Abstract

The article contains the aggregated results of the development and optimization of laboratory installation for ablative fast pyrolysis performance with productivity 1-4 kg/hour on final products. The experimental data on the series of experiments (>60) with analysis of the influence of certain range of input parameters on the bio-oil yield and qualitative parameters of output products is presented. The optimization of installation regimes and input parameters for bio-oil yield maximization for different biomass types is performed. It was found that the ratio of three output products is not always optimal maximizing bio-oil yield with respect to energy yield in the products. The maximum achieved bio-oil yield is 51% by mass rated to the input products. It is revealed, that the essential parameters which influence on the final bio-oil yield are temperature in the reactor, time of biomass particles existence in the reactor, fraction of biomass particles. The mass distribution for pyrolysis by-products (pyrogas and biochar) is dependent on the initial moisture content of biomass and organization of condensation process of bio-oil. The energy balance of installation demonstrates the average efficiency of the pyrolysis process on the level of 65% (with maximum 98%) and could be increased to 75% average with simple reconstruction of installation. On the basis of obtained laboratory data the scaling of the installation was performed with development of commercial prototype with productivity of 50 kg/hour. On the basis of obtained technical data, the assessment of economic indicators of bio-oil and biochar production with large sized mobile installation has been performed demonstrating the good commercial feasibility of the installation performance.

Highlights

  • The article contains the aggregated results of the development and optimization of laboratory installation for ablative fast pyrolysis performance with productivity 5 kg/hour on input products

  • У таких випадках технології газифікації та піролізу біомаси можуть мати сенс, оскільки основним вихідним продуктом є рідке біопаливо, що забезпечує більш високу щільність вихідної енергії на одиницю маси палива у порівнянні з твердою біомасою

  • The article contains the aggregated results of the development and optimization of laboratory installation for ablative fast pyrolysis performance with productivity 1-4 kg/hour on final products

Read more

Summary

Порівняння деяких технологій енергетичного використання біомаси

Остання енергетична політика країн ЄС-28 та країн ОЕСР спрямована на встановлення амбітних цілей щодо розвитку відновлюваної енергетики та біоенергетики. Існують різні технології утилізації необробленої біомаси, з яких найпоширенішою і наразі найбільш комерціалізованою та економічно доцільною є пряме спалювання первинної біомаси в котлах для виробництва теплової та електричної енергії. Незважаючи на порівняну простоту такого способу утилізації, в багатьох випадках пряме спалювання біомаси не може бути застосоване, наприклад, якщо технічно неможливо встановити новий котел на біомасі, у разі територіального рознесення об’єктів виробництва та споживання енергії, у секторі транспорту, тощо. Переваги, хороші перспективи розвитку та існування пілотних установок, технологія швидкого піролізу ще не досягла статусу комерційної, існують певні невирішені наукові проблеми, пов'язані з технічною та технологічною організацією власне процесу піролізу [1, 2, 3], і ця робота спрямована на вирішення деяких з них. Одним з найбільш помітних прикладів успішної реалізації великомасштабної піролізної установки є установка BTG-BTL з модифікованим реактором RCR, яка працює на принципі швидкого піролізу з комбінацією абляційного та обертового конусних реакторів. Завдяки визначенню на підставі попередніх запусків та випробувань та підтримці певних заздалегідь заданих умов експлуатації лабораторної установки, середній показник щодо виходу пірорідини склав 50% за вагою

Результати експериментів та визначення ефективність роботи установки
Вплив температури реактора
Складна Складна Середня
Вплив швидкості руху частки біомаси
Енергетичний та масовий баланс установки
Findings
Вартість одиниці енергії
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call