EFICIENȚĂ ENERGETICĂ PRIN VALORIFICAREA

DEȘEURILOR ȘI BIOMASEI

DEȘEURI - BIOMASĂ

Deșeuri agricole Cărbune Anvelope uzate

Deșeuri municipale Hârtie Plastic

Deșeuri de fermă Deșeuri lemnoase Deșeuri de abator

SCURT ISTORIC

- 1792: Prima aplicație publică – iluminatul intrării în sediul Comisariatului de Poliție din Manchester (astăzi, Greater Manchester Police Museum);

- 1799: Philippe Lebon realizează prima instalație de gazeificat lemn cu funcționare continuă;

- 1807: Primul oraș iluminat cu gaz de sinteză – Londra;

- 1925: Producerea de benzină sintetică, din cărbune, prin gazeificare

Franz FISCHER

Hans TROPSCH

PREZENT…

Centrale industriale de gazeificare

Gasification Plant/ Owner Location Gasification Technology

No. Gasifiers

MWth SG Output

Start-up Year

Feed/Product

Pearl GTL Qatar Shell 18 + 0 10936 2011 Natural Gas / FT Liquids

Sasol Synfuels West South Africa Lurgi FBDB 40 + 0 7048 1977 Sub-bit. coal / FT liquids

Sasol Synfuels East South Africa Lurgi FBDB 40 + 0 7048 1982 Sub-bit. coal / FT liquids

Datang Duolun MTP Plant China Shell 3 + 0 3373 2011 Lignite / Methanol

Shenhua Ningxia Coal to Polypropylene II China SEDIN 14 + 2 2500 2014 Coal / Methanol-PP

Shenhua Ningxia Coal to Polypropylene I China Siemens 5 + 0 1912 2011 Coal / Methanol-PP

Great Plains Synfuels Plant United States Lurgi FBDB 12 + 2 1900 1984 Lignite / SNG

Shenhua Baotou Coal-to-Olefins Plant China GE 5 + 2 1750 2011 Coal / Methanol-Olefins

Hexigten SNG Plant China SEDIN 12 + 2 1670 2012 Coal / SNG

Rongxin Inner Mongolia Methanol Plant China ECUST 2 + 1 1400 2014 Coal / Methanol

SARLUX IGCC Project Italy GE 3 + 0 1271 2000 Visbreaker residue / Electricity

ISAB Energy IGCC Project Italy GE 2 + 0 1203 1999 ROSE asphalt / Electricity

Sanwei Neimenggu Methanol Plant China GE 4 + 2 1167 2011 Coal / Methanol

Edwardsport IGCC United States GE 2 + 0 1150 2012 Coal / Electricity

Tianjin Chemical Plant China Shell 2 + 0 1124 2010 Coal /Ammonia

Henan Jinkai China HT-L 4 + 0 1120 2012 Coal / Ammonia

Yunnan Methanol & DME Plant China BGL 4 + 1 1120 2011 Coal / Methanol

Bintulu GTL Plant Malaysia Shell 6 + 0 1032 1993 Natural gas / FT liquids

Long Lake Integrated Upgrading Project Canada Shell 4 + 0 1025 2008 Asphalt / H2

Leuna Methanol Plant Germany Shell 6+0 984 1985 Visbreaker residue/ Methanol

Shenhua Erdos DCL Hydrogen Plant China Shell 2+0 861 2008 Coal / Hydrogen

Fujian Refinery Ethylene Project China Shell 2+1 858 2009 Asphalt / Hydrogen and Electricity

Pearl GTL - QATAR

PRINCIPALELE COMPONENTE ALE UNEI CENTRALE PE

BIOMASĂ, PRIN GAZEIFICARE

Aplicație electrică

1. Platformă de descărcare 2. Conveier 3. Stocator biomasă 4. Tocător 5. Uscător rotativ 6. Gazeificator 7. Filtru ciclon 8. Filtru PARS 9. Schimbător de căldură 10. Generator Diesel 11. Panou de comandă și control 12. Conexiune la rețea 13. Consumator industrial

