Углежоги

Объявление

Мы готовы в меру своих познаний отвечать на Ваши вопросы по технологиям, связанным с древесным углем.

Обратите внимание: Здесь мы обсуждаем только технологии. Все объявления о купле-продаже удаляются!

Все объявления насчет купли-продажи угля можно помещать на форуме

"торговая площадка древесного угля"

Администраторы форума: Boris (Киев), Олег Викторович (Пермь)

Счетчик визитов на Форум Установлен 18 января 2012 года : счетчик посещений

Пожалуйста, освежайте в памяти правила. (Кнопка Правила в верхнем меню)

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Углежоги » Древесный уголь » БИОУГЛЕРОД с точки зрения норвежских специалистов по выпуску кремния


БИОУГЛЕРОД с точки зрения норвежских специалистов по выпуску кремния

Сообщений 1 страница 9 из 9

1

Пчел написал(а):

Нужно понять что из древесины можно делать не только топливо для электростанций и котельных. Сжечь это самое простое, есть другие отрасли под потребности которых нужно создавать технологию переработки древесины. Нужно развивать технологию производства биококса, топлива-восстановителя для металлургии.

demdjuk написал(а):

Абсолютно согласен. Одно из перспективных направлений переработки биомассы - карбонизация.Само по себе производство пеллет и брикетов, как энергетического продукта малорентабельно, но если подключить карбонизацию с использованием энергии экзотермических реакций, то появляется экономический смысл.


Мысли двух участников форума, озвученные здесь, перекликаются некоторым образом с мыслями зарубежных спецов, которые те излагали в научных статьях.

Перевод(через онлайн-транслятор) статьи норвежских технологов Lars Nygaard из фирмы Fesil ASA и Glenn Scott Christiansen из фирмы "S. Syr Pedersen AS".

"PYROLYSETEKNOLOGI FOR PRODUKSJON AV BIO-KARBON OG ENERGI I SMELTEVERKSINDUSTRIEN"
ПИРОЛИЗНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОУГЛЕРОДА И ЭНЕРГИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

SILISIUMPROSESSENE OG BIO-KARBON
ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА КРЕМНИЯ И БИОУГЛЕРОД

Smelteverksindustrien i Norge lager en rekke ulike metaller og legeringer. I dette innlegget vil vi imidlertid kun se på mulighetene for å bruke bio-karbon til produksjon av silisium og ferrosilisium. Dette valget gjør vi fordi bio-karbon er kostbare råmaterialer som det er mest realistisk å bruke der bio-karbon synes å kunne ha en tilleggsverdi utover det å erstatte fossile karbonmaterialer. Smelteverkene har erfart at dette er mest typisk for silisiumprosessene. Silisium- og ferrosilisiumindustrien i Norge er stor i internasjonal sammenheng. Produktene er en viktig del av den moderne materialteknologien. En vesentlig del av verdens produksjon av solceller er basert på råstoff fra norske smelteverk. Det et samme gjelder for en rekke produkter som kontaktlinser, tåtesmokker, tetningsmasser osv. Høyverdig ferrosilisium er en forutsetning for produksjon av høyfaste stålkvaliteter som kan gjøre bilene lettere. Miljøvennlige transformatorer med lave effekttap krever stål laget med spesialferrosilisium. Både silisium og ferrosilisium er nødvendige materialer for en bærekraftige global utvikling. Produksjonen av disse legeringene krever imidlertid en så høy temperatur at prosessen i praksis må foregå med elektrisk energi i lysbuer. Miljømessig synes det riktig at det lages mye silisiumlegeringer basert på fornybar vannkraft i Norge. Dette synspunktet forsterkes av det faktum at norsk smelteverk ligger helt i front på verdensbasis når det gjelder gjenvinning av energi fra ovnene. Det vil være et dårlig miljø- messig alternativ om disse legeringene i stedet skulle bli produsert i land som brenner kull for å produsere elektrisk kraft. De mest aktuelle landene synes også å ligge langt tilbake når det gjelder gjenvinning av energi.

"Плавильные заводы в Норвегии производят большое количество различных металлов и сплавов. В этом посте, однако,  мы рассмотрим только основные возможности использования биоуглерода  для производства кремния и ферросилиция.  Мы делаем этот выбор, потому что биоуглерод  является как дорогим сырьем, но он также является наиболее реалистичным в использовании, и ещё  биоуглерод, кажется, должен быть в состоянии иметь дополнительную стоимость за то, чтобы заменить ископаемые углеродные материалы. Заводы поняли, что это наиболее характерно для процесса производства кремния. Норвежские  кремниевая индустрия и производство ферросилиция  очень востребованы  в международном контексте. Продукты являются важной частью современных технологий материалов. Значительная часть мирового производства солнечных батарей на основе сырья от норвежских заводов. То же самое верно для различных продуктов, таких как контактные линзы,  герметики и т. д. Высокий класс  ферросилиция является необходимым условием для производства высокопрочных стальных сплавов, которые могут облегчить автомобиль. Экологичные трансформаторы с низкими потерями мощности требуют сталь со специальными марками ферросилиция. Как кремний, так и ферросилиций  - это  необходимые материалы для устойчивого глобального развития. Производство этих легированных материалов, однако, требует такой высокой температуры, что процесс на практике должен происходить с  дуговой электрической энергией. Экологически целесообразно, что значительное производство этих кремниевых легированных добавок происходит  на основе возобновляемой энергии норвежских  ГЭС. Эта точка зрения подкрепляется тем фактом, что норвежские заводы расположены на передовом месте  в мире, когда дело доходит до утилизации энергии от печи.  Будет плохой экологический аспект  производства этих легированных материалов,  если они будут произведены в странах, которые сжигают уголь для производства электроэнергии. Эти же страны находятся далеко в списке эффективных утилизаторов энергии".

