banner

Блог

Jul 10, 2023

Оценка термической эффективности и потенциала снижения выбросов алкоголя

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 13301 (2023) Цитировать эту статью

131 доступ

Подробности о метриках

До сих пор уголь, нефть и природный газ по-прежнему являются наиболее широко используемыми видами топлива, а выбросы SO2, NOX и твердых частиц, образующихся в результате их сгорания, оказывают серьезное влияние на воздух. Поэтому необходимо разработать чистое топливо. В этом исследовании коровники для камерной обработки были оборудованы различным топливным оборудованием: в коровнике А использовалось традиционное оборудование для нагрева угля; В сарае B использовалось интегрированное отопительное оборудование, работающее на топливных брикетах биомассы (BBF); Сарай C оборудован отопительным оборудованием на спиртовом топливе (ABF). Проанализированы температура наружной поверхности отопительного оборудования, выхлопных газов дымохода, теплоэффективность затвердевания и энергопотребление. По сравнению с амбарным BBF и амбарным углем амбарный ABF может соответствовать требованиям к самой высокой температуре сушки табака дымовой сушки - 68 ° C, точность целевой кривой температуры по сухому термометру (DBT) во время сушки табака дымовой сушки составила 93,4. %. При этом при сжигании АБФ выбросы CO2 и CO составили 40,82% и 0,19% соответственно. Однако в выхлопных газах дымохода не обнаружено выбросов NOX, SO2 и H2S. По сравнению с коровьим ББФ и амбарным углем тепловой КПД отопительного оборудования коровника АБФ в коровнике увеличился на 44,78% и 86,28% соответственно. Кроме того, затраты на килограмм сухого табака сократились на 19,44% и 45,28% соответственно. Таким образом, по сравнению с амбарным углем и амбарным BBF, амбарный ABF может более точно контролировать изменения температуры и демонстрирует очевидное преимущество в защите окружающей среды и эффективности использования тепла.

Табак дымовой сушки (FT) — один из наиболее широко выращиваемых видов табака в Китае. В процессе производства ТК Табакокопление (ТК) по-прежнему остается наиболее энергозатратным звеном, на его долю приходится более 80% энергии, используемой в процессе производства ТК1,2,3. В то же время уголь по-прежнему является предпочтительным топливом для посолки в большинстве зон производства FT, и более 95% камер посола используют уголь для TC. Годовой расход угля велик: на вяление 1 кг сухого табака расходуется 1,5–2,0 кг угля. В Китае ежегодно требуется около 3–4 млн тонн угля для ТК4,5. Однако выбросы, в том числе CO2, SO2, NOX и твердые частицы, сильно выбрасываются при сжигании угля, вызывая серьезное загрязнение окружающей среды6,7. Около 4–5 т дыма и пыли, 160–220 т CO2, 3,4–5,6 т SO2 и 1,6–2,8 т NOX будут выбрасываться в атмосферу в группе из 20 крупных камерных заводов в течение сезона ТЦ8. Ежегодный ТК длится с июля по сентябрь. В период сушки вокруг амбара скапливается большое количество дыма и сажи, что оказывает сильное негативное воздействие на рост и качество близлежащих сельскохозяйственных культур, а также наносит вред здоровью людей и животных, что приводит к хроническим опасностям, острым опасности и невидимые опасности9. Среди них дым и сажа, характерные для длительного пребывания в атмосфере и большого расстояния транспортировки, могут вызвать дымку10. Кроме того, уголь является невозобновляемым ресурсом, и при его сжигании возникает множество проблем, таких как недостаточное сгорание, высокотемпературный выхлоп из дымохода, медленное повышение температуры, что приводит к снижению качества листьев ФТ. Поэтому большое значение имеет внедрение чистой энергии для энергосбережения, защиты окружающей среды и ТК.

Топливо на спиртовой основе (ABF), разновидность жидкого топлива на основе спиртов (метанол CH3OH, этанол C2H5OH, бутанол C4H9OH), получают в результате ферментации биомассы и ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ. Многие страны признают его новым типом возобновляемого топлива11,12,13,14. Из-за постепенного истощения нефтехимической энергии, ABF является наиболее потенциальной новой альтернативной энергетикой. В процессе сельскохозяйственного производства ресурсы биомассы, включая кукурузу, солому и сахарную свеклу, имеются в изобилии. С развитием технологии синтеза АБФ с использованием в качестве сырья незерновой биомассы (в том числе ферментации или газификации с последующей переработкой синтез-газа) разработка биомассы АБФ существенно улучшилась15,16,17,18. Таким образом, ожидается, что ABF с такими преимуществами, как высокая теплота сгорания, низкая цена, чистота и экологичность, широкий диапазон применения, безопасность и надежность, станет новым типом энергии, который заменит ископаемое топливо19. Поскольку ABF обладает эффектом самообеспечения кислорода в процессе сгорания по сравнению с углем, каменноугольной смолой, тяжелой нефтью, дизельным топливом, бензином и другими видами топлива, ABF является наиболее полностью сгорающим топливом. Выбросы при сжигании ABF состоят в основном из H2O и CO2, а выбросы выхлопных газов более чем на 80% ниже, чем у сжиженного нефтяного газа. Это самое чистое, самое экологичное и самое перспективное топливо будущего. В настоящее время ABF широко используется в моторном топливе, промышленной энергетике и отоплении20,21. В частности, топливо на основе спирта можно смешивать с дизельным и биодизельным топливом, получая превосходные смешанные топлива для промышленности и транспорта, среди которых бутанол может значительно улучшить состояние сгорания смешанного топлива, образованного с дизельным топливом, и оказывает хорошее влияние на улучшение способности регулирования температуры и сокращение выбросов CO и NOx22. Килич и др.23 показали, что когда низкое содержание бутанола (до 30%) образуется в топливе вместе с дизельным топливом в жаротрубных котлах, эффективность сгорания может быть улучшена, что имеет положительную перспективу для снижения выбросов и повышения эффективности сгорания.

 0.9, while the coefficient of fitting model of coal was less than 0.9. It is clear that the temperature control accuracy of barn ABF and barn BBF is generally similar, while the temperature control ability of barn coal is far away from that of barn ABF, and the performance of heat supply and temperature control is relatively poor, which may be related to the intermittent addition of coal, which leads to large temperature fluctuation./p> BBF > Coal, and the fitting deviation of ABF in each curing stage is small and stable. In the yellowing stage (Fig. 6a), BBF and Coal showed a trend of first increasing and then decreasing fitting deviations with the increase of temperature, among which Coal showed the highest fluctuation. In the color fixing stage (Fig. 6b), BBF showed a trend of first decreasing and then increasing fitting deviation with the increase of temperature, while Coal always had a large fluctuation. In the stem drying stage (Fig. 6c), with the increase of temperature, the fitting deviations of BBF and Coal showed a trend of first increasing, then decreasing and then increasing, among which Coal showed the highest fluctuation./p>

ДЕЛИТЬСЯ