1. Introduction
Bioenergy, derived from biomass [1] and [2], municipal organic solid waste [3], livestock manure [4], and other biological materials [5], [6] and [7], has been seen increasingly as a renewable and clean energy source. Among all utilization methods in bioenergy research (such as direct combustion, thermo-chemical conversation and biological conversion technologies) fast pyrolysis—a rapid decomposition of organic materials in the absence of oxygen—has many advantages. It is a relatively simple process, rarely affected by the environmental conditions, has a high energy conversion rate, is CO2/GHG neutral without SOx emissions [8] and [9]. A final product, the liquid bio-oil, produced by fast pyrolysis, has numerous advantages of being storable and transportable, as well as having the potential to generate electricity through combustion in a boiler, diesel furnace, engines and gas turbines, and to supply a number of valuable chemicals, such as food flavorings, resins, agri-chemicals, fertilizers, and emissions control agents [10] and [11].
To produce bio-oil as a renewable fuel replacement and as a source of chemical commodities, a fast pyrolysis reactor has to be designed and operated to meet the requirements for high yields of liquid fuels. A wide range of reactor configurations have been operated, such as fluid bed reactor, ablative reactor, circulating fluidized bed reactor, entrained flow reactor, rotating cone reactor, transported bed reactor and vacuum moving bed reactor. The capacity of a reactor can vary greatly. For example, a fast pyrolysis fluid bed reactor with the biomass throughput 100 g h−1 was built in Aston University, UK; and Ensyn technologies had constructed a 400 dry T d−1 processing capacity reactor [12] and [13]. In our previous research, a 1–5 kg h−1 bench-scale fluidized-bed reactor was constructed, which consisted of three main sections: a feeding section, a reactor section, and a product collection section. The total bio-oil, gases, and char yields were 41.5, 43.3, and 15.2%, respectively [14]. However, detail operation status and product characteristics of large scale biomass fast pyrolysis plant are urgently needed in order to promote the commercialization of biomass pyrolysis technology. Meier et al. [12] indicated that the size of the commercial-scale plant was from 5 T d−1 to 120 T d−1. Additionally, Butler et al. [13] mentioned that the size of the commercial-scale plant was from 7.2 T d−1 to 400 T d−1. To our knowledge, little research has been conducted on the detailed structure, operational principles and stability of the commercial-scale pyrolysis plants and on characteristics of bio-oil and char produced by the commercial-scale pyrolysis plant in spite of success in designing pilot-scale pyrolysis plant.
Thus, in the current work, a commercial-scale biomass fast pyrolysis plant, based on downdraft circulating fluidized bed technology with biomass throughput of 1–3 T h−1, was developed and fabricated primarily for bio-oil production.
1. บทนำ
พลังงานชีวภาพที่ได้จากชีวมวล [1] และ [2] เทศบาลขยะมูลฝอยอินทรีย์ [3], มูลสัตว์ [4] และวัสดุชีวภาพอื่น ๆ [5] [6] [7] ได้รับการเห็นมากขึ้น เป็นแหล่งพลังงานทดแทนและสะอาด ในวิธีการใช้ทั้งหมดในการวิจัยพลังงานชีวภาพ (เช่นการเผาไหม้โดยตรงสนทนาร้อนสารเคมีและเทคโนโลยีการแปลงทางชีวภาพ) ได้อย่างรวดเร็วไพโรไลซิ-สลายอย่างรวดเร็วของสารอินทรีย์ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนมีข้อดีหลายประการ มันเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่ายได้รับผลกระทบไม่ค่อยสภาพแวดล้อมที่มีอัตราการแปลงพลังงานสูงเป็น CO2 / ก๊าซเรือนกระจกที่เป็นกลางโดยไม่ต้อง SOx การปล่อย [8] และ [9] ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเหลวน้ำมันชีวภาพที่ผลิตโดยไพโรไลซิรวดเร็วมีประโยชน์มากมายของการจัดเก็บและการขนส่งเช่นเดียวกับที่มีศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านการเผาไหม้ในหม้อไอน้ำ, เตาดีเซลเครื่องยนต์และเครื่องกังหันก๊าซและการจัดหา จำนวนของสารเคมีที่มีคุณค่าเช่นรสอาหารเรซิน, สารเคมีเกษตร, ปุ๋ย, และตัวแทนการควบคุมการปล่อยก๊าซ [10] และ [11].