«FESIL  ASA» OG «S. SYR PEDERSEN AS» SAMMEN OM BIO-KARBON

СОТРУДНИЧЕСТВО ДВУХ ФИРМ ПО ВЫПУСКУ БИОУГЛЕРОДА

Hele ferrolegeringsbransjen står sammen bak den generelle forskningen i Norge rundt bruk av bio-karbon i silisiumprosessene. Vi står frem her fordi ferrolegeringsprodusenten Fesil ASA og karbonmaterialfirmaet S. Syr Pedersen AS en tid har samarbeidet om 177 å starte produksjon av bio-karbon i Russland for den norske smelteverksindustrien. På 50/50-basis har de to nevnte firmaer i Norge dannet Norchar AS som igjen har etablert et russisk «joint venture» der Norchar er majoritetseier mens strategiske russiske partnere eier resten. Etter en generell vurdering av silisiumprosessene og bio-karbon kommer vi tilbake til våre russiske aktiviteter.

"Вся ферросплавная промышленность согласуется с общими исследованиями в Норвегии относительно использования биоуглерода  в кремниевых процессах". Мы здесь, потому что производитель ферросплавов «Fesil ASA» и углеродная компания «S. Syr Pedersen AS» сотрудничали, чтобы начать производство биоуглерода  в России для норвежской плавильной промышленности. По принципу  «50/50» две упомянутые компании в Норвегии сформировали предприятие «Norchar AS», которая, в свою очередь, создала совместное российское предприятие, в котором «Norchar» является владельцем контрольного пакета, а стратегические российские партнеры - остальные. После общего обзора процессов производства кремния и биоуглерода, мы вернемся к нашей российской деятельности".

0

2

BIO-KARBON, FOSSILT KARBON OG CO
БИОУГЛЕРОД, ИСКОПАЕМЫЙ УГЛЕРОД и ЛЕТУЧИЕ
Silisiumlegeringer må i prinsipp lages med fast karbon (C-fix) som reduksjonsmiddel. Fast karbon er da et kjemisk råstoff og ikke en generell energikilde som kan erstattes med gass e.l. Alle aktuelle karbonmaterialer inneholder både fast karbon og karbon som er bundet i flyktige bestanddeler. Karbon i flyktige bestanddeler drives av som gass ved lave temperaturer og betyr lite for selve silisiumprosessen som er en høytemperaturprosess. Flyktige bestanddeler avgir imidlertid varme når de forbrennes på ovnstoppen. De meste aktuelle karbonmaterialer for silisiumprosessene er her listet opp:

http://sa.uploads.ru/WLljD.png
Priser er hentet fra SlNTEF-rapport SFT3 34 A91056, mens C-fufordeling er hentet fra Stiftelsen Østfoldforskning OR 48.96

В принципе, кремниевые сплавы должны быть изготовлены при помощи твердого углерода (C-fix) в качестве восстановителя. Твердый углерод - это химическое сырье, а не общий источник энергии, который можно заменить газом и тому подобным. Все используемые  углеродные материалы содержат как твердый углерод, так и углерод, связанный с летучими компонентами. Углерод в летучих компонентах работает как газ при низких температурах и мало что значит для самого кремниевого процесса, который является высокотемпературным процессом. Летучие компоненты выделяют тепло при сжигании на верхушке печи. Здесь перечислены самые современные углеродные материалы для кремниевых процессов (цены в норвежских кронах  взяты из отчёта SLNTEF SFT3 34 A91056):

http://s9.uploads.ru/A81UE.png

перевёл для понимания норвежские кроны в сегодняшние долларовые цены

Tabellen over viser at silisiumprosessene i Norge dekker 10-15 % av sitt karbonbehov fra bio-masse i form av treflis og trekull. De viktigste karbonkildene er kull (60 %) og koks (25%), og hovedårsaken er den lave prisen per tonn C-fix. I dag gir den norske produksjonen av silisium og ferrosilisium et årlig utslipp på ca 2 mill tonn fossil COJ eller 5-6 % av Norges totale COa-utslipp. Dette utgjør likevel kun rundt 1/2 av de COj-utslippene en ville ha fått fra en tilsvarende produksjon i et land med kullkraft. Kostnadene til karbonmaterialer utgjør mellom 15 og 25 % av de totale driftskostnadene for silisiumprosessene. En massiv overgang fra kull/koks til bio-karbon ville derfor, med de prisene som er vist overfor, totalt ødelegge muligheten for lønnsomme silisiumprosesser i Norge.

