Переработка древесных отходов в жидкое топливо

Биотопливо из леса

Растёт спрос на биотоплива – горючие жидкости, изготовленные из возобновляемых биологических ресурсов. Один из них – древесина. Можно ли из древесины получать топливо, не уступающее нефтяному?

Первое, что нужно уяснить – это то, что именно бензина или керосина из дерева сделать нельзя. Оно не поддаётся разложению на углеводороды с прямой цепью, из которых главным образом состоят нефтепродукты. Однако это не означает, что из него нельзя получать вещества, способные заменить нефтепродукты.

Некоторые любят табуретовку

Первый в списке, конечно же, спирт. Из древесины можно получать два различных вида спирта. Первый, который так и называется древесным – по-научному метиловый спирт. Это вещество очень похоже на привычный этиловый спирт, как по горючести, так и по запаху и вкусу.

Однако метиловый спирт отличается тем, что весьма ядовит, и приём его внутрь может привести к смертельному отравлению.

Вместе с тем он является высококачественным моторным топливом, его октановое число даже выше, чем у этилового спирта, и намного выше, чем у обыкновенного бензина.

Однако из древесины можно получить и этиловый спирт, в намного больших количествах. Этот спирт – так называемый гидролизный – получается при разложении целлюлозы, основного компонента древесины, с помощью серной кислоты.

Вернее, при разложении целлюлозы получаются сахара, которые в свою очередь могут быть переработаны в спирт обычным путём.

Этот способ получения этилового спирта весьма распространён в промышленности, именно гидролизным способом получают практически весь технический спирт, применяемый в непищевых целях.

Этиловый спирт может быть использован как непосредственно вместо бензина, так и в качестве присадки к бензину. Путём таких присадок получаются различные сорта биотоплива, популярные, в частности, в таких странах, как Бразилия.

Получение этилового спирта путём гидролиза древесины экономически несколько менее выгодно, чем получение его из различных сельскохозяйственных культур.

Однако выгодной стороной такого способа получения биотоплива является то, что он не требует отведения сельскохозяйственных площадей под «топливные» культуры, не дающие пищевых продуктов, а позволяет использовать для его производства территории, задействованные в лесном хозяйстве. Это делает получение биотопливного этанола из древесины достаточно практичной технологией.

И терпентин на что-нибудь полезен

Недостатком этанола как топлива является его низкая теплота сгорания. При использовании в двигателях в чистом виде он даёт или меньшую мощность, или больший расход, чем бензин. Решить эту проблему помогает смешивание спирта с веществами с высокой теплотой сгорания. И не обязательно это продукты из нефти: в качестве такой присадки вполне годится скипидар, или терпентин.

Скипидар – тоже продукт переработки древесины, а если конкретно — хвойной: сосен, елей, лиственниц и других. Он достаточно широко применяется как растворитель, а наиболее очищенные его сорта находят применение в медицине.

Вместе с тем скипидар из всех продуктов переработки древесины более всего похож на нефтепродукт, точнее – на керосин. Он отличается весьма высокой теплотой сгорания, может использоваться как горючее в керосиновых примусах, лампах, керогазах. Пригоден он и в качестве моторного топлива, правда, непродолжительное время: если его заливать в баки в чистом виде, двигатели вскоре выходят из строя из-за засмоления.

Однако скипидар можно использовать в качестве топлива не в чистом виде, а в качестве присадки к этанолу. Такая присадка не сильно снижает октановое число этилового спирта, но повышает теплоту его сгорания.

Ещё одна положительная сторона такой технологии изготовления биотоплива в том, что скипидар денатурирует спирт, делает его непригодным для употребления внутрь в качестве алкоголя.

А социальные последствия широкого внедрения неденатурированного спирта в качестве топлива могут стать весьма тяжелыми.

Лигниновые отходы – в доходы!

Такой компонент древесины, как лигнин, считается малополезным. Его применение в промышленности значительно менее широкое, нежели у целлюлозы. Несмотря на то, что он находит применение в производстве строительных материалов и в химической промышленности, чаще его просто сжигают прямо на лесохимпроизводстве. Однако, как выясняется, при пиролизе лигнина можно получить более разнообразные продукты, чем при пиролизе целлюлозы.

Лигнин состоит главным образом из ароматических циклов и коротких прямых углеводородных цепей. Соответственно, при его пиролизе получаются преимущественно углеводороды. Однако, в зависимости от технологии пиролиза, можно получать как продукт с высоким содержанием фенола и родственных ему веществ, так и жидкость, напоминающую нефтепродукты. Эта жидкость также пригодна в качестве присадки к этиловому спирту для получения биотоплива.

Разработаны технологии и установки для пиролиза, которые могут потреблять как лигнин из отвалов, так и неразделённые на лигнин и целлюлозу отходы древесины. Более высокие результаты получаются при смешивании лигнина или древесных отходов с мусором, состоящим из выброшенного пластика или резины: пиролизная жидкость получается более нефтеподобной.

Мирный атом и опилки

Ещё одна технология получения биотоплива из древесины разработана совсем недавно российскими учёными. Она относится к области радиохимии, то есть химических процессов, протекающих под воздействием радиоактивного излучения. В опытах учёных из ИФХЭ им.

