Методика расчета биогазовой установки для переработки биомассы Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Список литературы

1. Астахов А. Анализ нефтепродуктов с помощью хромотографических методов. Аналитика, 2013. № 3. С. 48-52.

2. Вигдергауз М.С. Некоторые проблемы аналитической химии нефти// Успехи газовой хромотографии. Казань. Изд-во ИОХФ им. Е. А. Арбузова КФАН СССР, 1982. Вып. 6. С. 3-11.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ 1 2 Тиллоев Л.И. , Давронов Ф.Ф.

1Тиллоев Лочин Исматиллоевич - преподаватель; 2Давронов Фармон Фахридин угли - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химических технологий, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье рассматривается методика расчета биогазовой установки для переработки биомассы. Для достижения этой цели были изучены современные технологии и технические средства обеспечения рекуперации теплоты, переработанной органической биомассы в биогазовых установках, и предложена новая конструкция рекуператора. На основании полученных теоретических и экспериментальных зависимостей была разработана методика инженерного расчета рекуператора. Целесообразность осуществления таких процессов определяют главным образом санитарно-эпидемиологические и в меньшей мере технические факторы.

Ключевые слова: биореактор, тепловый отход, рекуперация, биогаз, затраты, утилизация.

Стратегическое направление развития энергетики в Республике Узбекистан предусматривает широкое использование нетрадиционных источников энергии, в том числе энергии органической биомассы (сточных вод городской канализации, отходов полеводства и др.). Расчеты показывают, что при переработке органической биомассы на биологический газ ежегодно можно получать в 4,2 раза больше энергии, чем производят все электростанции республики. С проблемой утилизации отходов тесно смыкается другая все более обостряющаяся проблема - охрана окружающей среды, которая также требует интенсивной и рациональной переработки органической биомассы.

Концентрация и современная технология производства органических продуктов, как известно, связаны с проблемой утилизации отходов органической биомассы. Современная биотехнология предусматривает любые превращения субстрата (органической биомассы) в кормовой продукт и обратно [1, 2]. Целесообразность осуществления таких процессов определяют главным образом санитарно-эпидемиологические и в меньшей мере технические факторы.

В последние годы хозяйства разрабатывают и внедряют биореакторы нового поколения. Ускорение процесса биохимических превращений достигается в них за счет интенсивного отвода газообразных продуктов при пониженном давлении и возвратно-поступательно перемешивании, а также рекуперации тепловых отходов биогазовых установок для обработки органической биомассы [3]. Но их испытания показали, что производительность биогазовых установок находится в

функциональной зависимости от температуры процесса. Дробность загрузки

рекуператора биогазовой установки можно рассчитать по формуле:

0 _ взе-100% ^

веб

или как соотношение массы сухого органического вещества ( М (сух) ) к объему сырого в дробильной камере:

Дсух=МСУХ (2)

Уем

Рабочий объем рекуператора, позволяющий обеспечить рекуперацию теплоты, соответственно производительности биогазовой установки по органической биомассе определяется формулой

V = ^ (3) д у ' N„=0.021 -Яе0 -8-Рг0 4 3 (4) ДР = £тр - 1/с1 + ££тр - р - м/2/2 (5)

где,

N - критерий Нуссельта;

Яе - критерий Рейнольда;

Р, - критерий Прандтля;

АР - гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата на стороне данной рабочей среды;

- скорость рабочей среды;

р - платность среды;

1 -длина канала;

d -диаметр канала;

X £ тр- сумма коэффициентов массовых сопротивлений.

Из (3) и (4) находим:

а = А1-ш0-8;

ДР = А 2 - с 1 7 5 (6)

где А1 и А2 - коэффициенты пропорциональности.

Из полученных соотношений видно, что увеличение скорости потока в два раза обеспечивает рост теплоотдачи в 1,75 раза, а гидравлическое сопротивление в этом случае увеличивается в 3,4 раза [4].

Список литературы

1. Панцхава Е.С., Березин И.В. Технологическая биоэнергетика. Биотехнология, 1986. № 2 (8).

2. Беляев С.С. Метанообразующие бактерии и их роль в биоэнергетическом цикле углерода: Дисс. ... докт. техн. наук. Пущено, 1985. 500 с.

3. Калюжный С.В., Пузанков А.Г., Варфаламеев С.Д. Биогаз: проблемы и решения. Биотехнология. М., 1988. № 21. С. 1-189.

4. Кораблёв А.А., Кожевникова А.Н. Технологические линии утилизации отходов животноводства в биогаз и удобрения. М.: Знание, 1990. 49 с.