"В приведенной выше таблице показано, что кремниевые процессы в Норвегии покрывают 10-15% их потребления углерода из биомассы в виде древесной щепы и древесного угля. Наиболее важными источниками углерода являются уголь (60%) и кокс (25%), а основной причиной является низкая цена за тонну C-fix. Сегодня норвежское производство кремния и ферросилиция ежегодно производит выбросы около 2 миллионов тонн ископаемого COJ или 5-6% от общего объема выбросов COa в Норвегии. Однако на этот счет приходится лишь около 1/2 выбросов CO 2, которые можно было бы получить из соответствующей добычи на угольной территории. Стоимость углеродных материалов составляет от 15 до 25% от общей операционной стоимости кремниевых процессов. Таким образом, массовый переход от угля и кокса к потреблению биоуглерода  по приведенным выше ценам полностью разрушит возможность прибыльных процессов производства кремния в Норвегии".

Når en i det hele tatt bruker bio-karbon i dagens prosesser, så er årsaken at trekull og flis gir visse fordeler i silisiumprosessene i forhold til kull og koks. Se neste avsnitt. Ferrolegeringsindustriens Forskningsforening (FFF) har i flere år arbeidet med kartlegge fordelene med biokarbon i silisiumprosessen. Med i foreningen er Elkem ASA, Fesil ASA, Finnfjord Smelteverk AS og Tinfos Jernverk AS. Interessante forprosjekter 178 rundt bio-karbon er gjennomført i samarbeid med SINTEF og Stiftelsen Østfoldforskning. Med støtte fra både Norges Forskningsråds KLIMATEK-program og Statoil starter FFF i disse dager et omfattende prosjekt rundt bio-karbon som vil gå over 5 år. Både i laboratorier og ved store driftsforsøk ute i verkene vil en undersøke mulighetene for å optimalisere bruken av bio-karbon i silisiumprosessene. Dette vil forhåpentligvis vise at bio-karbon kan ha en enda større nytteverdi slik at det blir økonomisk forsvarlig å øke bruken av bio-karbon. Totalt vil dette koste 20 mill. Dette er bransjen største felles samarbeidsprosjekt noen gang. Ingen produsenter av silisium eller ferrosilisium rundt i verden betaler CO* -avgifter, heller ikke de norske. Det er ingen grunn til å legge skjul på at muligheten for særnorske COJ -avgifter for prosessindustrien er et skremmende tanke. Etter vårt syn vil eventuelle særnorske avgifter være stikk i strid med ideen om at man skal tenke globalt og handle lokalt så lenge norsk produksjon ferrolegeringer har lave Cd-utslipp og mye energi gjenvinnes i prosessene. For å forstå fordelene med trekull og flis må en se litt på selve silisiumprosessen.

"В следующем разделе рассмотрим когда, во всех текущих процессах используется  органический углерод, а затем поймем, что  древесный уголь и древесная щепа  производят определенные преимущества в кремниевых процессах по  отношению к использованию ископаемого  угля и кокса. Ассоциация (FFF) в течение  нескольких лет работала с отображением преимущества биоуглерода  в процессе производства кремния. В ассоциацию входят «Elkem ASA», «Fesil ASA»,» Finnfjord Smelteverk AS» и «Tinfos Jernverk AS». Интересные предварительные проекты  вокруг биоуглерода  были проведены в сотрудничестве с SINTEF и исследовательским фондом Østfold. При поддержке со стороны норвежской программы исследовательского совета KLIMATEK и Statoil наша ассоциация FFF начинает в эти дни комплексный проект вокруг биоуглерода, который будет работать в течение пяти лет. Как в лабораториях, так и в крупных операционных испытаниях и работах, будут исследованы возможности оптимизации использования биоуглерода в кремниевых процессах. Это, мы надеемся, покажет, что биоуглерод  может иметь еще большую полезность, так что экономически целесообразно увеличить использование биоуглерода.  В общей сложности это будет стоить 20 миллионов. Это самый крупный совместный совместный проект в отрасли. Никакие производители кремния или ферросилиция по всему миру(включая норвежских) не платят плату за выброс CO *. Нет никаких оснований скрывать, что возможность взимания особых норвежских платежей по выбросу CO для перерабатывающей промышленности - это страшная мысль. На наш взгляд, любые специальные норвежские обвинения будут противоречить идее, что нужно думать глобально и действовать локально, пока норвежские производители ферросплавов имеют низкие выбросы Cd, и много энергии перерабатывается и утилизируется  в процессах. Чтобы понять преимущества древесного угля и древесной щепы, взгляните на процесс производства кремния".