เพื่อผลิตน้ำมันชีวภาพแทนเชื้อเพลิงทดแทนและเป็นแหล่งที่มาของสินค้าสารเคมีที่เป็น เครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิรวดเร็วต้องมีการออกแบบและดำเนินการเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับอัตราผลตอบแทนสูงของเชื้อเพลิงเหลว หลากหลายของการกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการดำเนินการเช่นเครื่องปฏิกรณ์ของเหลวเตียงเครื่องปฏิกรณ์ระเหย, การไหลเวียนของเครื่องปฏิกรณ์เตียง fluidized, ฟองเครื่องปฏิกรณ์ไหลหมุนเครื่องปฏิกรณ์กรวยส่งเครื่องปฏิกรณ์เตียงและสูญญากาศการเคลื่อนย้ายเครื่องปฏิกรณ์เตียง ความจุของเครื่องปฏิกรณ์สามารถแตกต่างกันมาก ยกตัวอย่างเช่นการไพโรไลซิรวดเร็วปฏิกรณ์ของเหลวผ่านชีวมวล 100 GH-1 ถูกสร้างขึ้นใน Aston University, UK; และเทคโนโลยี Ensyn ได้สร้าง 400 T แห้งจุ D-1 การประมวลผลของเครื่องปฏิกรณ์ [12] และ [13] ในการวิจัยก่อนหน้านี้ 1-5 กก. H-1 ม้านั่งขนาดเครื่องปฏิกรณ์เตียง fluidized ถูกสร้างขึ้นซึ่งประกอบไปด้วยสามส่วนหลัก: ส่วนการให้อาหารส่วนเครื่องปฏิกรณ์และส่วนคอลเลกชันสินค้า น้ำมันชีวภาพแก๊สและอัตราผลตอบแทนถ่านรวมทั้งสิ้น 41.5 43.3 และ 15.2% ตามลำดับ [14] อย่างไรก็ตามสถานะและผลิตภัณฑ์การดำเนินงานรายละเอียดลักษณะของขนาดชีวมวลขนาดใหญ่โรงงานไพโรไลซิรวดเร็วมีความจำเป็นเร่งด่วนเพื่อส่งเสริมการค้าของเทคโนโลยีไพโรไลซิชีวมวล ไมเออร์, et al [12] ชี้ให้เห็นว่าขนาดของพืชในเชิงพาณิชย์ได้ตั้งแต่วันที่ 5 T D-1-120 T D-1 นอกจากนี้บัตเลอร์, et al [13] กล่าวถึงว่าขนาดของพืชเชิงพาณิชย์มาจาก 7.2 T D-1-400 T D-1 ความรู้ของเราเพียงเล็กน้อยวิจัยได้รับการดำเนินการในรายละเอียดโครงสร้างหลักการการดำเนินงานและความมั่นคงของพืชไพโรไลซิเชิงพาณิชย์ขนาดและลักษณะของน้ำมันชีวภาพและถ่านที่ผลิตโดยโรงงานไพโรไลซิเชิงพาณิชย์ในระดับทั้งๆที่ประสบความสำเร็จในการออกแบบ pilot- โรงงานไพโรไลซิขนาด.
ดังนั้นในการทำงานในปัจจุบันเป็นเชิงพาณิชย์ในระดับชีวมวลของพืชได้อย่างรวดเร็วไพโรไลซิบนพื้นฐานของการไหลเวียน downdraft เทคโนโลยีเตียง fluidized กับการส่งผ่านมวลชีวภาพของ 1-3 T H-1 ได้รับการพัฒนาและประดิษฐ์หลักสำหรับการผลิตน้ำมันชีวภาพ
การแปล กรุณารอสักครู่..
