Энергетические характеристики и состав биомассы сельскохозяйственных отходов

Исследования отходов из разных исходных продуктов сельскохозяйственного производства (пшеницы, ржи, овса) на разных стадиях переработки (отсевы, отруби, лузга) показали, что их характеристики существенно различаются, однако лежат в характерном для биомасс годичного цикла диапазоне и по большинству показателей резко отличаются от характеристик угля (например, челябинского бурого) и даже от характеристик древесной биомассы.

Влага аналитическая отходов – W ^а = 7,5…12,3 %, а рабочая W ^r = 15 %, зольность на сухую массу А^d = 4,0…5,5 %, а в засоренной лузге возрастает до 14,5 %; теплота сгорания лежит в диапазоне Q ^r_i = = 15384…16681 кДж/кг; плотность при свободной засыпке r_св = 0,2…0,36 г/см³.

Органическая часть отходов, характерная для биомасс годичного цикла, характеризуется большим содержанием «внутреннего балласта»: О^daf + N^daf = 43…44 %; высоким отношением водорода к углероду (Н^daf = 6,2…6,9 % при С^daf = 48…49,6 % ); низким содержанием серы (S^daf = 0,15…0,25 % ).

Отходы имеют весьма высокий уровень летучих (V ^daf = 70…81,5 % ) и расчетный критерий взрываемости К_т = 7,7…9,0 % (для угля – самого взрываемого – К_т не превышает 4).

Характерной для состава минеральной части является высокое содержание калия (К₂О = 16…25 % ); при этом он находится в активной ионообменной форме. Из результатов исследования, приведенных в табл. 10, видно, что в партии биомассы с А^d = 4,75 % содержится 72 % минеральной части в ионообменной форме (растворимой последовательно в воде и в ацетате аммония), что соответствует доле испарившихся при горении компонентов – в минеральной части присутствует около 44 % К₂О с долей активной части 98,8 %.

Отходы имеют повышенное содержание в минеральной части компонентов основного состава (СаО, МgО, Na₂О и соответственно повышенные шлакующие свойства. Особенно высок уровень содержания щелочей и хлора в соломе (соответственно К₂О > 25 %, а хлора до 4,5 % ), что вызывает высокую коррозию. Сжигание костной муки с выходом летучих V ^daf = 70…80 % показало интенсивное отложение летучей золы на поверхностях нагрева, а сжигание биомассы в виде лузги гречихи, овса, подсолнечника с выходом летучих до 60…70 % выявило повышенные потери за счет высокой парусности коксового остатка.

Результаты химического фракционирования отходов мукомольного производства и челябинского угля