Фрумкина опилки и другие отходы древесины подвергались одновременному воздействию сильного бета-излучения и сухой перегонки, причём нагревание древесины проводилось именно с помощью сверхсильной радиации.

Удивительно, но под воздействием радиации состав продуктов, получаемых при пиролизе, изменился.

Причём экспертиза подтвердила пригодность этой жидкости для использования в качестве моторного топлива или переработки в высококачественные топлива, такие, как автомобильный бензин.

Думаем, что это не заслуживает особого упоминания, но проясним ради успокоения страхов радиофобов: бета-излучение не способно вызывать наведённую радиоактивность, поэтому топливо, получаемое этим способом, безопасно и не проявляет радиоактивных свойств само.

Что пускать в переработку

Понятно, что предпочтительнее использовать для производства биотоплива не цельные стволы деревьев, а отходы переработки древесины, такие, как опилки, щепу, веточки, кору, да и тот же лигнин, который идёт в отвалы и печи.

Выход этих отходов с гектара поваленного леса, конечно же, ниже, чем древесины в целом, но не следует забывать, что они получаются в качестве побочного продукта в производственных процессах, которые уже идут на многих предприятиях страны, соответственно, отходы производства дешевы и для их получения не нужно вырубать или засаживать под вырубку дополнительные площади леса.

В любом случае, древесина является ресурсом возобновляемым. Способы восстановления лесных площадей давно известны, а во многих регионах страны наблюдается даже и неконтролируемое зарастание лесом заброшенных сельскохозяйственных земель.

Источник: http://wood-prom.ru/analitika/biotoplivo-iz-lesa

Утилизация древесных отходов – упущенная прибыль?

Выбрасывать или использовать отходы лесопиления? Этот вопрос звучит особенно остро в связи с предстоящим в 2022 году принятием закона «Об обязательной утилизации древесных отходов», который запрещает деревообработчикам сбрасывать отходы в отвалы.

У производителей есть несколько лет для того, чтобы решить все проблемы, связанные с этим вопросом, и наиболее выгодный способ – это организовать переработку древесных отходов.

О том, как извлекают прибыль из опилок, щепы и прочего «древесного мусора» в Китае и других странах, рассказывает Виталий Черданцев, руководитель Департамента аналитики Информационно-Консалтингового центра 100m3.com.

Производство пиломатериалов не может быть безотходным. Даже у экономных китайцев, которые рационально организуют производственный процесс и используют то, что их российские коллеги выбрасывают, в отходы уходит 20‐30% исходного сырья. На отечественных лесопилках этот показатель гораздо выше — до 50 %.

Производство из древесных отходов — китайский опыт

Однажды, находясь в Маньчжурии на территории промышленной зоны, где сосредоточены лесообрабатывающие предприятия я обратил внимание на то, что в ворота одного из заводов заезжает грузовик с опилками и щепой. Это меня удивило, так как на Родине такой мусор, обычно, сваливают в отвал или сжигают.

Оказалось, что это одна из производственных площадок Fujian Yuanli Active Carbon — крупнейшей в мире компании по производству активированного угля, которая для снижения логистических издержек организовала производство из отходов рядом с источниками сырья — лесопилками.

Компания основана в 1999 году и первоначально производила всего 500 тонн активированного угля в год. В 2014 году этот показатель увеличился до 53,5 тысяч тонн.

Активное развитие Fujian Yuanli Active Carbon, которая занимает более чем 13 % долю рынка страны и других компаний этой отрасли принесло Китаю статус крупнейшего мирового экспортера активированного угля.

Активированный рост

Активированный уголь имеет очень широкое применение в различных промышленных отраслях. Этот незатейливый компонент используется как в простых бытовых фильтрах очистки воды, так и в системах первичного жизнеобеспечения космических скафандров.

В первую очередь с помощью угля очищают различные водные и химические растворы: от алкогольных напитков и лекарств до промышленных стоков и котловых вод.

Производство активированного угля растет

По оценке компании BusinesStat в 2008‐2012 годах объем производства активированного угля в России вырос на 7 % — с 4,5 до 4,8 тыс. тонн, а объем продаж на 13 % — с 15 до 17 тыс. тонн.

За период с 2009 по 2013 год стоимостный экспорт активированного угля возрос в 2,4 раза — с 1,9 до 4,5 млн долл. Рост в натуральном выражении за этот период составил 3,1 раза — с 0,7 тыс. тонн до 2,2 тыс. тонн. При этом импорт вырос всего в 1,2 раза — с 11,6 тыс. тонн в 2009 г. до 13,7 тыс. тонн в 2013 г.

Основные покупатели российского активированного угля — Казахстан и Польша, на их долю приходилось 25,5 и 22,7 % всех экспортных поставок. Бельгия экспортировала 21,4 %, а Узбекистан — 12,8 % (данные по экспорту за 2013 год).

Тренд задают сразу несколько факторов — с 8 сентября 2011 г. в России введена специальная импортная пошлина, защищающая интересы российских производителей, продукции которых было трудно конкурировать с дешевой китайской и индийской. По мнению аналитиков, это подхлестнуло рост внутреннего производства.

Второй мощный фактор, ставший причиной роста емкости рынка — ужесточение экологических норм на российских предприятиях.

