Porovnání metod stanovení obsahu dehtu v plynu

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Porovnání metod stanovení obsahu dehtu v plynu"

Transkript

1 Fakulta technologie ochrany prostředí Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Porovnání metod stanovení obsahu dehtu v plynu Semestrální projekt Autor: Aleš Barger Vedoucí práce: Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D. 2009

2 ovzduší. Tato semestrální práce byla sepsána na Ústavu plynárenství, koksochemie a ochrany Prohlašuji, že jsem semestrální práci vypracoval samostatně s vyznačením všech použitých pramenů a spoluautorství. Souhlasím se zveřejněním bakalářské práce podle zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách, ve znění pozdějších předpisů. Byl jsem seznámen s tím, že se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů V Praze dne Podpis

3 Souhrn Tento semestrální projekt je věnován problematice rychlého stanovení obsahu dehtu v plynu ze zplyňování biomasy. Teoretická část je rozdělena do několika vzájemně navazujících tématických celků a má podobu literární rešerše. V úvodní kapitole je stručně charakterizována biomasa a popsány způsoby jejího zpracování se zaměřením na její zplyňování. V práci jsou popsány také různé způsoby využití produkovaného plynu v plynových kotlích a hořácích, spalovacích motorech, plynových turbínách, palivových článcích a využití tohoto plynu jako suroviny pro výrobu syntetických kapalných a plynných paliv. V další části práce jsou zmíněny některé způsoby čištění plynu, a to odstraňování prachových částic, sloučenin síry a chloru a převážně dehtu. Podkapitola věnovaná dehtu je nejpodrobnější a nejrozsáhlejší částí, kde jsou uvedeny definice dehtu, mechanismus jeho tvorby v generátoru a jsou podrobně popsány i metody jeho stanovení. Kapitola obsahuje popis off-line metod, které jsou pro stanovení dehtu přímo normované (TAR PROTOCOL, SPA), a on-line metod umožňujících rychlou analýzu dehtu v plynu (hmotnostně-spektrometrické stanovení, plynová chromatografie ve spojení s plamenově-ionizačním detektorem), doplněných o aktuální zkušenosti s využitím Ramanovy spektroskopie a vyvíjeného analyzátoru rosného bodu dehtu. V experimentální části je stručně popsán on-line analyzátor dehtu vyvíjený na VŠCHT Praha, jeho princip, funkce a jsou uvedeny příklady modelových měření. Na tuto část navazuje návrh horké odběrové trati, potřebné pro měření obsahu dehtu v reálných plynech, včetně měření tlakové ztráty filtru při teplotách 20, 250 a 350 ºC a měření rychlosti proudění ve vyhřívané odběrové sondě pro tytéž teploty. Závěrečné kapitoly jsou věnovány návrhu a realizaci ohřevu nástřikové komory chormatografu s deseticestným ventilem a dávkovací smyčkou na teploty, při nichž by nedocházelo k tvorbě studených míst a zamezilo se adsorpci výševroucích podílů dehtu, přítomných v reálných plynech.

4 Obsah 1. Úvod Teoretická část Biomasa a její charakteristika Zpracování biomasy Zplyňování biomasy Využití plynu ze zplyňování Plynové hořáky a kotle Spalovací motory Plynové turbíny Palivové články Výroba kapalných a plynných paliv Čištění plynu Odstraňování prachových částic Cyklony Filtry Elektrostatické filtry Odstraňování sloučenin síry a chloru Dehet Definice dehtu Vznik a klasifikace dehtu Stanovení dehtu Off-line stanovení Tar Protocol Odběrová sonda a horký filtr Chlazení plynu a absorpce dehtu v absorpčních nádobkách Gravimetrické stanovení obsahu dehtu Chromatografické stanovení Metoda SPA On-line metody stanovení dehtu Stanovení pomocí MS detektoru Stanovení pomocí chromatografu FID Analýza pomocí laserové (Ramanovy) spektroskopie Analyzátor rosného bodu dehtu...20

5 Omezení tvorby dehtu při zplyňování Odstraňování dehtu Experimentální část On-line analyzátor dehtu Princip on-line analyzátoru On-line analyzátor Měření prováděná s modelovým plynem Horká odběrová trať Vyhřívaná odběrová sonda Horký filtr Vyhřívání komory s deseticestným ventilem Diskuze a shrnutí výsledků Tlaková ztráta filtru Rychlost proudění v odběrové sondě Závěr