0

3

BIO-KARBON I SILISIUMPROSESSENE
БИОУГЛЕРОД И ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА КРЕМНИЯ

Biokarbon koster vesentlig mer enn de normale fossile karbonmaterialene, men gir også visse fordeler i forhold til kull og koks :
- Ris har en viktig effekt ved at den gir en bedre gassfordeling i ovnen
- Både trekull og flis er spesielt reaktive karbonmaterialer. Det er positivt for prosessutbyttet. Dessuten har begge biomaterialene en gunstig effekt på de elektriske forholdene i ovnen.
For å gi et realistisk bilde av hvor viktig det er med høy reaktivitet, er det nødvendig å se litt på silisiumprosessene som i korthet ut på å fjerne de to oksygenatomene i kvartsmolekylet, og den logiske prosessen burde da være følgende:

"Биоуглерод  стоит значительно больше, чем обычные ископаемые углеродные материалы, но он также дает определенные преимущества по сравнению с применяемыми углем и коксом:
- имеется  важный эффект в том, что он обеспечивает лучшее распределение газа в печи.
-и уголь, и щепа являются углеродными материалами с высокой реакционной способностью. Это положительно для хода процесса. Кроме того, оба биоматериала благотворно влияют на электрические условия в электропечи.
Чтобы дать реалистичную картину того, насколько важна высокая реакционная способность, необходимо смотреть на кремниевые процессы как на быстрое удаление двух атомов кислорода в молекуле кварца, и тогда логический процесс должен быть следующим:
http://sg.uploads.ru/KXyS3.png
Så enkel er dessverre ikke virkeligheten. Som det fremgår av ligningen over skal det fjernes to oksygenatomer fra hvert kvartsmolekyl. Et spesielt forhold ved denne prosessen er at kvarts der en har fjernet ett oksygenmolekyl lett danner SiO-gass ved ca 2.000 °C :

К сожалению, простой вариант - это не реальность. Как показано в приведенном выше уравнении, два атома кислорода из каждой молекулы кварца должны быть удалены. Особым аспектом этого процесса является то, что кварц, в котором удаляется молекула кислорода, легко образует SiO-газ при температуре около 2000 ° C:
http://s3.uploads.ru/fOWJi.png

Denne SiO-gassen har lett for å følge CO-gassen ut av ovnen og oksidere tilbake til SiO2 (kvarts/silika-støv). Dette skjer når gassen møter luft utenfor ovnen. Avgassene renses i store posefiltre. I Norge renses det årlig ut over 100.000 tonn silikastøv fra sili- 179 siumprosessene. Silikastøv laget rundt 1980 store deponeringsproblemer, men er i dag et godt salgsprodukt Typiske tap for ferrosilisiumprosessen i form av SiO-gass er ca 10 % mens en ved produksjon av silisiummetall gjeme taper rundt 15 %. Silikastøvet kan selges, men prisen er bare ca 10 % av prisen for silisium metall. Dette er dårlig forretning når en vet at det første prosesstrinnet til SiO-gass(2) bruker hele 90 % av energien. Trinnet SiO til Si bruker bare 10 %. Dessuten koster fjerning av det første oksygenatomet 50 % av karbonforbruket Å redusere tapene av silisium så langt det er teknisk og økonomisk mulig er derfor et viktig mål både for silisium- og ferrosilisiumprosessen. Det er nettopp på dette området en håper å kunne optimalisere bruken av bio-karbon som på grunn av sin høye reaktivitet har en spesiell evne til å fange opp den verdifulle SiO-gassen på vei ut av ovnen etter følgende reaksjon:

"Этот SiO-газ приводит к выходу угарного газа из печи и окисляется обратно до SiO2 (кварц / кремнеземная пыль/микросилика). Это происходит, когда газ встречает воздух вне печи. Выхлопные газы очищаются в больших мешочных фильтрах. Ежегодно в Норвегии очищается более 100 000 тонн кремнеземной пыли от кремниевых процессов. Силиконовая пыль создала с  1980 года несколько  крупных проблем с применением, но сегодня это хороший продукт продаж. Типичные потери для процесса ферросилиция в виде газа SiO составляют около 10%, а производство металлического кремния теряет около 15%. Силиконовая пыль может быть продана, но цена составляет всего около 10% от цены кремниевого металла. Это плохой бизнес, когда известно, что первый шаг процесса с образованием  газа SiO (химическая реакция 2) потребляет 90% энергии. Последующий шаг SiO ->Si использует только 10% энергии. Кроме того, удаление первого атома кислорода стоит  50% от стоимости потребления углерода. Поэтому для уменьшения потерь кремния, насколько это технически и экономически целесообразно, это важная задача как для процесса кремния, так и для ферросилиция. Именно в этой области надеется оптимизировать использование биоуглерода, который благодаря своей высокой реакционной способности обладает особой способностью захватывать ценный газ SiO на выходе из печи после следующей реакции:

http://s5.uploads.ru/HBxwT.png

Reaktivt karbon har evnen til å fange opp og gjenvinne SiO-gassen ved at den reagerertil silisiumkarbid (SiC); et fast stoff som er et meget verdifullt mellomprodukt i prosessen.

"Реактивный углерод обладает способностью захватывать и восстанавливать газ SiO путем взаимодействия с получением карбида кремния (SiC); твердое вещество, которое является очень ценным промежуточным звеном в этом процессе".