Если учесть общую экономическую ситуацию — ослабление курса рубля относительно мировых валют, то можно предположить, что роль российского активированного угля в качестве экспортного товара будет еще расти. Это подтверждается прогнозами аналитиков, согласно которым в 2015 г.

российские экспортеры активированного угля заработают 5,2 млн. долл., а в 2018 г. эта цифра увеличится до 7 млн. долл., что превысит значение 2013 г. на 54 %. Таким образом, экспортная выручка будет расти, в среднем, на 9,4 % в год.

ПЕЛЛЕТНЫЙ БУМ

Пеллеты — еще один перспективный продукт переработки древесных отходов. Это древесные топливные гранулы, востребованный вид возобновляемого биотоплива. Пеллеты имеют ряд преимуществ, например, топливный котел, работающий на пеллетах, имеет коэффициент полезного действия до 95% (на угле – 75%, на дровах – 60%).

Наиболее дальновидные лесопромышленники в России задумываются о том, что производство пеллет как бизнес может не только решить вопросы утилизации отходов, но и приносить неплохой дополнительный доход. Средняя Маржинальная доходность 1-й тонны пеллет при производстве в Иркутской области составляет €18-20 (без учета амортизации, вычета налога на прибыль) при средней стоимости пеллет в порту €110. Пеллеты не требуют специальных условий для хранения.

Спрос на пеллеты растет

Рынок пеллет считается одним из самых быстро развивающихся в мире. Это один из немногих секторов экономики, где спрос превышает предложение. Их используют как в Европе и Северной Америке, так и в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

За 14 лет, с 2000 по 2014 год рынок пеллет Европы и США вырос в 15 раз. Спрос на пеллеты в Европе и США ежегодно увеличивается на 15 % в год, ежегодный дефицит пеллет составляет примерно 1 млн. тонн.

Рынок европы и сша

За 14 лет, с 2000 по 2014 год рынок пеллет Европы и США вырос в 15 раз. Спрос на них ежегодно увеличивается на 15 % в год, ежегодный дефицит пеллет составляет, примерно, 1 млн. тонн.

Стимулирует это развитие не только политика европейских стран и США, ориентированная на снижение зависимости от поставок газа и нефти из России. Для стран ЕС — это еще и действующий Киотский протокол о снижении вредных выбросов в атмосферу. Именно поэтому и крупнейшие производители и крупнейшие потребители древесных топливных гранул — западноевропейские страны и США.

К первой группе относятся: Германия, Швеция, Латвия и Австрия. Ко второй: Великобритания, Италия, США, Швеция, Дания, Германия. Здесь пеллеты используются и в промышленных масштабах — для производства электроэнергии, а также для отопления частных домовладениях.

Лидер как по производству, так и по потреблению древесных топливных гранул — Швеция, которой принадлежит 20 % мирового производства. Успешно производятся гранулы и в Германии, объем производства в 2013 г. составил 2,25 млн. тонн, а в 2014 г. — 2,35 млн. тонн. Несмотря на это она сокращает экспорт топливных гранул из древесины и увеличивает их импорт из России, Украины и Белоруссии.

Это связано с ростом внутреннего потребления. Главные проблемы, которые мешают европейским производителям насытить рынок — дефицит и дороговизна сырья.

Рынок стран азиатско-тихоокеанского региона

Крупнейшие потребители пеллет в регионе — Южная Корея, Япония, Китай. В этих странах, также, как и в европейских, принят ряд законов, повлиявших на положительную динамику рынка.

Южная Корея и Япония входят в число стран, подписавших Киотский протокол, который вступил в силу в 2005 году. Поэтому эти страны на государственном уровне осуществляют политику стимулирования возобновляемых источников энергии.

Закон «О возобновляемых источниках энергии» принят в Китае в 2006 г., и ужесточен в 2010 г. Он обязывает электросетевые компании закупать возобновляемые источники энергии и поддерживает такие закупки. Предполагается, что к 2015 году в Китае 15 % энергии будет вырабатываться за счет таких источников. В рамках принятой правительством КНР программы ежегодно на пеллетном топливе запускается не менее 2‐х ТЭЦ.

Крупнейшими производителями-экспортерами являются такие тропические страны как Вьетнам, Малайзия, Индонезия. У них большой неистощимый «растительный потенциал» — быстрорастущие растения с высокими энергетическими показателями. Практически весь объем произведенных гранул эти страны экспортируют.

В 2013 г., занимающий лидирующее положение Вьетнам выпустил около 170 тыс. тонн древесных топливных гранул, Малайзия — 85 тыс. тонн, Индонезия — 40 тыс. тонн.

ЮЖНАЯ КОРЕЯ
Динамично растущая экономика Южной Кореи делает ее 10‐м в мире потребителем энергии. В 2013 г. она потребила 0,5 млн. тонн пеллет, к 2020 г. этот показатель должен вырасти до 9 млн. тонн.

В настоящее время пеллеты используются в промышленном производстве, хотя частное потребление показывает устойчивую тенденцию к росту.

ЯПОНИЯ
В 2013 году Япония потребила около 157 тыс. тонн древесных топливных гранул. Собственное производство — около 78 тыс. тонн в год. Остальной объем был импортирован из разных стран (Канада, Вьетнам).

