Использование сельскохозяйственных отходов в качестве брикетирования биомассы:Альтернативный источник энергии

АННОТАЦИЯ

Каждый год миллионы тон сельскохозяйственных отходов, которые либо уничтожены или сожжены неэффективно приводит к загрязнению воздуха. Эти отходы могут быть переработаны и могут стать возобновляемым источником энергии. Путем преобразования отходов биомассы прессованием под высоким давлением в топливные брикеты без добавления какого-либо связующего. Это переработанное топливо безопасно для окружающей среды, и тем самым экономит природные ресурсы.

ВВЕДЕНИЕ

Многие из развивающихся стран производят огромное количество агропромышленных отходов, но они используются неэффективно что является причиной значительных материальных затрат и загрязнения окружающей среды. Основное сырье это: рисовая шелуха, жмых, шелуха арахиса, стебли горчицы и стебли хлопчатника [1,2]. Опилки, фрезерные остатки также доступны в огромном количестве. Помимо проблем с транспортировкой, хранением и обработкой, прямое сжигание рыхлой биомассы в обычных топках связано с очень низкой тепловой эффективностью и высоким загрязнением воздуха. Эффективность такого сжигания менее 40% а выбросы твердых частиц в дымовых газах, превышающют 3000 мг/м³ . Кроме того, большой процент несгоревшего углеродистого остатка должен быть уничтожен. В случае рисовой шелухи, это составляет более 40% от обшей массы. В качестве типичного примера, около 800 тонн пепла образуется каждый день в Лудхияне (Пенджаб) в результате сжигания 2000 тонн шелухи. Брикетирование шелухи может смягчить эти проблемы загрязнения, в то же время, делая использование этого увеличить количество выделяемого тепла. Брикеты можно использовать для бытовых целей (приготовление пищи, отопление, барбекю) и промышленных целей (агропромышленность, пищевая промышленность) в сельских и городских районах [3]. Таким образом, брикетирования биомассы, является уплотнением сыпучего материала, в результате которого производиться компактные твердые брикеты различных размеров с применением давления. Брикетирование остатков происходит с применением давления, тепла и связующего для сыпучих материалов [4]. Потенциал биомассы брикетирования в Индии оценивается в 61 000 МВт, в то время как по оценкам создание рабочих мест в отрасли составляет около 15520000 рабочих мест, и увеличение заработка фермера 6$ за тонну сельскохозяйственных остатков. Основное назначение брикетов в основном для замены угля в промышленных цепочках (производства пара, плавления металлов, отопления помещений, печей для обжига кирпича, и т.д.) и выработки электроэнергии через газификации брикетов из биомассы [5]. Брикет имеет превосходные свойства, а также экологические преимущества по сравнению с углем.

1. Преимущества брикетов из биомассы

Брикеты, изготовленные из биомассы, являются довольно хорошей заменой для каменного, бурого угля, дров и предлагают многочисленные преимущества:
- это один из альтернативных методов, чтобы уменьшить потребление и уничтожение древесины;
- более удобная транспортировка;
- они являются однородными по размеру и качеству;
- процесс помогает решить проблему остаточной утилизации;
- он обеспечивает дополнительные доходы фермерам и создает рабочие места;
- брикеты дешевле, чем уголь, нефть, особенно когда те не могут быть заменены;
- отсутствие серы;
- брикеты имеют стабильное качество, имеют высокие эффективность сжигания, и идеальные размеры для полного сгорания.

2. Недостатки брикетов из биомассы

Брикеты, изготовленные из биомассы являются довольно хорошей заменой для каменного, бурого угля, дров и предлагают многочисленные преимущества:
- высокая стоимость инвестиций и ввода потребление энергии в процессе;
- нежелательные характеристики сгорания часто наблюдается, плохое воспламеняемость, тление и т.д.;
- неустойчивость при кантате с водой или при высокой влажности.

3. Факторы, влияющие на уплотнение и брикетирования.

Факторы, которые в значительной степени влияют на процесс уплотнения и определяют качество брикетов, являются:

3.1 Температура и давление:

Было обнаружено, что прочность на сжатие при брикетировании биомассы зависела от температуры, при которой оно проводилось:
- максимальная прочность достигается при температуре около 220 ° С;
- было также обнаружено, что при равном давлении, получалась более высокая плотность продукта была получена выше температура сгорания.

3.2 Содержание влаги:

- содержание влаги играет важную роль, поскольку она способствует теплообмену;
- слишком высокая влажность вызывает образование пара и может привести в взрыву;
- оптимальное содержание влаги может быть от 8-12%.

3.3 Сушка:

- зависит от таких факторов, как исходная влажность, размер частиц, типов уплотнителей, на протяжении всего процесса.

3.4 Размер частиц:

- чем мельче размер частиц, тем легче процесс брикетирования;
- мелкие частицы дают большую площадь поверхности для склеивания, она должна быть менее 25% от уплотненного продукта.
- размер может быть изменен с помощью мельниц;
- дерево или солома может потребовать измельчения на мельнице.

5. Технологии брикетирования биомассы

Брикетирование биомассы представляет собой набор технологических процессов для превращения отходов биомассы в удобное топливо. Технология также известена как брикетирование или агломерация. В зависимости от типов используемого оборудования, могут быть разделены на пять основных типов:
- поршневое уплотнение;
- шнековый пресс;
- валковый пресс;
- окускование;
- низкого давления или ручной пресс.

Выводы

Наиболее распространенное сырье для брикетирования с пропариванием в шнековом прессе, являются опилки и рисовая шелуха. Экономический анализ биомассы брикетирования в Индии показал, что помимо перевозки, хранения и обработки биомассы имеют ряд преимуществ перед углем, нефти и т.д. Поэтому мы должны использовать его для наших внутренних целей, таких как отопления и приготовления пищи. Таким образом, брикетирование биомассы является хорошим альтернативным источник энергии.

Список литературы

[1] P.D.Grover, Agriwaste feed processing for energy conversion”, Proc. International Conference 26-27, Bangkok, April 1996, 177-195.
[2] Khoa, TranMinh, S.C.Bhattacharya, Amur Ghulam Qambar, Study of agriwaste as a source of energy in Vietnam, International Energy Journal, 21, 1999, 69-75.
[3] N.P.Singh, Agriwasteprogramme in India: an overview Proc. International Conference, 26-27 New Delhi, February 1996, 65-72.
[4] S.C. Bhattacharya, R.Bhatia, M.N .Islam, N.Shah, Densified biomass 8, Thailand, 1985, 255-266.
[5] A.K.Tripathi, P.V.R Iyer., T.C Kandpal., Questionnaire based survey of agriwaste briquetting in India, MNES, International Journal of Ambient Energy 2(1) New Delhi, Jan 2000, 31-40.
[6] FilizKaraosmanoglu, Biobriquetting of rapeseed cake, Energy Sources 22(3), 2000, 257-267.
[7] P.D.Grover, S.K Mishra,., Regional Wood Energy Development Programme in India, Proc. InternationalWorkshoponBiomass Briquetting, NewDelhi, April 1995.
[8] A Koopmans, Proc. of the International Workshop on Biomass briquetting 23 Bangkok, 1996, 123-133.