0

4

ВСЁ ВЫШЕНАПИСАННОЕ ПО ПРОИЗВОДСТВУ КРЕМНИЯ МОЖНО СХЕМАТИЧНО ПРЕДСТАВИТЬ ТАК:

http://sa.uploads.ru/f498h.png

0

5

AKTUELLE KRAV TIL BIO-KARBON

ТЕКУЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К БИОУГЛЕРОДУ

Begrepet bio-energi omfatter alle levende/biologiske/organiske materialer som kan brennes og avgi energi. Som bio-energikilde vil de fleste materialer bli vurdert ut fra sin brennverdi og forbrenningstekniske egenskaper.
Når smelteverksbransjen skal vurdere eventuelle kilder for bio-karbon, må vi imidlertid legge til grunn helt andre kriterier enn det som er normalt for bio-energi. Nå skal det nevnte KLIMATEK-prosjektet lære oss mye mer om riktig valg av råstoffer og prosess for optimal produksjon av bio-karbon i form av flis, halvbrent flis/trebiter(=roasted wood) og trekull. Våre foreløpige vurderinger er basert på dagens erfaringer som tilsier at en rekke kilder for bio-energi trolig er lite egnet:
"Термин биоэнергетика включает все живые / биологические / органические материалы, которые могут быть сожжены и выделять энергию. В качестве источника биоэнергии большинство материалов будет оцениваться на основе их характеристик горения и сжигания.
Однако, когда индустрия плавильной промышленности должна оценивать любые источники биоуглерода, мы должны основывать совершенно разные критерии от того, что является нормальным для биоэнергетики. Теперь вышеупомянутый проект KLIMATEK научит нас  гораздо больше о правильном выборе сырья и процессов для оптимального производства биоуглерода в виде щепы, торрефиката  и древесного угля. Наши предварительные оценки основаны на текущем опыте, который указывает на то, что ряд источников биоэнергетики, вероятно, не подходит:
- Bio-materialer som forkulles til tette beklignende strukturer har lite åpne porer som er viktig for reaktiviteten. Vi er redd for at komprimering og varmebehandling av trevirke/ spon o.l til briketter faller i denne kategorien,men det vil vi få vite mer om senere.
- Биоматериалы, обугленные до плотных смежных структур, имеющие небольшие открытые поры, которые важны для реактивности. Мы опасаемся, что сжатые и термообработанные щепа и брикеты попадают в эту категорию, но мы узнаем об этом позже.
- Bio-materialer som ikke har en viss størrelse (> 10 mm) eller mekanisk styrke til å beholde sin størrelse ved transport frem til ovnen, vil lett blåse bort og brenne opp i avgassrørene.
- Биоматериалы, которые не имеют определенного размера (> 10 мм) или механическую прочность, чтобы сохранить их размер при транспортировке в печь, легко сдуваются и сгорают в выхлопных трубах.
- Bio-materialer av enkelte tette/tunge tresorter (f .eks. ironwood) blir helt ubrukelig som trekull fordi trekullbitene mangler porer og oppfører seg som dårligste koksen en får kjøpt.
- Биоматериалы из некоторой плотной / тяжелой древесины (например, железного дерева) становятся совершенно бесполезными в качестве древесного угля, потому что угольные куски не имеют пор и ведут себя как самый худший кокс, который покупают.
- Bio-materialer med forurensninger av jern, f.eks rivningstrevirke, er lite egent for silisium
- Биоматериалы с примесями железа  носят небольшой характер применения для кремния
- Bio-materialer med vesentlige forurensninger av aluminium, titan og en del andre elementer er ikke brukbart hverken for silisium eller ferrosilisium.
- Биоматериалы со значительными примесями алюминия, титана и некоторых других элементов не пригодны ни для кремния, ни для ферросилиция.
Det kan synes riktig å trekke den konklusjonen at smelteverksbransjen er Ganske kresen i sin vurdering av mulige kilder for bio-karbon. Sett litt i perspektiv så tyder de planer og ideer som foreligger på at det vil bli satset så mye på bio-energi og energiskog at det skulle være mulig å «redde» tilstrekkelig trevirke av ønsket type fra total forbrenning slik at det heller kunne kjøres gjennom en pyrolyse for omdanning til trekull.
Om Sverige følger opp sin planlagte omlegging fra kjernekraft til bio-energi,burde et slikt konsept være realistisk.
Som sagt vil det nevnte KLIMATEK-prosjektet lære oss mere om disse forholdene, men vi arbeider foreløpig ut fra den hypotesen at våre ovner trenger trekull laget av trebiter.

Может показаться уместным сделать вывод о том, что плавильная промышленность довольно разборчива в оценке возможных источников биоуглерода. Полагая в перспективе, планы и идеи предполагают, что в биоэнергетический и энергетический лес будет так много инвестиций, что можно было бы «сэкономить» достаточное количество древесины желаемого типа от общего сгорания, чтобы они  также могли быть  подвернуты пиролизу  для превращения в древесный уголь.
Если Швеция продолжит свои плановые изменения от ядерной энергетики до биоэнергетики, такая концепция должна быть реалистичной.
Как сказано выше, вышеупомянутый проект KLIMATEK научит нас больше об этих условиях, но в настоящее время мы работаем над гипотезой о том, что нашим печам нужен древесный уголь из древесной щепы.