Собственный производственный потенциал японских компаний ограничен дефицитом сырья. Потреб­ление гранул — промышленное (в первую очередь, для генерации электроэнергии), а также частное.

КИТАЙ
В 2013 г. КНР использовала около 97 тыс. тонн. пеллет, а произвела 100 тыс. Таким образом, практически весь объем был потреблен внутри страны. В качестве сырья используются быстрорастущие растения, выращенные на специальных плантациях на юге и юго-западе Китая и отходы лесоперерабатывающих предприятий.

Пеллеты на экспорт

Без сомнения, рынок пеллет обладает высоким потенциалом для отечественных лесопромышленников, и сейчас самое благоприятное время для вхождения в этот рынок, пока конкуренция на нем невелика.

В экономически развитых странах Восточной Азии, как и в Европе, внутреннее производство топливных гранул тормозится недостатком сырья. А вот в России его переизбыток.

Парадоксально, но получается, что отечественные лесопромышленники платят не за сырье, а за то, чтобы избавиться от него.

Учитывая высокую динамику рынка, подкрепленную государственными политиками ряда стран, возможность организации удобных логистических цепочек (особенно со странами Восточной Азии, которые граничат с российскими регионами, богатыми лесными ресурсами), можно уверенно прогнозировать, что производство пеллет на экспорт может стать высокодоходным бизнесом для тех, кто решить им заняться.

Продолжение следует

Приведенные выше примеры — это лишь малая доля возможностей по переработке отходов деревообработки. В числе основных направлений переработки древесных отходов производство самых различных товарных групп, в том числе:

• Энергоносителей (твердое топливо, газообразное, жидкое);

• Адсорберов;

• Строительных материалов;

• Тепло и звукоизоляционных материалов;

• Удобрений;

• Экстрактов;

• Кормовых добавок биологически активных веществ для животных;

• Жестких углеводных и белковых кормов для животных;

• Полимерных и композиционных материалов.

За оставшееся до принятия закона «Об обязательной утилизации древесных отходов» время лесопромышленники должны не только определиться в каком направлении им двигаться, но и создать приносящую доход бизнес-модель в соответствии с собственными инвестиционными и организационными возможностями. Специалисты Информационно-Консалтингового Центра 100m3.com, обладающие практическими знаниями российского и зарубежных рынков лесоматериалов и смежных с ним отраслей, нюансов экспортно-импортных операций, и опытом в области бизнес планирования готовы им в этом помочь.

Что входит в наши услуги:

• Аудит производственных, организационных и иных возможностей компании–производителя лесоматериалов;

• Разработка бизнес-плана по организации того или иного производства, способного выгодно переработать древесные отходы предприятия–заказчика и выдать востребованную на внутреннем и внешнем рынках продукцию;

• Помощь в реализации разработанного бизнес-плана: от проектирования цехов и подбора оборудования до поиска покупателей на готовую продукцию. Мы владеем информацией о перспективных товарных рынках, востребованных продуктах переработки древесных отходов и поможем Вам выйти на эти рынки и занять на них лидирующее положение.

Источник: https://100m3.com/journal-3/dohody-iz-othodov

Применяем пиролиз опилок в домашних условиях для получения топлива

Любые древесные отходы можно использовать для получения горючего пиролизного газа.

По соотношению объем/выделение тепла пиролизный газ уступает природному газу (разница в 25–50 % в пользу природного), поэтому его можно использовать в обычных котлах, но в большем объеме.

Кроме того, пиролизный газ можно использовать в качестве топлива для автомобильных двигателей, однако мощность будет ниже на:

• 20–40% по сравнению со сжиженным природным газом (пропан, метан, бутан);
• 30–50% по сравнению с бензином.

Тем не менее, машина будет ехать, а затраты на горючее окажутся существенно ниже. Ведь при езде в обычных режимах мотор никогда не используют на полную мощность.

Единственным минусом использования пиролизного газа окажется меньшее ускорение во время разгона, то есть сложней будет обгонять машины на трассе.

В статье мы расскажем о том:

• что такое пиролиз;
• какое оборудование используют для пиролиза;
• как очищают пиролизные газы;
• как применяют пиролизные газы.

Что такое пиролиз?

Пиролиз – это термическое разложение древесины, в результате которого целлюлоза распадается на:

• водород;
• угарный газ (СО);
• азот;
• водяной пар;
• углекислый газ (СО2).

Пиролиз начинается при температуре 300–400 градусов и протекает при отсутствии кислорода.

Однако для самоподдерживающей реакции необходимо небольшое количество кислорода, чтобы часть древесины горела и поддерживала высокую температуру. Поэтому в пиролизных установках процесс протекает при сильном дефиците кислорода (15–30 % от необходимого).

Если же подать больше кислорода, то пиролизные газы сгорят прямо в установке.

В процессе пиролиза древесина распадается на различные газы и небольшое количество неорганических остатков, поэтому образование золы в пиролизных установках в десятки раз меньше, чем при обычном сжигании отходов древесины.

Эффективность пиролиза напрямую зависит от влажности древесины – чем влажней древесина, тем больше тепла нужно для термического разложения и тем больше в пиролизном газе водяного пара.

