Технология

Ежегодно в России образуется более 300 млн. тонн невостребованных отходов биомассы промышленных предприятий, предприятий лесного и агропромышленного комплексов. Потенциал данных отходов в большей мере не реализован в виду ряда технологических и экономических факторов.   Существенной проблемой в технологическом  использовании данных отходов являются их рассредоточенность в сочетании с относительно небольшими объемами (10 тыс т/г), гигроскопичность в сочетании с биологической активностью, низкая плотность и др.

Одним из экономически эффективных  методов переработки (ожижения) растительного сырья на сегодняшний день, является технология быстрого пиролиза. Полученные при  быстром пиролизе жидкие продукты обладают большей в 12 раз энергетической плотностью по сравнению с исходной биомассой  и могут более эффективно транспортироваться для дальнейшей концентрации и переработки.

Наша оригинальная запатентованная технология быстрого абляционного пиролиза  позволяет в месте образования отходов перевести их в полезные продукты бионефть и биоуголь, которые подлежат  дальнейшей переработке в топливо, химические продукты, материалы, и другие привычные продукты в рамках существующей инфраструктуры.

 

1
Концепция переработки возобновляемых отходов

Физико-химическая сущность процесса быстрого абляционного  пиролиза заключается в термическом механоактивированном разложении органических полимеров биомассы в отсутствии окислителя при относительно низких температурах 450-550°С, высокой скорости нагрева и незначительном времени пребывания продуктов в реакционном пространстве (до 2-3с).

Процесс осуществляется следующим образом. Предварительно высушенная до 10% и измельчённая до размеров менее 50 мм биомасса подаётся в реактор, где под действием теплоты, образуемой в энергетическом модуле, в отсутствии кислорода осуществляется её механоактивированное термическое разложение, в результате чего образуются уголь  и парогазовая смесь.

2
Принциппиальная схема процесса

Быстрое охлаждение и конденсация парогазовой смеси позволяет выделить жидкую составляющую (бионефть) и горючий газ. При этом горючий газ подаётся на сжигание с целью энергетического обеспечения процесса пиролиза.

Продукты быстрого пиролиза

Жидкие продукты термохимической переработки растительной биомассы (бионефть) представляют собой тёмную жидкость с запахом дыма. При переработке отходов растительного сырья  бионефть соответствует требованиям стандарта ASTM D 7544-10.

Таблица . Основные свойства жидких продуктов пиролиза

Параметр, единица измерения Значение
1 Низшая теплота сгорания, МДж/кг, не менее 15
2 Плотность при 20°С, кг/м3 1100-1300
3 Содержание воды, % мас., не более 30
4 Содержание твёрдых частиц, % мас., не более 2,5
5 Кинематическая вязкость при 20°С, мм2/с, не более 125
6 Содержание серы, % мас., не более 0,05
7 Содержание золы, % мас., не более 0,25
8 Температура вспышки, °С, не менее 45
9 Температура потери текучести, °С, не более -9
10 pH 2-3

В жидких продуктах быстрого абляционного пиролиза лигноцеллюлозного сырья  присутствуют как низкомолекулярные  вещества, так и олигомерные продукты и смолы.

Твёрдые продукты термохимической переработки растительной биомассы представляют собой  мелкодисперсный чёрный порошок с высоким содержанием углерода.

Таблица . Основные свойства угля

Параметр, единица измерения Значение
1. Низшая теплота сгорания, МДж/кг 20-33
2. Плотность, кг/м3 260-380
3. Содержание углерода, % мас. 40-70
4. Зольность, % мас. До 15
5. Характерный размер,  мм 0,1

Применение бионефти

  • Альтернативное топливо малой и коммунальной энергетики (применение в котельных вместо печного топлива и мазута, газовых турбинах); (со ссылкой на более подробный абзац-описание)
  • Переработка в компоненты моторных топлив
  • Связующее для композиционных материалов (Производство биополимеров, замещение фенола в ФФС смолах, замена полиолов в уретанах до 30%);
  • Сырье для дорожного строительства (Добавление в битум как адгезионной добавки до 30%);
  • Сырье для химической промышленности (выделение ценных компонентов, очистка, получение масел и моторных топлив).