6 1. Úvod Zplyňování pevných paliv s následným využitím produkovaného plynu pro pohon plynových motorů, turbín nebo v palivových článcích (PČ) je technologií umožňující výrobu elektrické energie z biomasy a spalitelných organických odpadů. Vysoké nároky kladené na čistotu plynného paliva jsou hlavní překážkou použití těchto moderních technologií v praxi a vyžadují instalaci účinného čistícího procesu. Zvýšené nároky jsou kladeny také na analytické metody používané pro stanovení obsahu nežádoucích složek v plynu. K nežádoucím složkám plynu se řadí především prachové částice, výševroucí organické látky (tzv. dehet), sloučeniny síry, chloru, fluoru a alkalické kovy. V dnešní době existuje mnoho metod vhodných pro stanovení dehtu (SPA, Tar Protocol), ale všechny se potýkají se značnou časovou prodlevou mezi odběrem vzorku a získáním údajů o množství dehtu v plynu. Získání výsledku v krátkém časovém intervalu je obzvláště kritické při provozu moderních zařízení na výrobu elektrické energie (palivové články, plynové motory), kdy tato časová prodleva může vést k jejich nevratnému poškození v důsledku prudkého zhoršení účinnosti čistícího zařízení. 1

7 2. Teoretická část 2.1 Biomasa a její charakteristika Biomasa je jedním z nejdůležitějších obnovitelných zdrojů energie. Jedná se o produkty živých organismů rostlinného nebo živočišného původu. Největší význam má biomasa rostlinného původu, tzv. fytomasa (fytoplankton, jedno- a víceleté rostliny a dřeviny), která je v podstatě jakousi transformací sluneční energie, protože převážně vzniká jako produkt fotosyntézy, kde sluneční světlo hraje nezastupitelnou roli 1. Chemické zpracování biomasy se výrazně liší podle charakteru zpracovávané biomasy a požadovaného produktu. Je snadno pochopitelné, že technologie zpracování stromových exudátů (kaučukové mléko, pryskyřice), semen na oleje, zásobních orgánů rostlin, dřeva na celulózu, dřevěné či aktivní uhlí, lignin atd., se budou po chemické i inženýrské stránce výrazně lišit a každý proces bude specifický 2. Při spalování biomasy vzniká jen minimum škodlivých exhalací a navíc odpadají problémy se zneškodněním popelových odpadů ze spalování uhlí. Pevná biopaliva mají podobné látkové složení, ale odlišnou výhřevnost. Prvky podléhající oxidaci při spalování uhlík (44 %) a vodík (6 %) jsou již částečně oxidované, protože rostliny obsahují 36 % chemicky vázaného kyslíku, který snižuje výhřevnost biomasy oproti fosilním palivům na 18 až 20 MJ/kg v absolutně suchém stavu. Z pohledu obsahu emisí je důležitý obsah dusíku a síry, například v pšenici je 0,4 % dusíku a méně než 0,2 % síry v sušině, což je zhruba desetkrát méně než u uhlí. Spalováním stébelnin vzniká také určité množství sloučenin chlóru. Biopaliva mohou obsahovat i malé množství těžkých kovů, které zůstávají většinou v popelu 3. Využití biomasy má své výhody i nevýhody. K hlavním výhodám patří: menší negativní dopady na životní prostředí. Co se týče emisí významného skleníkového plynu CO 2, je biomasa téměř neutrální, protože prakticky stejné množství oxidu uhličitého uvolněného při spalování se spotřebuje z atmosféry při tvorbě rostlinné biomasy, jedná se o zdroj energie dostupný skoro v každém státě. To má vliv na snížení spotřeby dovážených energetických surovin a tím také pozitivní vliv na obchodní bilanci daného státu. účelně se využívají spalitelné odpady, někdy i toxické povahy, řízená produkce biomasy přispívá k vytváření krajiny a k péči o ni, biomasa má jako zdroj energie obnovitelný charakter. 2