Поэтому отходы древесины предварительно сушат в специальных установках, о которых вы можете прочитать в статье Оборудование для переработки древесины.

На теплотворную способность готового топлива влияют плотность и влажность исходного материала, причем под плотностью подразумевают именно удельный вес древесины.

Чем влажней топливо, тем больше энергии будет расходоваться на поддержание процесса пиролиза и тем выше окажется содержание водяного пара на выходе.

Вместе с опилками в газогенератор можно загружать стружку и щепу из здоровой или больной древесины, а также любые отходы обработки и переработки древесины в сухом виде.

Кроме того, в качестве топлива можно использовать даже опавшую листву и древесную кору, однако их теплотворная способность гораздо ниже, чем у здоровой древесины, поэтому время работы газогенератора на одной закладке топлива будет гораздо меньше.

Газогенераторные установки

Аппараты и устройства для получения пиролизного газа называют газогенераторными установками.

Они представляют собой герметичную печь с регулируемой подачей воздуха и возможностью перекрытия дымохода.

Чтобы снизить требования к дымоходу, воздух в них подают принудительно, используя для этого центробежные насосы.

Причем либо используют насос с изменяемой производительностью (это делают с помощью частотного преобразователя), либо устанавливают несколько насосов, чтобы обеспечить максимальную подачу воздуха в режиме розжига.

В результате из установки начинает выходить густой черный дым, который содержит несгоревший углерод (сажу) и пиролизные газы.

Сразу использовать этот газ нельзя из-за большого количества сажи, поэтому его очищают с помощью различных устройств, наиболее популярные из которых циклоны.

Собранную циклоном сажу можно или загружать вместе с отходами древесины в газогенераторную установку или продавать производителям шин. Ведь сажа – один из основных компонентов, доля которого доходит до 30 %.

Кроме того, из пиролизного газа удаляют водяной пар, что повышает температуру его сгорания. Для этого газ проводят через охладитель, где водяной пар конденсируется в виде капелек воды.

По мере накопления воды ее сливают через специальный кран, расположенный внизу охладителя.

После этого газ подают в фильтр тонкой очистки, в качестве которого используют электростатические устройства, картонные картриджи и емкость с водой.

Электростатические устройства работают за счет различной электрической емкости газа и любых твердых частиц.

Под воздействием статического электричества твердые частицы прилипают к положительному или отрицательному электроду (зависит от электрического потенциала частицы), а газ проходит без препятствий.

Картонные фильтры работают по принципу сетки – они пропускают через себя газы и твердые частицы, которые меньше размера пор, пронизывающих весь картридж, поэтому его приходится регулярно менять, что обходится недешево.

Вода в емкости не задерживает газ, но улавливает мельчайшие твердые частицы сажи. По мере загрязнения воду сливают и заливают новую. Слитую воду выпаривают, чтобы получить сажу, которую затем либо отправляют в газогенераторную установку, либо продают производителям покрышек.

Несмотря на то, что опилки – это тоже древесина и основные принципы получения газа из них такие же, для их переработки нельзя использовать обычные газогенераторы.

Это связано с особенностями движения воздуха через массив топлива.

Крупные древесные отходы прилегают друг ко другу неплотно, поэтому воздух между ними легко проходит в любую сторону.

Когда топливная емкость заполнена опилками, то воздух между ними проходит очень слабо, равно как не может пройти и пиролизный газ.

Собираясь покупать газогенератор, не забудьте уточнить, предназначен ли он для работы на опилках и стружке. Ведь генераторы, предназначенные для переработки крупных отходов, плохо работают с мелкими, а предназначенные для мелких отходов могут перерабатывать и крупные.

Стоимость газификаторов

Мы подготовили таблицу, в которую включили наиболее популярные модели газогенераторных установок.

Большинство из них предназначены для совместного использования с отопительными котлами, однако их можно приспособить и для других целей.

Кроме того, в список мы включили полупромышленный газогенератор для автомобиля. Чтобы уточнить его параметры и подобрать наиболее подходящий для вашего автомобиля, необходимо связаться с поставщиком по ссылке, которая указана в таблице.

Модель	Дополнительные функции	Мощность/производительность	Цена тысяч рублей	Сайт продавца или производителя
КДО-1	Газогенератор с камерой сгорания и теплообменником для нагрева воды (котел). Возможна покупка без теплообменника и камеры сгорания	15-100 кВт	169	bmpa.info
КСДО-125	Газогенератор с пультом управления и водяным отопительным котлом. При желании может быть установлен другой котел, а также возможна покупка комплекса без котла	125 кВт	495	tayur-kotly.ru
КХ-100В	Газификатор без дополнительного оборудования	100 м3 газа в час	2700	ooo-smog.promportal.su
УГК	Газогенератор для автомобиля	50-100 кВт	460	belgorod.promportal.su
УДСО-60	Газификатор без дополнительного оборудования	60 кВт	300	pifmaster.ru

Высокая стоимость промышленных и полупромышленных газогенераторов вынуждает многих делать эти устройства самостоятельно. Тем более, ничего особо сложного в этом нет.

Мы подготовили ссылки на тематические форумы, где обсуждают изготовление различных моделей газогенераторов.

