Paliwa formowane. Biopaliwa i paliwa z odpadów w procesach termicznych
Janusz W. Wandrasz, Andrzej J. Wandrasz
rok wydania: 2006
stron: 466
oprawa: twarda
format: B5
wydawnictwo: Seidel-Przywecki
Prezentowany podręcznik przedstawia interesujące zarówno naukowców jak i pracowników przemysłu zagadnienia technologii formowania paliw odnawialnych ich składu oraz technik i technologii wykorzystywania ich jako odnawialnych źródeł energii.
Zebrane w książce dane o właściwościach substancji palnych dają podstawy projektowania palenisk i procesów termicznych stwarzając równocześnie podstawy szerszego spojrzenia na problemy energetyczne zakładów i możliwości projektowania zarówno obiektów jak i urządzeń.
Dane eksploatacyjne pozwalają przeprowadzić analizę opłacalności różnych przedsięwzięć opartych na wykorzystywaniu biomasy i bioodpadów w procesach technicznych.
W książce zaprezentowano poglądy wielu autorów w okresie ostatnich 10-ciu lat a przede wszystkim badania prowadzone przez Katedrę Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów Politechniki Śląskiej.
Niniejsza publikacja jest przeznaczona dla projektantów, wykonawców, technologów i eksploatatorów instalacji przygotowania biopaliw i spalarni. Dzieło może być przeznaczone jako podręcznik akademicki dla następujących kierunków studiów: Inżynieria Środowiska na Politechnikach i Akademiach Rolnych, Ochrona Środowiska na Politechnikach, Akademiach Rolnych i Uniwersytetach.
Jest to obecnie jedyne dzieło o tej tematyce, które zawiera najnowsze badania w dziedzinie energetycznego wykorzystania odpadów zarówno w Polsce jak i w innych krajach.
SPIS TREŚCI:
SPIS OZNACZEŃ 11
1. WPROWADZENIE 19
Literatura 22
2. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI PALNYCH 23
2.1 Drewno jako biomasa lub paliwo 25
2.1.1 Celuloza 32
2.1.2 Hemiceluloza 34
2.1.3 Lignina 35
2.1.4 Substancja mineralna — właściwości popiołu z drewna 37
2.2 Papier, karton i inne związki celulozy 39
2.2.1 Karton 41
2.2.2 Opakowania wielowarstwowe 41
2.3 Tworzywa sztuczne 43
2.3.1 Polipropylen - PP 45
2.3.2 Polistyren - PS 45
2.3.3 Polietylen - PE 46
2.3.4 Polichlorek winylu - PCW 46
2.3.5 Poliamidy i poliuretany - PA 47
2.3.6 Politereftalan etylenu - PET 48
2.3.7 Właściwości tworzyw sztucznych dostępnych jako substancja palna 48
2.3.8 Tworzywa degradowalne 49
2.3.9 Produkty toksyczne termicznego rozkładu tworzyw sztucznych 50
2.4 Substancje organiczne pochodzenia zwierzęcego i roślinnego 51
2.4.1 Biomasa pochodzenia roślinnego 53
2.4.2 Zawartość i skład popiołu w palnej substancji organicznej biomasy 57
2.4.3 Biomasa pochodzenia zwierzęcego 58
2.4.4 Skóry 61
2.5 Guma i odpady gumowe 63
2.6 Osady 63
2.7 Produkty technicznego przetwarzania substancji biologicznych 71
2.7.1 Melasa 71
2.7.2 Wysłodki 72
2.7.3 Skrobia 73
2.7.4 Tekstylia 74
2.8 Paliwa naturalne stosowane w procesach współspalania 75
2.8.1 Węgiel kamienny 75
2.8.2 Węgiel brunatny 78
2.8.3 Torf 81
2.8.4 Paliwa ciekłe 82
2.8.5 Paliwa gazowe 86
Literatura 88
3. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PALIW FORMOWANYCH 91
3.1 Ogólne informacje o paliwach formowanych 91
3.2 Kształt i uziarnienie 92
3.3 Wilgotność 95
3.4 Gęstość nasypowa 95
3.5 Właściwości wytrzymałościowe 97
3.5.1 Ścieralność 97
3.5.2 Twardość 99
3.6 Właściwości sorpcyjne 100
3.7 Stabilność biologiczna 102
3.8 Właściwości paliwowe 102
3.9 Badania wartości opałowej substancji jednorodnych i ich mieszanin 107
3.9.1 Ocena wartości opałowej metodą pomiaru ciepła spalania 108
3.9.2 Wyznaczanie Wd i Wr z równań aproksymacyjnych 109
3.9.3 Temperatura zapłonu 118
3.9.4 Lotność rozpuszczalnika 120
3.9.5 Temperatura mięknienia i topienia żużla 120
3.10 Właściwości emisyjne paliw 122
3.10.1 Procesy współspalania węgla z różnymi substancjami wchodzącymi w skład paliw formowanych 134
Literatura 143
4. ZASADY FORMOWANIA PALIW 145
4.1 Matematyczna analiza procesów formowania paliw 146
4.2 Technika tworzenia paliw formowanych 153
4.3 Procesy wytwarzania paliw ciekłych i gazowych 156
Literatura 165
5. MASZYNY I URZĄDZENIA INSTALACJI PRZYGOTOWANIA PALIW 167
5.1 Rozdrabniarki 167
5.1.1 Kruszarki udarowe 170
5.1.2 Młyny młotkowe 171