0

6

AKTUELLE PYROLYSEPROSESSER

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕУГЛИВАНИЯ

I dag blir de store mengdene trekull for det meste produsert i Asia og Sør-Amerika.
Mye blir produsert i gammeldagse miler gravd ned i bakken, men i Brasil er industriell produksjon basert på eukalyptus fra plantasjer. Det finnes dessuten en del store sjaktanlegg bak Ural i Russland samt en stor moderne sjakt i Australia.

"Сегодня большие объемы угля по большей части производятся в Азии и Южной Америке. В большом количестве уголь выпускается  по старинным технологиям (кучи, ямы), но в Бразилии широко развито промышленное производство на основе эвкалипта с плантаций. Есть также ряд крупных углевыжигательных производств  за Уралом в России, а также большая современная индустрия переугливания  в Австралии.
MILER
ПРИМИТИВНОЕ ПЕРЕУГЛИВАНИЕ
Mile-prosessen er karakterisert av dårlig styring som gir mye sur røyk i omgivelsene. Det er ingen utnyttelse av avgassene og ved rivingen av milene kan trekullene lett bli forurenset av jord og leire. Trevirke karakteriseres ofte som «mixed tropical» som kan være regnskog, og her kan en finne tresorter innblandet som gir meget dårlig reaktivitet. Noe ujevn kvalitet, spesielt i dårlig vær. Mange akseptable laster er kjøpt av slike kvaliteter, men det er vanskelig å systematisere og optimalisere driften med så variable kvaliteter. Det planlegges ikke å basere KLIMATEK-prosjektet på slike kvaliteter.

"Кучевое и ямное углежжение  характеризуется плохим контролем, который вызывает много кислотного дыма в окружающей среде. Нет использования выделяемых газов, а при доставании такой  уголь легко может быть загрязнен почвой и глиной. Такой уголь  часто характеризуется как «смешанный тропический», который может быть тропическим лесом, и можно найти связанные с ним типы древесины, которые дают очень слабую реактивность. Совсем неравномерное качество, особенно в плохую погоду. Многие приемлемые характеристики приобретаются из таких марок угля, но всё сложно систематизировать и оптимизировать операции с  такими переменными качествами. Планируется основать проект KLIMATEK на таких качествах".

RETORTER
РЕТОРТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Retorten er en beholder som står inne i en ovn som fyres opp for å starte prosessen. Dette er en satsprosess som kan kjøres uten bakkekontakt med små muligheter for forurensninger. Det hele kan styres med moderne instrumenter som i en industriell prosess. Trebitene ligger stille hele tiden og dette er trolig den prosessen som gir det største utbyttet av trekull. Retorten kan være indirekte oppvarmet eller det kan gjøres en delvis forbrenning inne i retorten for å dekke varmebehovet i pyrolysen. Et retorteanlegg vil bestå av en rekke retorter og det gjør prosessen fleksibel. En gradvis oppbygging av produksjonen er mulig, og overskuddsvarme fra flyktige bestanddeler i trevirket kan gjenvinnes i form av varmt vann eller damp.
Prosessen medfører imidlertid en del håndtering av retorter, lokk, trebiter og trekull. I Russland har Norchar AS sikret seg rettigheter til en interessant retorte-teknologi som allerede er prøvet i full driftsskala. Sluttprosjekteringen av driftsanlegg med varmegjen-vinning skal starte nå, og det russiske joint venture har rettigheter til 50.000m3/år blandet løv-/bar-skog egnet for trekull. Flere aktuelle steder vurderes for bygging av trekullanlegg, og varmegjenvinning ser ut til å bli en standard løsning. Det meste aktuelle stedet ser det ut til at trekullanlegget kan levere varme inn på et bestående fjernvarmenett Dette nettet forsyner i dag 30.000 mennesker. Varme kommer fra oljeskifersjakter som har store utslipp av fossilt COi mens brytingen av oljeskifer er et stort miljøproblem i seg selv.

"Реторта представляет собой контейнер, который стоит внутри печи, которая запускается для запуска процесса. Это пакетный процесс, который можно запускать без контакта с грунтом с незначительными загрязнителями. Все это можно контролировать с помощью современных инструментов, например, в промышленном процессе. Древесные кусочки все еще молчат, и это, вероятно, процесс, который дает самый большой урожай древесного угля. Реторта может быть косвенно нагрета или с частичным сгоранием  внутри реторты может быть сделано для покрытия потребности в тепле в пиролизе. Реторты будут стоять в печи с временным сдвигом  и это сделает процесс гибким. Постепенное наращивание производства возможно, и избыточное тепло от сгорания летучих компонентов в древесине может быть извлечено в виде горячей воды или пара.
Этот процесс, однако, требует некоторой обработки реторты, крышки, древесной щепы и древесного угля. В России «Norchar AS» обеспечила права на интересную ретортную технологию, которая уже протестирована в полном объеме. Окончательная проекция установок по рекуперации тепла начнется сейчас, а российское совместное предприятие имеет права на 50 000 м3 / год смешанного леса, подходящего для древесного угля. Для строительства угольных электростанций рассматривается несколько соответствующих объектов, и рекуперация тепла, по-видимому, является стандартным решением. В основном место кажется, что завод по производству древесного угля может подавать тепло в постоянную сеть централизованного теплоснабжения. Сегодня эта сеть обеспечивает теплом 30 000 человек. Тепло поступает от нефтепереработчиков, которые имеют высокий уровень ископаемого COi, в то время как переработка сланца является серьезной проблемой окружающей среды".

