztor; 5- Condensator; 6- Filtru cu saci; 7-Ciclon superior; 8- Rezervor bio-oil

    INSTALAIA INIIAL

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    8/29

    INSTALAIA INIIAL

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    9/29

    - INSTALAIE GAZEIFICARE BIOMAS IG 25.0000.00.0- REACTOR IG 25.1000.00.0

    - GRUP ALIMENTARE (ALIMENTATORUL CU NISIP) IG 25.5000.00.0

    - ALIMENTATOR CU BIOMAS IG 25.4000.00.0- ALIMENTATOR CU CHAR IG 25. 9000.00.0- COLOANCONDENSARE IG 25.2000.00.0

    - FILTRU CU SACI IG 25.7000.00.0

    COMPONENA

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    10/29

    INSTALAIA INIIALdetaliu

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    11/29

    INSTALAIA INIIALdetaliu

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    12/29

    CAMERA DE ARDERE CU CICLONUL

    CENTRAL

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    13/29

    Ejectorul pulse jet de transport nisip

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    14/29

    Ejectorul pulse jet transport biomas

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    15/29

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    16/29

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    17/29

    Partea inferioara radiatorului condensatorului dupprobeSe remarcstropii de condens (bio-oil) rmai pe aripioarele radiatorului

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    18/29

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    19/29

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    20/29

    Arztorul de 70 000-300 000 kcal/h

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    21/29

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    22/29

    CAMERA DE COMAND

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    23/29

    Prelungirea tubului central i realizarea nclziriiindirecte a biomasei

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    24/29

    ZONA ARZTORULUI DUPPROBE

    Tabel cu parametrii caracteristici ai procesului de gazeificare nregistrai la

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    25/29

    Nr.

    crt

    Parametrul/Caracteristica Realizat Previzionat n

    proiect

    Tipul reactorului realizat Cu circulaie pulsatorie a biomasei i nclzire indirect

    Etapa de dezvoltare Pilot , model experimental

    Tipul biomasei I. Rumegu(fag,

    rinoase) densitate nvrac 160 kg/m3; umiditate30%

    II. Rumegu(plci

    aglomerate), densitate nvrac 280 kg/m3; umiditate25%

    Biomas

    Debit de biomasgazeificat[kg/h]

    20 180 20 50 kg/h

    Condiii de reacie:-presiune bar atmosferic atmosferic atmosferic

    - Temperatura n zona de reacie 0C 200-peste 800 200- peste 800 200-800 (1000)

    - Reactani Aer/ Vapori din umiditateabiomasei

    Aer/ Vapori din umiditateabiomasei

    Aer sau gazneutru/vapori

    Tabel cu parametrii caracteristici ai procesului de gazeificare nregistrai laprobele reactorului SINGAZ TECH; Program INVENT

    -0,2-0,30,2-0,3- Raport vapori, biomaskg/kg

    -0,15-0,31,2 2,3- Raport aer, biomaskg/kg

    Aer sau gaz

    neutru/vapori

    Aer/ Vapori din umiditatea

    biomasei

    Aer/ Vapori din umiditatea

    biomasei

    - Reactani

    200-800 (1000)200- peste 800200-peste 800- Temperatura n zona de reacie 0C

    atmosfericatmosfericatmosferic-presiune bar

    Condiii de reacie:

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    26/29

    Compoziia estimata singazului:

    -- H2 % 7-9 13-16 20-25%

    -- CO % 15-18 38-45 40-45%

    -- CO2 % 12-14 10-15 13-14%

    -- CH4% 6-9 5-8 16-23%

    - N2 % 40-45 14-18 -

    Altele % 8-10 8-10 -

    Puterea caloricMJ/Nm3 5-7 12-14 Peste 10

    Curire de cenu, crbune i tar Strat de nisip i filtru cusaci

    Strat de nisip i filtru cusaci

    Strat de nisip ifiltru cu saci

    Grad de filtrare final al gazelor % 99,9 99,9 99,9

    Separare fracii condensabile (bio-oil) Condensator cu separareafazelor

    Condensator cusepararea fazelor

    Condensator cuamestecul fazelor

    TABEL REZULTATE CONTINUARE

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    27/29

    PropuneriI. Continuarea proiectului prin realizarea prototipului instalaiei. n acestsens se propune redepunerea proiectului, plecnd de la stadiul actual dedezvoltare a instalaiei, la o altcompetiie a programului INVENT sau la

    alte competiii interne.

    Avantajele instalaiei:Este o instalaie simpl, ieftini compactFuncie de destinaia singazului, se preteazla ample dezvoltri

    ulterioare: injecia biomasei cu gaz neutru comprimat i injecie numai devapori de apca reactani n scopul obinerii unui procent mare dehidrogen n gaze sau utilizarea oxigenului comprimat pentru injeciabiomasei dacse urmrete creterea puterii calorice a singazului. De

    asemenea poate fi dezvoltatca instalaie de tratare a deeurilormunicipale, a deeurilor de combustibili etc.

    Prin modificri constructive adecvate poate fi crescut procentul debiomasce pirolizeazrapid i se pot dezvolta instalaii simple de

    obinerea bio-oil-ului.

  • 7/22/2019 Prezentare proiect program INVENT.pdf

    28/29

    II. Brevetarea instalaiei avnd n vedere urmtoarele

    elemente de noutate:Realizarea unei instalaii noi cu circulaie pulsatorie a biomasei

    i nclzire indirectprin introducerea biomasei n ciclonulreactorului cu mare vitezrealizatprin pulsuri puternice de

    presiune, cu o instalaie pulse-jet,Circulaia stratului de nisip de la baza reactorului la partea sasuperioarprin pulsuri puternice de presiune, cu o instalaiepulse-jet,

    Realizarea pirolizei foarte rapide (sub o secund), fade minim2 secunde realizate n prezent la nivel mondial, a unei prinsemnat