5.1.3 Shreddery — Złomokruszarki 173
5.2 Separatory 175
5.2.1 Separatory bębnowe 175
5.2.2 Separatory kaskadowe 178
5.2.3 Separatory balistyczne 180
5.2.4 Separatory aerodynamiczne 182
5.2.5 Separatory magnetyczne 184
5.3 Prasy do peletowania (peleciarki) 186
5.3.1 Prasy z matrycą pierścieniową 187
5.3.2 Prasy z matrycą talerzową 189
5.4 Prasy do brykietowania 191
5.5 Suszarki i chłodziarki 192
5.6 Prasy do belowania 195
5.6.1 Prasy do belowania — przykłady 196
5.6.1.1 Urządzenia małogabarytowe 196
5.6.1.2 Prasy kanałowe 199
5.6.1.3 Perforator butelek plastikowych 203
5.7 Przenośniki i transportery 205
5.7.1 Przenośniki taśmowe łańcuchowe 205
5.7.2 Przenośniki płytowe 206
5.7.3 Taśmowe przenośniki korytowe 207
5.7.4 Przenośniki z regulowaną prędkością 208
5.8 Wagi 209
5.9 Maszyny i urządzenia mobilne 210
5.9.1 Rozdrabniarki mobilne 210
5.9.2 Mobilne urządzenia przesiewające 214
5.9.3 Mobilne separatory aerodynamiczne 217
5.10 Instalacje segregacji odpadów 220
5.10.1 Instalacje sortowania odpadów 220
5.10.2 Przegląd instalacji segregacji ręcznej 222
5.10.3 Przykłady rozwiązań sortowni odpadów 224
5.11 Nietypowe maszyny i urządzenia instalacji przygotowania paliw 227
5.11.1 Tyrannosaurus 227
5.11.2 Ruchoma podłoga transportowa 229
Literatura 231
6. PRZYKŁADOWE INSTALACJE FORMOWANIA PALIW 233
6.1 Instalacje wytwarzania paliwa formowanego na bazie procesu kompostowania 233
6.1.1 Instalacja Herhof 233
6.2 Instalacje bezpośredniego wytwarzania paliwa stałego 235
6.2.1 Instalacja UWAS 235
6.2.2 Instalacja ORFA 237
6.2.3 Instalacja ECOMAT 240
6.2.4 Instalacje KAWASAKI 243
6.2.5 Instalacja Komptech-Farwick 245
6.2.6 Instalacja Kvaerner Pulping 247
6.2.7 Instalacja THG 248
6.2.8 Instalacje BMH 249
6.2.8.1 Przykłady różnych instalacji BMH 252
6.2.9 Instalacja Zajons Logistik 258
6.3 Niskotemperaturowe instalacje wytwarzania paliwa stałego i gazowego 266
6.3.1 Technologia WABIO 266
6.4 Polskie instalacje produkcji paliw 268
6.4.1 Paliwo VIG 269
6.4.2 Paliwa OF, PC i PS firmy EKOGAL Kutno 270
6.4.3 Paliwa z odpadów medycznych 281
6.4.4 Produkty zwierzęce przetworzone w paliwo 290
Literatura 295
7. WYMOGI TECHNICZNO EKSPLOATACYJNE STOSOWANIA PALIW W PROCESACH TERMICZNYCH 299
7.1 Przemysł cementowy 299
7.2 Procesy współspalania paliw formowanych w paleniskach rusztowych 302
7.2.1 Zakres i metodyka badań 304
7.2.2 Właściwości i sposób tworzenia mieszanek paliwowych 305
7.2.3 Obserwacje warunków pracy kotła 308
7.2.4 Wyniki badań wielkości emisji 309
7.3 Procesy spalania w innych paleniskach energetycznych 318
Literatura 319
8. PODSTAWY REALIZACJI PROCESÓW TERMICZNYCH WYKORZYSTANIA PALIW 321
8.1 Podstawowe pojęcia w procesach termicznych 321
8.2 Skład chemiczny i podstawowe własności substancji palnej 324
8.2.1 Wartość opałowa, ciepło spalania, entalpia substratów i produktów procesu 328
8.2.2 Temperatury procesu termicznego 333
8.2.3 Model spalania paliwa 335
8.3 Proces uwęglania paliw (piroliza beztlenowa, odgazowanie) 339
8.3.1 Kinetyka procesu odgazowania 340
8.4 Procesy zgazowania 354
8.4.1 Podstawy teoretyczne procesów zgazowania 356
8.4.2 Typowe schematy reaktorów procesu zgazowania 362
8.5 Procesy spalania 364
8.5.1 Układy kombinowane komór procesowych 367
8.5.2 Komory dopalające 370
Literatura 378
9. BILANS MASY I ENERGII PROCESÓW WSPÓŁSPALANIA PALIW FORMOWANYCH Z PALIWAMI ENERGETYCZNYMI 381
9.1 Podstawy wykonywania prac bilansowych 381
9.2 Metody sporządzania bilansów masy i energii 383
9.2.1 Bilansowanie w procesach projektowania i eksploatacji inwestycji. 383
9-3 Opracowanie wyników pomiarów 391
9.4 Modele symulacyjne procesów termicznych 395
9.5 Bilans masy i energii układu równoczesnego odgazowania, zgazowania i spalania 398
9.5.1 Proces odgazowania odpadów 399
9.5.2 Proces zgazowania 401
9.5.3 Reaktor spalania 403
9.5.4 Komora pirolityczna 403
9.5.5 Program obliczeniowy 404
Literatura 407
10. BADANIA I CERTYFIKACJA PALIW 409
10.1 Cel i konieczność prowadzenia certyfikacji paliw 413
10.2 Podstawy przeprowadzania badań certyfikacyjnych 414
10.3 Przykładowy kompleksowy certyfikat paliwa 416
Literatura 441
11. TABLICE I ZESTAWIENIA 443
Literatura 452
SKOROWIDZ 453
