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.
Как это работает
Режим реакции при абляционном пиролизе аналогичен плавлению масла на сковороде. Скорость плавления может быть значительно увеличена путем прижимания и перемещения масла по поверхности нагретой сковороды. При абляционном пиролизе тепло передается от стенки горячего реактора к «расплавленному» веществу (например, к древесине), которое контактирует с ней под давлением. Таким образом, фронт пиролиза движется однонаправленно через частицу биомассы.
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 измельченная до размеров менее 50 мм биомасса подается 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.
Основные свойства абляционного пиролиза
- высокое давление частиц на стенке горячего реактора, полученное благодаря центробежной силе или механически;
- прогрессивное относительное движение между частицей и стенкой реактора;
- температура стенки реактора менее 600 градусов по Цельсию.
Преимущества использования абляционного пиролиза
- Скорость реакции не ограничена теплопередачей через частицу биомассы.
- Нет верхнего предела размера, который может быть обработан.
- Процесс ограничен скоростью подачи тепла в реактор, а не скоростью поглощения тепла пиролизной биомассой, как в других реакторах.
- Процесс не требует наличия инертного газа для работы.
- Реакционная система более интенсивна по сравнению с другими реакторами.
- Низкая себестоимость выходных продуктов.
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.