8 Mezi hlavní nevýhody využití biomasy patří zejména: vyšší investiční náročnost, problémy spojené s pěstováním a zpracováním, palivové náklady na biomasu, větší obsah vody a tudíž nižší výhřevnost, větší objem paliva, vyšší nároky na skladovací prostory, nutnost úpravy paliva (sušení, tvarování, atd.) vyžadují investice do nových zařízení, u výroby a využití bioplynu poměrně vysoké investiční náklady na technická zařízení, což zvyšuje cenu vyrobené energie, poměrně složitá manipulace s palivem ve srovnání s plynem, elektřinou, LTO Zpracování biomasy Biomasu je možno zpracovávat řadou různých způsobů, které jsou závislé na jejích chemických a fyzikálních vlastnostech (např. vlhkost). Na zpracování biomasy má vliv množství vody a sušiny, což má také vliv na způsob získávání energie. Hranicí mezi mokrými a suchými procesy získávání energie z biomasy je hodnota 50 % sušiny zpracovaného materiálu 5. suché procesy (termochemické přeměny biomasy): spalování, pyrolýza, zplyňování. mokré procesy (biochemické přeměny biomasy): alkoholové kvašení, methanové kvašení. fyzikální a chemické přeměny biomasy: mechanické (štípání, drcení, lisování, briketovaní, peletování, mletí, atd.), chemické (esterifikace surových bioolejů). získávání odpadního tepla při zpracování biomasy: čištění odpadních vod, anaerobní fermentace organických odpadů 4. Vzhledem k tématu této práce nebudou výše zmíněné postupy zpracování podrobněji rozebírány a další část bude věnována výhradně zplyňování. 3

9 2.3 Zplyňování biomasy Zplyňování patří spolu s pyrolýzou a spalováním mezi procesy termochemické konverze. Tyto procesy se významně odlišují v obsahu kyslíku v reakčním prostoru. Poměr skutečně spotřebovaného kyslíku ku spotřebě stechiometrické, označovaný řeckým písmenem λ, je při spalování větší než 1, při zplyňování se pohybuje v intervalu 0 až 1 (pro autotermní proces typicky 0,4 až 0,6) a při pyrolýze je roven nule. Spalování je silně exotermním procesem, při kterém je produkováno pouze teplo, H 2 O a CO 2. Pyrolýza je typickým endotermním procesem, vyžadujícím stálý přívod energie převážně z vnějšího zdroje (alotermní proces). Zplyňování je procesem parciální oxidace paliva, kdy celková tepelná bilance procesu je zpravidla neutrální a energie pro průběh endotermních reakcí je získávána přímo v generátoru prostřednictvím exotermních reakcí probíhajících při spalování části paliva 6. U technologických zplyňovacích nebo spalovacích zařízení se uplatňují všechny tři výše zmíněné procesy. Jsou však prostorově rozloženy anebo probíhají na stejném místě v časové návaznosti. Konečný produkt celého procesu je potom určen hodnotou λ a tepelnou bilancí procesu. Výsledkem všech termochemických procesů (mimo spalování) jsou plynné, kapalné, a tuhé produkty 6. Hlavním produktem zplyňování je bezbarvý, hořlavý, nízkokalorický plyn, o málo lehčí než vzduch, zapáchající po dehtu, který je v něm ve stopovém množství obsažen, tzv. energoplyn. K tvorbě energoplynu (někdy též tzv. generátorového plynu) dochází při zplyňování za přítomnosti zplyňovacího média (vzduch, kyslík, vodní pára, kombinace předchozích) za vhodně zvolených reakčních podmínek. Při zplyňování vzduchem je průměrná výhřevnost energoplynu běžně 4 6 MJ/m 3 (nízkovýhřevný plyn), což je dáno přítomností vysokého obsahu vzdušného dusíku při procesu zplyňování, při zplyňování kyslíkem a vodní parou lze dosáhnout průměrně výhřevnosti MJ/m 3 (středně výhřevný plyn) 4. Tepelným působením na biopalivo dochází k postupnému uvolňování plynných látek (pyrolýza). Odplyněný uhlíkatý zbytek se nazývá dřevěné uhlí (také polokoks). Ve druhé fázi dochází k reakci polokoksu s produkty pyrolýzy a se vzduchem. Dochází k tepelné rovnováze mezi reakcemi, které spotřebovávají teplo a reakcemi teplo produkujícími. Produktem zplyňování je potom surový energoplyn, obsahující hlavně CO, CO 2, H 2, CH 4, N 2 a H 2 O v plynné fázi, dále C 2 H 2, C 2 H 4, C 2 H 6. Vedle těchto složek jsou v něm obsaženy i další, vesměs nežádoucí, složky, kterými jsou pevné částice (popeloviny, nedopal), vyšší uhlovodíky (benzen, toluen, xylen), sloučeniny síry (H 2 S, SOx), sloučeniny dusíku (HCN, NH 3 ), sloučeniny chloru a fluoru 4