SJAKTANLEGG
НЕПРЕРЫВНОДЕЙСТВУЮЩИЕ УСТАНОВКИ
Noen av de store trekullanleggene i verden kjører kontinuerlige sjaktprosesser. Det skal være store sjaktanlegg bak Uralfjellene som forsyner russiske smelteverk, men teknologien er stemplet som militære hemmeligheter. Den er derfor lite tilgjengelig selv i Russland.
Det største kjente sjaktanlegget ble bygget av Lurgi i vest i Australia for et silisium verk. Her produseres det i to sjakter ca 27.000 t/år hovedsakelig av treslaget jarra.
Sjaktprosessene er elegante og rasjonelle, men ikke så fleksible som et retorteanlegg om en ønsker å øke produksjonen gradvis. Dessuten vil trekullene på sin vei ned gjennom sjakten danne noe finstoff som vil redusere utbyttet. Rent energimessig en nok en moderne sjakt det beste anlegget.

"Некоторые из основных заводов по производству древесного угля в мире работают в непрерывном цикле. За Уралом будут крупные непрерывнодействующие объекты, которые поставляют российские заводы, но технология запечатлена как военная тайна. Поэтому они недоступны даже в России.
Крупнейший известный непрерывнодействующий углевыжигательный объект был построен в городе Лурги на западе Австралии для последующих кремниевых работ. Здесь он производится в двух вращающихся вертикально валах около 27 000 т / год в основном из древесины «jarra».
Непрерывнодействующие процессы элегантны и рациональны, но не настолько гибки, как ретортная технология, если вы хотите постепенно наращивать производство. Кроме того, древесный уголь на своем пути вниз через скребки вала образует некоторую угольную мелочь и золу, которые уменьшают чистый выход угля(%).
По съёму и утилизации энергии современный вертикальный вал - лучший объект".

0

7

PYROLYSE OG ENERGI

ПИРОЛИЗ и ЭНЕРГИЯ

Normalt trevirke er det mest sannsynlige råmaterialet for produksjon av bio-karbon. En analyse av tørt trevirke viser ca 75 % flyktige bestandeler hvorav omlag halvparten er karbon.. De resterende 25 % av tørr flis er fast karbon som vil inngå i selve silisiumprosessen. Pyrolyse av trevirke bør i lys av dagens energi- og miljøsituasjon foregå slik at en
får utnyttet overskuddsvarmen i de flyktige bestanddelene. Det kan da synes rasjonelt å sette trevirket på ovnen i form av treflis. Men her finnes det viktige begrensninger. For det første vil en for stor mengde treflis forstyrre prosessen, og årsaken er sannsynligvis at en del flis da vil komme ned i reaksjonssonen uten å ha blitt pyrolysert slik treflisen har fått ønsket reaktivitet. En annen begrensning er at ikke alle ovner har energigjenvinning og på disse ovnene vil denne varmen være bortkastet En siste begrensning er at forbrenningen over en ovn er gir et vesentlig lavere energiutbytte enn forbrenning i for eksempel et anlegg for biobrensel.
Den langt største energiinnholdet foreligger i form av flyktige bestanddeler. Selve produksjon av trekull bruker så mye energi at en til slutt sitter igjen med ca 10 % mer overskuddsvarme enn den energien som foreligger i form av trekull. En enkel varmebalanse for produksjon av trekull ved pyrolyse kan se ut som følger:
http://sd.uploads.ru/IMOHj.png