Aplicații: - Deșeuri municipale

sortate - Deșeuri din stații de

tratare a apei

Aplicație electrică

Aplicație termică

1. Platformă de descărcare 2. Conveier 3. Stocator biomasă 4. Tocător 5. Uscător rotativ 6. Gazeificator 7. Filtru ciclon 8. Filtru PARS 9. Schimbător de căldură 10. Boiler 11. Consumator industrial 12. Consumator casnic

Aplicații: - Deșeuri medicale - Abatoare - Terenuri poluate

Aplicație termică

Aplicație în cogenerare

1. Platformă de descărcare 2. Conveier 3. Stocator biomasă 4. Tocător 5. Uscător rotativ 6. Gazeificator 7. Filtru ciclon 8. Filtru PARS 9. Schimbător de căldură 10. Generator Diesel 11. Panou de comandă și control 12. Conexiune la rețea 13. Consumator industrial

Aplicații: - Deșeuri agricole - Deșeuri de fermă - Deșeuri forestiere - Deșeuri de producție - Resturi de ambalaje

Aplicație în cogenerare

Compoziția chimică a gazului de sinteză funcție de temperatura de gazeificare

Elementul central: gazeificatorul

Centralele pe biomasă prin gazeificare “Made in Romania” sunt echipate cu filtru PARS (Plasma-Assisted Reforming Scrubber) care

folosește tehnologia GlidArc®. Tehnologia GlidArc® îmbunătățește cu până la 20% calitatea

syngas-ului.

Invenția profesorului Albin CZERNICHOWSKI, profesor la Catedra de Fizică și Chimie a Universității din Orleans, Franța, reprezintă un sistem în care o descărcare electrică de 10.000V alunecă continuu de-a lungul unor electrozi divergenți până când descărcarea electrică se întrerupe de la sine și se repetă apoi într-un flux de gaz, de la baza electrozilor curbați, în același fel ca în Scara lui Iacob.

Tehnologia GlidArc

Tehnologia GlidArc Temperatura plasmei: 1400…1500 °C

Centralele pe biomasă prin gazeificare “Made in Romania” sunt echipate cu filtru PARS (Plasma-Assisted Reforming Scrubber) care

folosește tehnologia GlidArc®.

Tehnologia GlidArc®

Diferența între gazul de sinteză filtrat clasic și cel filtrat cu filtrul PARS (Plasma-Assisted Reforming Scrubber) cu tehnologia GlidArc®.

- APLICAȚII -

GlidArc

UNITATE DE DISTRUGERE A ARMAMENTULUI CHIMIC – KOBE, JAPONIA

Since 2004 more than 1400 chemical "yellow" and "red" bombs were successfully destroyed…

Performanță neutralizare SARIN: 99,999998% ! SARIN este mortal la o concentrație de 1,38mg/m³

- APLICAȚII -

UNITATE DE DISTRUGERE A ARMAMENTULUI CHIMIC – KOBE, JAPONIA

- APLICAȚII -

UNITATE DE DISTRUGERE A ARMAMENTULUI CHIMIC – POELKAPELLE, BELGIA

Model of the commercial plant for old Chemical Munitions destruction in Poelkapelle, Belgium

Detonation chamber

GlidArc filter

- APLICAȚII -

Filtrarea gazului de sinteză la centrale pe biomasă, prin gazeificare

Exemple de gaze ce pot fi descompuse: - H₂S (hidrogen sulfurat) - COS (sulfură de carbonil) - NH₃ (amoniac) - C₂H₂ (acetilenă) - CH₃SH (metil mercaptan) - HCN (acid cianhidric) - N₂O (protoxid de azot - de 265 de ori

mai poluant decât CO₂) - CH₄(metan - de 23 de ori mai poluant

decât CO₂) - C₁₀H₈ (naftalină)

- APLICAȚII -

Filtrare gaz toxic cu extragere H₂ la uzina chimică din Zmigrod, Polonia Compoziție gaz: 25% H₂S + 70% CO₂ + 5% hidrocarburi ușoare

- Debit gaz: 60m³/h - Număr filtre: 3 - Putere minimă /filtru:

7,5kWe

- Capacitate maximă de filtrare: 240m³/h - Dimensiuni filtru: Ø300 x 500 - Nu necesită catalizatori - Reactorul are o foarte bună rezistență la

coroziune

- APLICAȚII -

Filtrare gaz toxic cu extragere H₂ la uzina chimică din Zmigrod, Polonia Compoziție gaz: 25% H₂S + 70% CO₂ + 5% hidrocarburi ușoare

- Folosind o putere de 1kW pentru descompunerea a 1Nm³ H₂S a rezultat 0,31Nm³ H₂, rezultând un consum energetic de 3,1kWh pentru producerea a 1Nm³H₂.

