Сравнительный анализ существующих и инновационных технологии переработки растительного сырья в биотоплива

ВВЕДЕНИЕ 4
1 ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ СЫРЬЕВЫХ ИСТОЧНИКАХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВА 6
1.1 Топливные гранулы из древесного сырья 6
1.2 Альтернативные источники сырья для производства топливных гранул 6
2 ИНФОРМАЦИЯ О СУЩЕСТВУЮЩИХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВ 8
2.1 Существующая технология получения топливных гранул 8
2.2 Перспективные технологии получения топливных гранул 9
3 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СЫРЬЯ 10
4 ИНФОРМАЦИЯ О МИРОВЫХ И РОССИЙСКИХ УРОВНЯХ ПРОИЗВОДСТВА ДАННОГО ВИДА БИОТОПЛИВ 11
5 ИМПОРТЕРЫ И ЭКСПОРТЕРЫ, МИРОВЫЕ РЫНКИ 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 14

Весь текст будет доступен после покупки

Топливо принято делить на две группы: те, что получают из земных недр; и те, что получают из наземного сырья.
Биотопливом в свою очередь принято считать топливо из растительного или животного сырья, их продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. При этом:
1) Растения рассматриваются только как сырьё для получения биотоплив, хотя большинство растений сами по себе являются биотопливом;
2) В качестве сырьевых источников для получения биотоплив некоторые авторы не рассматривают:
- биомассу микроорганизмов;
- сточные воды;
- углекислый газ с водой (в процессе фотосинтеза);
- воду (в процессах биофотолиза).
3) В качестве сырьевых источников для биотоплив рассматриваются любые органические промышленные отходы. Однако, существует мнение, что это не корректно, поскольку отходы образуются и при переработке ископаемых топлив. Другими словами, биотопливо – это такое топливо, биологического происхождения, сжигание которого не приводит к нарушению баланса распределения углерода в земной атмосфере и в земной коре. Углеродсодержащие биотоплива – это топлива биологического происхождения, углеродная составляющая которых заимствована из атмосфер Земли в процессе фотосинтеза [1].
Выбор сырья сильно влияет на технологическое развитие производства биотоплива, и каждое крупное теоретическое обновление технологии биотоплива тесно связано со свойствами связанных с ним субстратов. Биотопливо производится из органических материалов, и эти материалы известны как биомасса. Источниками биомассыдля производства биотоплива являются животные, растения, водоросли и промышленные отходы. Конверсия биомассы может осуществляться посредством пиролиза, анаэробного сбраживания, газификации, ферментации и обычного сжигания [2].
Биотопливо подразделяется на поколения, где сахар и крахмальные культуры преобразуются в процессе ферментации с образованием биоспиртов,
включая этанол,бутанолипропанол, которые являются биотопливом первого поколения.
Биотопливо второго поколения, или целлюлозное биотопливо, производится из целлюлозы, которую получают из непродовольственных культур и отходов биомассы.
Виды водорослей/микроводорослей помогают в синтезе биотоплива третьего поколения, имеющего экономические, социальные и экологические преимущества для населения мира с постоянной эффективностью энергии, потребляемой как на индивидуальном, так и на промышленном уровне [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1 ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ СЫРЬЕВЫХ ИСТОЧНИКАХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВА
1.1 Топливные гранулы из древесного сырья
Топливные гранулы в основном производятся из древесных отходов, таких как опилки, строгальная стружка и щепа. Эти остатки являются объемными и имеют низкую плотность, и поэтому их трудно использовать в качестве топлива. Поэтому целесообразно спрессовать их в плотные гранулы с высоким содержанием энергии, что облегчает хранение, транспортировку и сжигание [1].
Сухие опилки и стружка считаются идеальным сырьем для производства топливных гранул за счет того, что в них как правило отсутствуют частицы грунта, а также нет включений древесной коры, которые при сжигании образуют шлак [3].
В качестве сырья для производства топливных гранул также хорошо подходит щепа, однако важно учитывать из какой древесины она была получена. Чем меньше коры и посторонних включений, тем более подходящим является сырье [4].
Разные породы древесины как сырье для гранул различаются по простоте гранулирования. Во-первых, более крепкие гранулы получаются из пород древесины с более высоким содержанием природного лигнина [5]. Хвойные породы по этому параметру заметно опережают лиственные: разные хвойные сорта содержат 23-38% лигнина, а разброс у лиственных пород 14-25%. Если лигнина в сырье мало, то увеличивается количество отсева после гранулирования [4].
Во-вторых, породы дерева имеют различную твердость. Более твердая древесина сложнее прессуется в гранулы, создает более высокие нагрузки на оборудование для производства гранул, особенно на расходные детали - матрицу, пресо-вальцы. Хвойные породы являются более мягкими и податливыми для прессования, в то время как лиственные породы всегда тверже [1,3]. Однако, теплота сгорания у лиственных гранул выше, поэтому кубометр гранул из бука или дуба будет весить больше такого же объема гранул из сосны, и отдаст больше тепла [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Сафонов А. О., Зотова Е. В. Состояние и перспективы производства новых видов древесного биотоплива //Актуальные направления научных исследований XXI века: теория ипрактика. – 2013. – №. 5. – С. 320-324.
2. Куницкая О. А., Тюрикова Т. В. Производство торрефицированных пеллет // Лесная индустрия – 2017, №9.
3. Медведев С.О. Эффективность деятельности предприятий лесоперерабатывающего комплекса // Российский экономический интернет-журнал. 2010. № 2. С. 213-220.
4. Park, S.W. Torrefaction and low-temperature carbonization of woody biomass: evaluation of fuel characteristics of the products / S.W. Park, C.H. Jang, K.R. Baek [et al.] // Energy. – 2012. – Vol. 45. – P. 676–85.
5. Безруких, П.П. Состояние и перспективы использования возобновляемых источников энергии в мире [Электронный ресурс] / П.П. Безруких, П.П. Безруких (мл.) // СОК. – 2014. – № 8.
6. Chen, W.H. An evaluation on improvement of pulverized biomass property for solid fuel through torrefaction / W.H. Chen, W.Y. Cheng, K.M. Lu // Applied Energy. – 2011. – Vol. 88. – P. 3636–3644.

Весь текст будет доступен после покупки