10 (HCl, HF, PCDD/F) Využití plynu ze zplyňování Plyn ze zplyňování biomasy lze využít pro: výrobu tepla v plynových hořácích a kotlích, spalování v plynových motorech, spalování v plynových turbínách, výrobu energie v palivových článcích, výrobu syntetických kapalných a plynných paliv 6. V každém z těchto procesů jsou kladeny rozdílné nároky na kvalitu plynu, která je prezentována jeho složením a přítomností nečistot (sloučeniny chloru, fluoru, dehet). Největší překážkou využití plynu ze zplyňování je obsah pevných částic a dehtu (zvláště výševroucího), který snadno tvoří stabilní aerosoly. Informace o obsahu dehtu hrají významnou roli již při samotném zplyňování, kdy je nutné vědět, jaké množství dehtu vyráběný plyn obsahuje. Znalost aktuálního obsahu dehtu poskytuje informace pro regulaci primárních opatření na snižování dehtu a také umožňuje ověřování funkčnosti čistících procesů a jejich následnou regulaci Plynové hořáky a kotle Obsah dehtu a prachových částic v plynu není pro spalování v plynových hořácích a kotlích kritický zvláště v případě, kdy se používá horký plyn. Při zajištění dostatečně vysoké teploty plamene lze dosáhnout úplného spálení dehtu i uhlíkatých částic. Pokud je však plyn rozváděn dlouhým potrubím k místu spalování, hrozí v důsledku jeho případného ochlazování nebezpečí kondenzace dehtu a záchyt prachových částic, což může vést až k úplnému ucpání přívodního potrubí Spalovací motory Pro pohon samotným plynem jsou vhodné jen motory s nuceným zapalováním. U vznětových motorů pracujících při vyšších kompresních poměrech (běžně 17:1) jsou uváděny problémy se samovznícením směsi. Složení plynu má zásadní vliv na chod motoru, změna obsahu vodíku v plynu výrazně mění výslednou spalovací rychlost směsi a vyžaduje změnu nastavení úhlu zapalování. Inertní a nehořlavé složky (N 2 a CO 2 ) přítomné v plynu působí jako inhibitory detonace, a proto umožňují použití vyššího kompresního poměru 6. 5

11 Hlavní překážkou využití plynu ze zplyňování jsou prachové částice a dehet. Prachové částice způsobují abrazi pohyblivých částí motoru. Dehet je náchylný ke kondenzaci na studených částech motoru a ve studeném plynu tvoří stabilní aerosoly. Za určitých podmínek dochází k nedokonalému spalování aerosolu a z kapiček dehtu mohou vznikat saze. Po delší době, a hlavně při cyklickém kolísání teplot, tvoří zachycené dehty pevné nánosy, které jsou postupně transformovány na tvrdý koks. Největším nebezpečím je kombinace prachu a dehtu, kdy je uvedený proces urychlován působením uhlíkatých částic. Vzniklý koks působí taktéž abrazivně na části motoru, s kterými přichází do kontaktu Plynové turbíny Hlavním problémem spalovacích turbín je přítomnost prachových částic v plynu. Tyto částice působí abrazivně na lopatky turbíny. Dalším problémem je přítomnost alkalických kovů, které vytvářejí nánosy a usazeniny na studenějších částech turbíny. Při teplotách nad 600 C přecházejí alkalické kovy do plynné fáze, korozivně však působí až při teplotách nad 850 C 6. Dehet je v případě plynových turbín opět nežádoucí složkou plynu, protože může na chladnějších částech turbíny kondenzovat a vytvářet nánosy vedoucí k částečnému nebo i úplnému ucpání přívodního potrubí. Při zplyňování za atmosférického tlaku je nutno produkovaný plyn před turbínou zkomprimovat, kompresor však může být zanášen dehty. Při tlakovém zplyňování podobný problém nehrozí, protože se dehet spálí v hořáku před vstupem do expanzní části turbíny. Existuje však potenciální nebezpečí, že v důsledku odlišných spalovacích vlastností neshoří úplně, a důsledkem bude produkce sazí zvyšující opotřebování lopatek. Proto je množství kondenzujících látek v plynu limitováno Palivové články Palivový článek je stručně charakterizován jako elektrochemické zařízení, přeměňující chemickou energii obsaženou v palivu přímo na energii elektrickou. Tato metoda dosahuje poměrně vysoké elektrické účinnosti, přesahující 60 % hranici 8. Palivové články jsou na čistotu plynu velmi citlivé. Většina typů vyžaduje pro svůj provoz čistý plyn nebo směs čistých plynů. Určitou flexibilitu vykazují vysokoteplotní palivové články. Pro jejich provoz není nutno používat čistý vodík jako v případě palivových článků pracujících při nízké teplotě, a proto není nutno provádět jeho separaci z plynu. Jako palivo lze použít směs plynných uhlovodíků nebo nízkokalorický plyn obsahující methan, N 2, CO, a CO 2. I přes svou vyšší odolnost proti určitým nečistotám jsou tyto palivové články velice citlivé na přítomnost nečistot způsobujících deaktivaci částí palivového článku, odpovídajících 6