Там же вы найдете советы, облегчающие поиск материалов для изготовления этого устройства, а также различные рекомендации, которые помогут выбрать ту или иную модель для самостоятельного изготовления.

Вот ссылки на тематические форумы:

1. Форумхаус – изготовление автомобильного газогенератора.
2. Форум самогонщиков – изготовление газогенератора из пиролизного котла.
3. Вашдом – изготовление газогенератора и обсуждение различных моделей.
4. ОстметаллИнфо – изготовление газогенератора для кузнечного горна и рассуждения о его преимуществах и недостатках.

Способы использования пиролизного газа

Этот газ используют для различных нужд.

К газогенератору можно подключить кухонную печь и огонь на ней будет лишь немногим меньше того, который получают, сжигая пропан или бутан.

К нему можно подключить автоген (потребуется более качественная очистка) и при подаче кислорода температура пламени достигнет двух тысяч градусов.

Бензиновый автомобильный мотор, после небольшой переделки, неплохо работает на газе, вырабатываемом газогенераторной установкой.

Дизельный двигатель также может работать на таком газе, но потребуется более серьезная переделка топливной системы.

Полной мощности от такого двигателя не получить, но от ¼ до ½ он выдаст, если хватит производительности газогенератора.

В условиях постоянного роста цен на топливо газогенератор, установленный в багажнике машины позволит серьезно снизить расходы на горючее. Это особенно актуально для тракторов, моторы которых работают в одном режиме.

Однако чаще всего пиролизный газ используют для отопления. Ведь 3–4 килограмма опилок дают ту же тепловую энергию, что и 1 м3 природного газа.

Если есть возможность бесплатно или дешево доставать опилки, то экономия получается весьма ощутимой. Поэтому деревоперерабатывающие предприятия, цеха и пилорамы можно отапливать, не тратя денег на покупку энергоресурсов, ведь стружка, щепа и опилки на таких предприятиях появляются постоянно и в огромных объемах.

Из-за большого содержания азота теплотворная способность пиролизного газа ниже, чем любого природного или сжиженного газа.

Для правильного сгорания и выделения нужного количества тепла необходимо увеличивать подачу газа.

Для этого в кухонных печах и отопительных котлах без электронного управления рассверливают жиклеры.

В котлах с электронным управлением увеличивают диаметр жиклеров и меняют прошивку (программное обеспечение).

Мы рекомендуем переводить на пиролизный газ лишь недорогую технику, которая не находится на гарантии.

Использование неподходящего под какие-то стандарты топлива нередко является основанием для отказа в гарантийном ремонте.

Кроме того, переводить любое оборудование на приролизный газ необходимо только после тщательного изучения форумов, на которых пользователи делятся опытом подобных работ.

Также мы рекомендуем максимально серьезно отнестись к очистке топлива, это не только повысит его теплотворную способность, но и снизит риск засорения топливной системы отопительного прибора.

по теме

О пиролизе отходов переработки древесины смотрите в этом видео:

Заключение

Пиролизный газ, который получают из опилок и других отходов древесины, является эффективным и недорогим топливом.

Поэтому использование пиролизных газогенераторов оправдано в тех случаях, когда есть доступ к очень дешевым или бесплатным отходам древесины.

Источник: https://rcycle.net/drevesina/opilki/kak-toplivo/piroliz-v-domashnih-usloviyah

Производство биотоплива: возможные источники сырья и технология

И нефть, и газ считаются невосполнимыми ресурсами, поскольку восстановление их запасов занимает целые геологические эпохи. Сегодня мы исследуем те возможности, к которым начинают присматриваться основные потребители энергоресурсов: производство биотоплива из древесных отходов, растительного сырья и даже канализационных стоков. 

На фото — пеллеты, вид биотоплива из древесины, завоевывающий популярность в нашей стране.

Что это такое

Если коротко — это та органика, которая:

1. Обходится дешево;
2. Может гореть с выделением большого количества тепла.

В эту категорию попадают самые разные вещества:

• Жидкое биотопливо представлено этиловым, бутиловым  и метиловым спиртами, диметиловым эфиром и биодизелем — горючими органическими жирами.

Полезно: название происходит от основного потребителя — дизельных двигателей.Дизель способен работать на жирах так же, как двигатель внутреннего сгорания — на спиртах, горючих газах  и эфире.

Собственно, правильное название дизтоплива — соляровое масло. При нормальном давлении и комнатной температуре добиться его воспламенения довольно трудно.

• Твердое биотопливо — это и привычные нам дрова, и пеллеты — топливные гранулы из опилок, и торфяные брикеты, и даже солома и щепа.
• Газообразные виды биотоплива — метан, водород и так называемый биогаз — смесь метана и CO2, выделяемая при брожении органических отходов.

В этих цистернах органические отходы превращаются бактериями в биогаз.

Зачем это нужно

Старая пословица «пока гром не грянет, мужик не перекрестится» исчерпывающе описывает ситуацию с использованием ископаемых энергоресурсов нынешней цивилизацией. Добыча и переработка нефти обеспечивает сверхприбыли, отказываться от которых во имя туманных идей экологии и светлого будущего никто не спешит.

