ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2018-11-4-9ekip-1145Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSМетод и устройство пиролитической переработки отходов целлюлозно-бумажного производства в высококачественный синтез-газMethod and Device of Pyrolytic Processing of Pulp and Paper Industry’ Waste into High-Quality Synthesis GasЗайченкоВ.М.ZaitchenkoV.M.podpiska@kalvis.ruКрысановаК.О.KrysanovaK.O.podpiska@kalvis.ruЛавреновВ.А.LavrenovV.A.podpiska@kalvis.ruОбъединенный институт высоких температур Российской академии наукРоссияJoint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of SciencesRussian Federation201806112018221149Copyright © ООО "Калвис", 20182018ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1145

Представлены результаты экспериментальных исследований процесса двухстадийной пиролитической переработки древесных отходов целлюлозно-бумажного производства в высококачественный синтез-газ. Приводится описание основных характеристик сырья: массовой доли влаги, зольности, элементного состава, высшей и низшей теплоты сгорания, содержания летучих веществ и связанного углерода, а также основных характеристик синтез-газа (удельный выход, химический состав, теплота сгорания, удельное содержание смол) в зависимости от режима переработки. Процесс объединяет пиролиз и последующий высокотемпературный крекинг летучих продуктов в неподвижном слое коксового остатка сырья. Представлена принципиальная схема и результаты расчёта теплотехнических характеристик опытной установки производительностью 300 кг/ч по исходному сырью (механической смеси опила и коры с массовой долей влаги 48 %). Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности метода применительно к переработке указанного вида отходов.

Paper presents the results of the experimental investigations of the pulp and paper industry’ wood waste processing method into high-quality synthesis gas. The main characteristics of feedstock (moisture and ash content, elemental composition, higher and lower heating values, volatile matter and fixed carbon content) and synthesis gas (yield, chemical composition, heating value and tar content) in dependence of the processing parameters are described. Processing is carried out by the two-stage pyrolytic conversion method, combining pyrolysis and subsequent high-temperature cracking of volatiles in the charcoal fixed bed. The principal scheme and results of the thermotechnical characteristics calculation of the pilot plant capacity of 300 kg/h of raw material (mechanical mixture of wood chips and bark with a moisture content of 48 %) are presented. The obtained results confirm the high efficiency of the method as applied to the processing of this type of waste.

отходы целлюлозно-бумажной промышленностидревесные отходысинтез-газтермическая конверсияпиролизкрекинггазификацияpulp and paper industry’ wastewood wastesynthesis gasthermal conversionpyrolysiscrackinggasificationReferencesОбразование отходов производства и потребления по видам экономической деятельности по Российской Федерации: Федеральная служба государственной статистики. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gks.ru/free_doc/new_site/oxrana/tabl/oxr_otxod1-okved2.xls (дата обращения 14.09.2018).Образование отходов производства и потребления по видам экономической деятельности по Российской Федерации: Федеральная служба государственной статистики. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gks.ru/free_doc/new_site/oxrana/tabl/oxr_otxod1-okved2.xls (дата обращения 14.09.2018).Rentizelas A., Karellas S., Kakaras E., Tatsio poulos I. Comparative techno-economic analysis of ORC and gasification for bioenergy applications. Energy Conversion and Management. 2009. V. 50(3). P. 674—681.Rentizelas A., Karellas S., Kakaras E., Tatsio poulos I. Comparative techno-economic analysis of ORC and gasification for bioenergy applications. Energy Conversion and Management. 2009. V. 50(3). P. 674—681.Dahlquist E. Sustainable Energy Developments. V. 4. Technologies for Converting Biomass to Useful Energy. CRC Press, 2013. 497 p.Dahlquist E. Sustainable Energy Developments. V. 4. Technologies for Converting Biomass to Useful Energy. CRC Press, 2013. 497 p.Kumar A., Jones D.D., Hanna M. Thermochemical Biomass Gasification: A Review of the Current Status of the Technology. Energies. 2009. № 3. P. 556—581.Kumar A., Jones D.D., Hanna M. Thermochemical Biomass Gasification: A Review of the Current Status of the Technology. Energies. 2009. № 3. P. 556—581.Singh R.N., Singh S.P., Balwanshi J.B. Tar removal from Producer Gas: A Review. Research Journal of Engineering Sciences. 2014. V. 3(10). P. 16—22.Singh R.N., Singh S.P., Balwanshi J.B. Tar removal from Producer Gas: A Review. Research Journal of Engineering Sciences. 2014. V. 3(10). P. 16—22.Hofbauer H., Rauch R., Ripfel-Nitsche K. Gas treatment: Report on Gas Cleaning for Synthesis Applications. Vienna University of Technology. 2007. 75 p.Hofbauer H., Rauch R., Ripfel-Nitsche K. Gas treatment: Report on Gas Cleaning for Synthesis Applications. Vienna University of Technology. 2007. 75 p.Bajus M. Pyrolysis of woody material. Petroleum & Coal. 2010. V. 52(3). P. 207—214.Bajus M. Pyrolysis of woody material. Petroleum & Coal. 2010. V. 52(3). P. 207—214.Lavrenov V.A., Larina O.M., Sinelshchikov V.A., Sytchev G.A. Two-stage pyrolytic conversion of different types of biomass into synthesis gas. High Temperature. 2016. V. 54(6). P. 892—898.Lavrenov V.A., Larina O.M., Sinelshchikov V.A., Sytchev G.A. Two-stage pyrolytic conversion of different types of biomass into synthesis gas. High Temperature. 2016. V. 54(6). P. 892—898.Heidenreich S., Foscolo P.U. New concepts in biomass gasification. Progress in Energy and Combustion Science. 2015. V. 46. P. 72—95.Heidenreich S., Foscolo P.U. New concepts in biomass gasification. Progress in Energy and Combustion Science. 2015. V. 46. P. 72—95.Gunarathne D. Optimization of the performance of down-draft biomass gasifier installed at National Engineering Research & Development (NERD) Centre of Sri Lanka. Master of Science Thesis KTH School of Industrial Engineering and Management. 2012. 51 p.Gunarathne D. Optimization of the performance of down-draft biomass gasifier installed at National Engineering Research & Development (NERD) Centre of Sri Lanka. Master of Science Thesis KTH School of Industrial Engineering and Management. 2012. 51 p.Mamphweli N.S., Meyer E.L. Evaluation of the conversion efficiency of the 180Nm3/h Johansson Biomass Gasifier™. International journal of energy and environment. 2010. V. 1. № 1. P. 113—120.Mamphweli N.S., Meyer E.L. Evaluation of the conversion efficiency of the 180Nm3/h Johansson Biomass Gasifier™. International journal of energy and environment. 2010. V. 1. № 1. P. 113—120.Quoilina S., Van Den Broekb M., Declayea S., Dewallefa P., Lemorta V. Techno-economic survey of Organic Rankine Cycle (ORC) systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. V. 22. P. 168—186.Quoilina S., Van Den Broekb M., Declayea S., Dewallefa P., Lemorta V. Techno-economic survey of Organic Rankine Cycle (ORC) systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. V. 22. P. 168—186.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.