Sursa: GlidArc-plasma reactors for hydrogen recovery from waste H₂S A. CZERNICHOWSKI and K. WESOLOWSKA

- APLICAȚII -

Centrale pe biomasă, prin gazeificare

Dimensionare energetică: - 1% din puterea electrică instalată a

centralei, în cazul unui combustibil natural;

- Până la 5% din puterea instalată a centralei, în cazul unui combustibil sintetic.

Filtrare zgură: - Spargerea particulelor de gudron

nefiltrate mecanic în nanoparticule. În acest fel nu sunt afectate părțile mecanice ale grupurilor electrogene (turbine cu gaze sau motoare cu ardere internă).

- APLICAȚII -

Centrale pe biomasă, prin gazeificare

Creșterea valorii energetice a gazului de sinteză 1. Descompunerea CH₄ 2CH₄ C₂H₂ + 3H₂ Putere calorifică: - CH₄ = 50,009 MJ/kg - C₂H₂ = 48,241 MJ/kg - H₂ = 141,80MJ/kg 2. Descompunerea în proporție de aproximativ 40% a naftalinei (C₁₀H₈) care este conținută de gudron: C₁₀H₈ 50%N₂+12%CO₂+20%CO+17%H₂+1%CH₄

Tehnologia GlidArc® îmbunătățește cu până la 20% valoarea energetică a gazului de sinteză.

Schema de principiu a unei centrale pe biomasă, prin gazeificare, de 1MWe

STUDIU DE CAZ 1

CENTRALĂ PE BIOMASĂ, ÎN COGENERARE

INFORMAȚII GENERALE

Arhitectură: tip modular

Combustibil folosit: amestec paie (rumeguș) – găinaț, în proporție ce variază de la 12:1 până la 1:1

Putere: 200kWe ….10MWe

Consum biomasă uscată (h = 18%): 0,850kg/kWe

Perioadă de funcționare pe an: 8.000 ore

Reziduuri (îngrășământ anorganic): 3% din masa inițială

Temperatura agentului termic livrat: 80°C ... 120°C

Motor cu ardere internă: CUMMINS

Poluare: <20% din poluarea realizată de un motor obișnuit cu ardere internă, cu catalizator.

Centrala se dimensionează funcție de cantitatea anuală de deșeuri de fermă.

Construcție rapidă, suprafață redusă

Centrală Racova – Bacău

STUDIU DE CAZ 2

CENTRALĂ PE BIOMASĂ, ÎN COGENERARE

INFORMAȚII GENERALE

- Amplasament: Mall, București - Combustibil: deșeuri menajere și ambalaje (carton +

plastic + menajere) - Putere instalată: 100kWe + 130kWt - Consum de biomasă uscată (18%): 0,9kg/kWe - Regim de funcționare: minim 8.000 ore/an - Număr grupuri electrogene: 1 x 100kWe - Număr gazeificatoare: 1

Centrală Mall – București

STUDIU DE CAZ 3

Gunoaie municipale sortate

INFORMAȚII GENERALE

- Amplasament: capăt de linie sortare - Combustibil: deșeuri menajere rămase după sortare - Putere instalată: 2MWt - Consum de biomasă uscată (20%): 1kg/kWt - Regim de funcționare: minim 8.500 ore/an - Număr gazeificatoare: 1 - Uscător special, cu tambur: 1

Centrală deșeuri municipale

APLICAȚIE SPECIALĂ: RECUPERAREA TERENURILOR POLUATE CU PRODUSE PETROLIERE

MULȚUMIM PENTRU ATENȚE! Cristian Lungu Ciprian Bădin

INVICTA ENERGIA SRL Tel: 0723.125.193/0314.352.546

office@panourisolare-fotovoltaice.ro Dezvoltator proiecte de valorificare

a deșeurilor și biomasei Suport finanțare pentru Eficiență Energetică

cu numai 20% aport beneficiar