Автомобили так же, как и сто лет назад, жгут литрами бензин; ТЭЦ работают на мазуте;  все перспективные разработки в области разработки альтернативных источников энергии скупаются крупными корпорациями и ложатся под сукно; проекты, которые не удается купить, всеми силами дискредитируются.

Однако не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что нефтяное изобилие продлится недолго. Мировые запасы нефти закончатся в ближайшие полвека, и человечество столкнется с неизбежным энергетическим голодом.

Выходы из предсказуемого тупика очевидны:

1. Использование для получения энергии восполнимых ресурсов — геотермальной энергии, солнца (см. солнечное отопление) и ветра. Идея хороша; но есть несколько «но».Энергетические установки всех соответствующих типов очень дороги; ветряки и гелиосистемы, кроме того, занимают огромные площади, а их эффективность непредсказуема — все определяется погодой.

   Кроме того, накопленную энергию трудно, условно говоря, взять с собой в дорогу: существующие аккумуляторы при разумной массе обеспечивают автомобилям слишком маленький пробег, несопоставимый с традиционными машинами на бензине.

Пейзаж, типичный для Германии, где государственная стратегия развития предусматривает использование энергии из экологически чистых источников.

1. Поиск альтернативных источников высокопотенциальной энергии. Самым глобальным из доступных общественности является проект строящегося во Франции ИТЭР — экспериментального термоядерного реактора.Однако пока что термоядерная энергетика не может решить базовую проблему: расходы энергии на удержание плазмы в магнитной ловушке почти не уступают полезному выходу существующих прототипов реакторов.Открытия в области холодного термоядерного синтеза успешно закиданы банановой кожурой под взмахи дирижерской палочки нефтяных корпораций.

   Другие альтернативные источники энергии, периодически упоминающиеся в прессе, пока что далеки от практического воплощения — то ли из-за сознательной информационной блокады, то ли из-за инертности мышления государственных структур. Причем не только российских.

2. Третий путь не означает никаких революций в технологии и, соответственно, в экономике. Автомобили по-прежнему используют дизеля и двигатели внутреннего сгорания; ТЭЦ так же коптят небо.
   Но в топках и цилиндрах горит топливо, воспроизводство которого занимает не миллионы лет, а считанные годы — продукты переработки растительного и животного сырья.

Грех спорить: жечь лес в топке — варварство. Хорошая новость — в том, что многие виды деревьев растут очень быстро.

Темпы внедрения

Какова динамика производства биотоплива? Как растет его потребление?

Мир

В 2007 году суммарный объем произведенного во всем мире жидкого биотоплива составил 54 миллиарда литров. Если оценивать литраж потребления, впрочем, цифры не выглядят столь уж внушительно: это всего 1,5 процента от общего потребления жидкого горючего всех типов.

Любопытно, что на тот момент большей частью произведенного биотоплива был этанол: 46 миллиардов литров. Крупнейшие производители — США и Бразилия. На их долю пришлось 95% мирового производства.

К 2010 году, однако, доля этих стран снизилась до 90%, а общее производство жидкого биотоплива выросло до 105 миллиардов литров. 86 из них — этиловый спирт, остальное — биодизель.

Европа ставит целью к 2020 году перевести на альтернативные источники энергии 10% транспорта. В Швеции существует три сотни заправок, где можно заправлять дизельные машины… сосновым маслом. 8 марта 2013 годы был выполнен первый трансатлантический авиарейс на биотопливе.

Россия

Приведем голые факты без какой-либо их оценки.

• Экспорт Россией биотоплива (прежде всего соломы, жмыха и щепы) на 2010 год составил 2,7 миллиона тонн. При этом в стране потреблялось всего 20% от произведенного биотоплива всех типов.
• К концу 2013 года в России планируется запустить 50 электростанций на биогазе. Суммарная мощность всех, однако, составит всего 120 мегаватт.
  Для сравнения — печально прославившаяся электростанция Фукусима  в Японии на момент аварии имела суммарную мощность шести энергоблоков в 4,7 гигаватта.

Общую тенденцию показывает график. Собственно, у человечества просто нет альтернатив.

Оборотная сторона

Разумеется, ни одно явление в современном мире не может быть только позитивным или негативным. В чем подвох в случае биотоплива?

Теневая сторона его производства касается, прежде всего, использования растительного сырья.

Огромные площади, занятые так называемыми энергетическими (предназначенными для сжигания) лесами, кукурузой для производства этанола, рапсом, из которого выжимают масло для дизелей, отнимаются у производителей пищевой продукции.

По оценке экспертов, общее количество голодающих в мире в ближайшее десятилетие возрастет до 1,2 миллиарда человек именно из-за растущего спроса на биотопливо.

Безвестный художник очень наглядно показал пользу от переработки биологических отходов.

Методы производства

Давайте полюбопытствуем, как производятся наиболее популярные виды топлива из растительного сырья. Перечислить все применяющиеся технологии в рамках одной статьи нереально, поэтому затронем самых ходовые типы горючего.

Пеллеты

Так называются топливные гранулы из прессованных опилок, которые позволяют автоматизировать подачу топлива в котел и дают при сгорании несколько больше тепла по сравнению с дровами.