Обычно древесина является наиболее вероятным сырьем для производства биоуглерода. Анализ сухой древесины показывает около 75% летучих компонентов, из которых около половины составляет углерод. Остальные 25% сухой древесины представляют собой нелетучий углерод, который будет частью самого кремниевого процесса. Пиролиз древесины должен в свете сегодняшней энергетической и экологической ситуации иметь место, чтобы использовать избыточное тепло в летучих составляющих. Тогда может быть разумно поставить древесину в печь  в виде древесной щепы. Но здесь есть важные ограничения. Во-первых, чрезмерное количество древесной щепы будет мешать процессу, и, вероятно, причина в том, что некоторые щепки будут поступать в зону реакции без пиролиза, поэтому древесная щепа получила желаемую реакционную способность. Другим ограничением является то, что не все печи имеют рекуперацию энергии, и на этих печах эта теплота будет потрачена впустую. Последнее ограничение заключается в том, что сжигание на печи является значительно более низким выходом энергии, чем сгорание, например, в биотопливной установке.
Наибольшее энергетическое содержание находится в виде летучих компонентов. Фактическое производство древесного угля потребляет столько энергии, что в конце концов остается примерно на 10% больше избыточного тепла, чем энергия, присутствующая в виде древесного угля. Простой баланс тепла для производства древесного угля пиролизом может выглядеть следующим образом:
http://sh.uploads.ru/ALNIp.png
Figur 1
Figuren (figur 1) viser at det vil være meget verdifullt om trekullene kunne krediteres for verdien av overskuddsvarmen. Hvis overskuddsvarmen kunne selges som fjernvarme til 10 øre/kWh, ville det bety at kostnadene for produksjon av trekull gikk ned med 1.100 kr per tonn C-fix.
Dette tilsvarer nøyaktig differansen i pris mellom den oppgitte kostnaden for trekull C-fix og den C-fixprisen som er oppgitt for koks.
Men dette er ingen enkel sak å få til. Kikker en tilbake på tabellen over priser på ulike karbonmaterialer, så vil den skarpe iakttaker allerede ha oppdaget at det synes å være mangel på logikk siden prisen på C-fix i trekull er vesentlig lavere enn prisen på C-fix i flis. Ved pyrolyse av flis vil en i hvert fall ikke øke C-fixmengden, og prosessen
koster normalt penger om en ikke skulle få usedvanlig godt betalt for varmen. Forklaringen er at C-fix-prisen for flis gjelder norsk flis, og fordi flisen pakker seg så dårlig ved skipning, så er det ikke de helt store beløp å spare på å importere flis. Prisen for Cfix i trekull gjelder derimot trekull importert fra Asia eller Sør-Amerika. I disse landene
er både trevirket og arbeidskraft billig, men klimaet tilsier at det er vanskelig å selge varme.

Вышеприведённая блок-схема  (рис. 1) показывает, что было бы очень полезно, если бы уголь мог быть зачислен за величину избыточного тепла. Если избыточное тепло может быть продано как централизованное теплоснабжение на 10 эре / кВтч, это будет означать, что стоимость производства древесного угля снизилась на 1100 крон за тонну C-fix. ( "эре" - это типа цента в Норвегии)
Это точно соответствует разнице в цене между заявленной стоимостью C-fix угля и ценой C-fix, указанной для кокса. Т.е.2600-1500=1100 крон/т.
Но это нелегко. Оглядываясь на таблицу цен на разные  углеродные материалы, острый наблюдатель уже обнаружит, что, похоже, отсутствует логика, так как цена C-fix в древесном угле значительно ниже, чем цена C-fix в щепе. В случае пиролиза щепы вы не будете увеличивать ценник C-fix, и этот процесс переугливания обычно стоит денег, если вы не получите необычайно хорошую оплату за тепло. Объяснение заключается в том, что цена C-fix для щепы  применяется к норвежской  щепе, а потому, что щепа так плохо упаковывается при отправке, это не большая сумма для экономии на применении щепы. Цена Cfix в древесном угле, однако, применима к древесному углю, импортированному из Азии или Южной Америки. В этих странах древесина и труд дешевы, но климат указывает на то, что трудно продавать тепло на сторону.

0

8

Konklusjon:
ВЫВОД:
Skal bio-karbon bli konkurransedyktig i silisiumprosessene må en for det første ha tilgang på billig trevirke av egnet type. Dessuten bør/må pyrolysen gjøres et sted det er mulig å få kredit for varmen. Vi som forfattere tror at dette best lar seg gjøre i Russland, og for å få rettigheter i skogen må en også legge produksjon av trekull til Russland. Det er imidlertid ganske vanlig i Russland at kundene ikke har penger til å betale med, og da vil det være logisk å la kundene betale for varmen ved å levere ved.
Å stoppe leveransene av fjernvarme slik at rørsystemet fryser i stykke gjør en bare ikke. Hvis en først har etablert trekullproduksjon i Russland er det fristende å tenke seg leveranse av russiske treklosser til et trekullanlegg plassert ved en stor forbruker av damp eller varmt vann i Norge som da ville kunne dekke sitt energibehov med bioenergi.

  "Чтобы биоуглерод сделать конкурентоспособным в кремниевых процессах, сначала необходимо иметь доступ к дешевой древесине подходящего типа. Кроме того, пиролиз должен быть сделан где-то там, где можно получить кредит на тепловую энергию. Мы, как авторы, считаем, что это лучше всего делать в России, и для того, чтобы получить права в лесу, нужно также добавить производство древесного угля в Россию. Однако в России довольно часто бывает, что у клиентов нет денег, чтобы заплатить, и тогда будет логично позволить клиентам платить за тепло за счет доставки. Прекращение поставок в централизованное  теплоснабжение делать дозировано, лишь бы не заморозить систему трубопроводов в зимнее время. Если в России впервые было создано производство древесного угля, возникает соблазн подумать о доставке российских деревянных блоков(!?) на завод по производству древесного угля, который размещается  рядом с крупным потребителем пара или горячей воды в Норвегии, которые могли бы удовлетворить свои энергетические потребности с помощью биоэнергетики".

0

9

Спасибо Олег Викторович, очень интересная статья.
Еще одна статья написанная норвежскими специалистами http://www.pyrometallurgy.co.za/Infacon … Monsen.pdf
Было бы хорошо увидеть ее здесь на русском языке.

0


Вы здесь » Углежоги » Древесный уголь » БИОУГЛЕРОД с точки зрения норвежских специалистов по выпуску кремния