12 za reforming složek paliva (zejména H 2 S). Za určitých podmínek může při reformingu vyšších uhlovodíků nastávat zauhlíkování povrchu katalyzátoru, které může vést až k zastavení provozu celého palivového článku Výroba kapalných a plynných paliv Plyn pro syntézu kapalných (methanol, kapalné uhlovodíky) a plynných paliv (syntetický zemní plyn) by měl splňovat dvě hlavní kritéria: poměr hlavních složek plynu (CO + H 2 ) by měl odpovídat optimálnímu poměru pro danou syntézu, koncentrace nežádoucích složek, způsobujících deaktivaci katalyzátoru jednotlivých technologických procesů, musí být pod bezpečnou hranicí 6. Syntézní plyn pro výrobu kapalných nebo plynných paliv vyžaduje zpravidla ještě větší stupeň čistoty, než plyn do palivových článků pro výrobu energie. Přestože u některých procesů dehet přímo nezpůsobuje problémy s provozem katalyzátoru, je vyžadováno jeho dokonalé odstranění z jiných technologických důvodů, např. pro stlačování v kompresorech na potřebný tlak Čištění plynu Jak již bylo zmíněno výše, hlavními složkami plynu ze zplyňování jsou CO, CO 2, H 2, CH 4, N 2 a H 2 O v plynné fázi. Tento plyn však obsahuje i další složky, které jsou v převážné většině nežádoucí. Jedná se především o prach, dehet, H 2 S, HCl, NH 3 a alkalické kovy. Před dalším použitím je nutno tyto nežádoucí složky odstranit. Stupeň čištění závisí na technologických požadavcích zařízení, ve kterém je plyn zpracováván. Nároky na čistotu plynu stoupají v pořadí: spalovací motory > turbíny > palivové články. Požadavky těchto procesů na obsah nežádoucích látek v plynu jsou shrnuty v Tab. 1. Obsah nežádoucích látek v produkovaném plynu z různých surovin je uveden v Tab. 2. Při porovnání údajů z obou tabulek je zřejmé, že požadovaných koncentrací není možno bez efektivního čištění dosáhnout. Nežádoucí sloučeniny je možno rozdělit na dva typy. K prvnímu typu se řadí prach a dehet. Jejich množství v plynu lze ovlivnit již při jejich vzniku, a to volbou vhodného zplyňovacího reaktoru. Ke druhému typu patří složky vznikající z prekurzorů obsažených v původním palivu. Jejich koncentrace v plynu z větší části závisí na obsahu v palivu a jen z nepatrné části na zvoleném zařízení (např. koncentrace H 2 S a HCl závisí na koncentraci síry a chloru v palivu) 9. 7