Их производство не требует сложного оборудования; однако строить мини-завод по их изготовлению своими руками явно не стоит. При устоявшемся уровне цен на пеллеты и на необработанную топливную древесину производство может окупить себя только при больших объемах.

Как работает установка по производству биотоплива этого типа?

1. Бревно очищаются от коры на окорочном станке.
2. Щепорубочная машина превращает их в мелкую щепу.
3. Молотковая мельница превращает щепу в мельчайшие опилки.
4. Опилки просеиваются, неразмолотая щепа удаляется.
5. Барабанная сушилка удаляет из опилок лишнюю влагу.
6. Наконец, пресс превращает их в гранулы.
7. Физико-химические изменения, делающие гранулы прочными, происходят при их охлаждении. Негранулированные  опилки отсеиваются и отправляются на повторную переработку.

Более популярно, однако, производство пеллет не по полному циклу, а из готовой щепы или опилок.

Отходы деревообработки — оптимальное сырье для производства пеллет.

Биодизель

Что это такое — мы уже упоминали в начале статьи. Как работает завод по производству биотоплива из обычного растительного масла?

Суть производства — в удалении из растительного жира молекул глицерина, придающего ему недопустимую в двигателях вязкость, и замещение его молекулами спирта. Правильное название этого процесса — этерификация.

Инструкция по изготовлению биодизеля примерно такова:

1. Масло (льняное, подсолнечное, рапсовое — это безразлично) смешивается со спиртом (этиловым или метиловым) и катализатором — соответственно этиловым или метиловым эфиром. Смесь тщательно перемешивается.
2. Отстоявшаяся смесь расслаивается. В верхней части емкости остается собственно биодизель — текучая жидкость цвета меда, снизу более вязкий и темный глицерин. Между ними — слой готового к  применению жидкого мыла, которое тоже можно использовать.
3. Последний этап — осушение (в растительном масле довольно велико содержание воды). Для этого в биодизель добавляется сульфат магния, поглощающий воду; затем он отфильтровывается обычным тонким механическим фильтром.

Цена получившегося продукта определяется, прежде всего, себестоимостью растительного сырья. Закупать растительное масло ради производства дизтоплива – идея, по меньшей мере, странная уже потому, что соляровое масло стоит куда дешевле.

Полезно: биодизель более химически агрессивен по сравнению с соляровым маслом. Он сокращает ресурс сальников, резиновых прокладок, довольно быстро забивает топливные фильтры и  уже поэтому является источником энергии, скажем так, неоднозначным.

Схема производства биодизеля из рапса по полному циклу.

Биоэтанол

Оборудование для производства биотоплива этого типа представляет собой весьма производительный и эффективный… самогонный аппарат. Сама технология производства мало изменилась за последние десятилетия, разве что ассортимент сырья заметно расширился.

Знаменитый Остап Бендер говорил измученным сухим законом американцам, что гнать самогон можно даже из обыкновенной табуретки, и предлагал поделиться рецептом табуретовки.

Из чего производят этанол для технических нужд без малого век спустя после описанной в «Двенадцати стульях» эпопеи?

• Большая часть биоэтанола производится, как уже говорилось, в Бразилии — из сахарного тростника и в США — из кукурузы. Очевидно, уроки Остапа запомнились и нашли применение в государственном масштабе.
• Клубни маниока, растения, которое в больших количествах выращивают Китай, Тайланд и Нигерия — тоже очень перспективное сырье. Главное его достоинство — простота и технологичность производства, а раз так — то и дешевизна.
  Если верить Википедии, стоимость производства из маниоки спирта, соответствующего по топливной эффективности баррелю (159 литров) нефти — всего 35 долларов. Баррель сырой нефти на мировом рынке стоит примерно втрое дороже.

Производимый из этих клубней спирт намного дешевле сырой нефти

• Наконец, целлюлоза, получаемая из опилок, соломы и прочих отходов древесно-растительного происхождения — источник биоэтанола почти неисчерпаемый.
  Однако из-за относительной сложности производства в настоящее время он считается экономически неоправданным.

Что же, подождем дальнейшего роста цен на нефть. Возможно, в обозримом будущем и правда представится возможность заправить машину табуретовкой…

Что с технологией производства биотоплива в домашних условиях?

Ну что вы, в самом деле, после указа 1985 года в нашей стране даже спрашивать про такое смешно…

• Измельченное растительное сырье с добавкой дрожжей проходит процесс брожения, в результате чего получается брага с содержанием спирта не больше 15 процентов. При большей концентрации дрожжевые бактерии гибнут.
• Отфильтрованная брага проходит ректификацию: нагревается в ограниченном объеме. При этом легкие фракции (прежде всего этанол) возгоняются первыми. Затем спиртовые пары конденсируются в непрерывно охлаждаемом змеевике (или аналогичном по функциональности устройстве).

При промышленных объемах вместо традиционных дрожжей применяются продукты биоинженерии — искусственные ферменты глюкамилаза или амилосубтин.

Технология со времен Остапа не изменилась.

Если вы обдумываете идею перевести свою машину на другой вид топлива — лучше учесть, что без адаптации серийный ДВС может гарантированно работать на спирто-бензиновой смеси, содержащей не больше 10 процентов спирта. Впрочем, встречаются свидетельства беспроблемной работы двигателей и при соотношении 40/60.