Дослідження варіантів виробництва твердого палива з відходів цукрового виробництва та умов його спалювання

Abstract

Для економіки України використання альтернативних паливно-енергетичних ресурсів слід вважати стратегічним напрямом вирішення паливно-енергетичних проблем. На даний момент потенційні можливості вирощування цукрових буряків в Україні вдвічі перевищують їх потребу для забезпечення виробництва цукру. Предметом дослідження являється цукровмісний напівпродукт, технологія його одержання та можливість використання для виробництва біоетанолу. Використання відходів виробництва для одержання твердого палива. В роботі використовувались методи системного аналізу, інформаційного підходу. За загальною масою найбільша частка твердих відходів цукрового виробництва (до 75…83 % до маси перероблених буряків) припадає на жом. Більша частина жому в даний час не використовується і перед початком нового виробничого сезону має вивозитися у відвали або на поля. Потенційно кількість жому, який може бути використаний для енергетичних потреб, становить 4,5…5 млн. т на рік, або в перерахунку в суху речовину 330…370 тис. т. Можливі два напрями його застосування – використання як вторинного палива сушеного жому та безпосереднє спалювання віджатого жому. Основною горючою частиною жому є клітковина (целюлоза, геміцелюлоза), є також інша горюча органіка, в тому числі цукор. Теоретична теплотворна здатність целюлози становить 3465 ккал/кг сухої речовини. Для умов використання в теплоелектроцентралі цукрового заводу процес спалювання біомаси жому доцільно проводити із максимально можливим виходом газоподібного палива при рівні температур понад 500 °С. The use of alternative fuel and energy resources should be considered as the strategic approach to solving energy issues of Ukraine’s economy. Currently the potential capabilities of growing sugar beet in Ukraine are twice as good as the need for sugar production support. The subject of research is the sugar-containing preproduct, its production technology and potential use for bioethanol production. Use of industrial waste for solid fuel generation. In the paper we used systems analysis method and informational approach. On a total mass basis the major part of solid waste of sugar industry (up to 75…83 % in relation to the mass of processed sugar beet) accrues to pulp. Currently the most of pulp is not used and has to be taken to stockpiles or fields before the start of the new sugar campaign. Potentially, the amount of pulp which can be used for energy needs takes up 4,5…5 million tons per year, or in conversion to dry basis - 330…370 thousand tons. There are two possible ways of its use: use of dried pulp as secondary fuel and direct firing of pressed pulp. The main pulp combustible is cellulose (hemicellulose); the pulp also contains other combustible organic compounds, including sugar. Theoretical calorific efficiency of cellulose amounts 3465 kcal/kg of dry basis. It would be reasonable to conduct the pulp biomass combustion process in thermal power station of sugar plant with the maximum possible fuel gas formation at the temperature of more than 500 °С.