1 . แนะนำพลังงานที่ได้จากชีวมวล , [ 1 ] และ [ 2 ] เทศบาล ขยะอินทรีย์ [ 3 ] ปุ๋ยคอกปศุสัตว์ [ 4 ] และวัสดุอื่น ๆทางชีวภาพ [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] , ได้เห็นมากขึ้นเป็นแหล่งพลังงานทดแทนและพลังงานสะอาด ระหว่างวิธีการใช้พลังงานทั้งหมดในการวิจัย เช่น การเผาไหม้ โดยการสนทนาทางเคมีและชีวภาพ เทอร์โมเทคโนโลยีการแปลง ) รวดเร็ว pyrolysis-a อย่างรวดเร็วการสลายตัวของสารอินทรีย์ในการขาดออกซิเจนมีข้อดีมากมาย มันเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่าย ไม่ค่อยได้รับผลกระทบจากสภาวะแวดล้อม มีพลังงานสูง อัตราการแปลง , การปล่อยก๊าซเรือนกระจก CO2 / เป็นกลางโดยไม่ [ ทีม 8 ] และ [ 9 ] ผลิตภัณฑ์สุดท้าย ของเหลวน้ำมันชีวภาพที่ผลิตโดยไพโรไลซิสแบบเร็ว มีข้อดีมากมายของการขนส่งและและกํ รวมทั้งมีศักยภาพในการสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านการเผาไหม้ในหม้อไอน้ำ , เตาดีเซลและเครื่องยนต์กังหันก๊าซ และใส่หมายเลขของสารเคมีที่มีคุณค่า เช่น รสอาหาร , เรซิ่น , เกษตรเคมี ปุ๋ยและการควบคุมตัวแทน [ 10 ] และ [ 11 ]การผลิตน้ำมันชีวภาพแทนเชื้อเพลิงทดแทน และเป็นแหล่งของสารเคมีสินค้าโภคภัณฑ์ ไพโรไลซิสแบบเร็วเครื่องปฏิกรณ์ถูกออกแบบและดำเนินการเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับผลผลิตสูงของเชื้อเพลิงเหลว ช่วงกว้างของการกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์ได้ดำเนินการ เช่น ถังปฏิกรณ์เตียงของไหล ablative ปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์เบด entrained ปฏิกรณ์ , เครื่องปฏิกรณ์ไหลหมุนกรวย ขนส่งและเคลื่อนย้ายเครื่องปฏิกรณ์ปฏิกรณ์ดูดเตียง ความจุของเครื่องปฏิกรณ์อาจแตกต่างกันมาก ตัวอย่าง การไพโรไลซิสแบบเร็วของเหลวเบดกับมวลชีวภาพสูง 100 g H − 1 ถูกสร้างขึ้นในมหาวิทยาลัยที่ UK แอสตัน และ ensyn เทคโนโลยีได้สร้าง 400 บริการ T D − 1 การประมวลผลเครื่องปฏิกรณ์ [ ความจุ 12 ] และ [ 13 ] ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ 1 – 5 kg H − 1 ชั่ง ม้านั่ง จากเครื่องปฏิกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นซึ่งประกอบด้วยสามส่วนหลัก : อาหาร ส่วน เครื่องปฏิกรณ์ส่วน และการเก็บสินค้าส่วน โดยไบโอ น้ำมัน แก๊ส และผลผลิตถ่านเป็น 41.5 43.3 และ 15.2 ตามลำดับ [ 14 ] อย่างไรก็ตาม สถานะการดำเนินงานรายละเอียดและคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ของระบบไพโรไลซิสแบบเร็วขนาดใหญ่โรงงานต้องการด่วนเพื่อส่งเสริมการค้าของเทคโนโลยีไพโรไลซิสของชีวมวล ไมเออร์ et al . [ 12 ] พบว่าขนาดของการค้าพืชจาก 5 t D − 1 120 T D − 1 นอกจากนี้ พ่อบ้าน et al . [ 13 ] กล่าวว่า ขนาดของการค้าพืชจาก 7.2 T D − 1 400 t D − 1 ความรู้ , วิจัยน้อยได้รับการดำเนินการในรายละเอียดโครงสร้าง หลักการปฏิบัติ และเสถียรภาพของระดับเชิงพาณิชย์ผลิตพืชและคุณสมบัติของน้ำมันและถ่านชีวภาพ ผลิตโดย โรงงานผลิตในเชิงพาณิชย์ แม้ว่าความสำเร็จในการออกแบบนำร่องผลิตพืชดังนั้น , ในงาน , ไพโรไลซิสชีวมวลพืชในเชิงพาณิชย์ได้อย่างรวดเร็วจากเตาฟลูอิดไดซ์เบดหมุนเวียนเทคโนโลยีชีวมวลด้วยอัตราความเร็ว 1 – 3 T H − 1 , พัฒนาและประดิษฐ์เป็นหลักสำหรับการผลิตน้ำมันชีวภาพ
การแปล กรุณารอสักครู่..