13 Tab. 1: Požadavky na obsah nežádoucích látek v plynu 9 Látka Spalovací motor Spalovací turbína Palivové články 1 Dehet [mg/m 3 ] < 100 (50) < 5 < 1 Prach [mg/m 3 ] < 5 < 1 < 0,1 [ppmw] H 2 S n.d. < 1 [ppmw] < 60 [ppbv] HCl n.d. < 0,5 [ppmw] < 10 [ppbv] Alkálie (Na, K, Li) n.d. < 1 [ppmw] n.d. NH 3 [mg/m 3 ] Není limitováno Není limitováno n.d. 1 SOFC (PČ na bázi pevného keramického oxidu), MCFC (PČ s roztaveným uhličitanovým elektrolytem) n.d. - není definováno Tab. 2: Typický obsah hlavních nežádoucích látek v produkovaném plynu 9 Látka Biomasa Uhlí Tříděný odpad Dehet [g/m 3 ] > 10 Prach [g/m 3 ] H 2 S [ppmv] HCl [ppm] < > 50 NH 3 [ppmv] Odstraňování prachových částic Cyklony Cyklony patří k nejčastěji využívaným zařízením pro odstraňování prachu. U fluidních generátorů jsou primárním zařízením používaným k odstraňování prachových částic a v případě generátorů s cirkulující fluidní vrstvou jsou jejich nedílnou součástí. K jejich hlavním výhodám patří jednoduchost konstrukce, nízká tlaková ztráta a schopnost pracovat za vysokých teplot. Účinnost odstraňování částic prachu je úměrná rychlosti vstupujícího plynu a nepřímo úměrná průměru cyklonu, pro vyšší míru odstranění prachu se v praxi používá spojení více cyklonů menšího průměru. Účinnost odlučování prachu v daném cyklonu je závislá na velikosti částic a jejich vlastnostech jako jsou hustota a tvar. Stoprocentní odlučivosti může být dosaženo u částic větších než 40 μm, u částic o velikosti pod 0,5 μm klesá odlučivost na nulovou hodnotu. Použitím dokonalejších cyklonů nebo multicyklonů je možno efektivitu zvýšit, ale pro submikronové částice je nutno použít účinnější zařízení 6. 8

14 Filtry Pro efektivní odstranění dehtu za vysokých teplot, kterých dosahuje produkovaný plyn na výstupu ze zplyňovacího reaktoru lze použít filtry využívající princip filtrace na loži pevného materiálu nebo keramické filtry. U keramických filtrů je nutno hlídat přítomnost alkálií v plynu, protože mohou s materiálem filtru reagovat za vzniku tavenin vedoucích až k úplné destrukci filtru. Použití keramických filtrů není při teplotách nad 650 C bezpečné zejména při zplyňování biomasy, která může dle druhu obsahovat až 0,3 % alkálií. Mezi další nedostatky keramických filtrů patří jejich citlivost na teplotní šoky, mechanická křehkost, vysoká cena a problémy s regenerací a odstraňováním zachyceného prachu 9. Vysokoteplotní filtry na bázi zrnitého materiálu pracující na principu filtrace v loži materiálu zmíněnými nedostatky netrpí, proto mohou pracovat v širokém teplotním rozmezí. Princip filtrace spočívá v zachycení mikronových částic v mezerách filtračního lože, kde nastává intenzivní změna směru proudění plynu a v důsledku kolize se prach zachycuje na povrchu částic materiálu lože. Po krátké době se na povrchu filtru vytváří filtrační koláč a filtrace probíhá na jeho povrchu, kde se zachycují veškeré částice. Tato fáze filtrace je nejúčinnější. Bohužel s filtračním koláčem vzrůstá i tlaková ztráta, závislá na jeho tloušťce, rychlosti proudění a charakteristické rezistenci filtru a koláče. Po určité době je nutné provést odstranění filtračního koláče a regeneraci lože 9. Příkladem takovéhoto filtru je tzv. panelový filtr, zobrazený na Obr. 1. Obr. 1: Schéma panelového filtru 9 Tento filtr je tvořen řadou lamel, na kterých vytváří volně sypaný písek filtrační plochu. Znečištěný plyn prochází přes písek, na němž postupně vzniká filtrační koláč. Jakmile tlaková ztráta překročí mezní hodnotu, na filtr se v opačném směru, než je proudění znečištěného plynu, aplikuje tlakový ráz, který odstraní nejen filtrační koláč, ale i část filtračního lože. Na místo 9

15 odstraněného lože se nasype nový materiál a cyklus se opakuje Elektrostatické filtry Elektrostatické filtry jsou zařízení sloužící k odstranění tuhých částic v rozmezí od 0,1μm do 10 μm, pracující při teplotách od 150 do 700 C. Účinnost záchytu je vysoká a pohybuje se okolo 99 %. Elektrostatický filtr se skládá z elektrického systému dodávajícího vysoké napětí (až 100 kv), nabíjecí a sběrné elektrody, oklepového systému k odstranění tuhých částic z elektrod a výsypky 11. Podle tvaru elektrod se tyto filtry dělí na deskové a tubusové. Většinou se používají deskové filtry. Princip funkce deskového filtru je zobrazen na Obr. 2. Obr. 2: Funkce elektrostatického filtru 11 Tuhé částice obsažené v plynu jsou při průchodu elektrostatickým filtrem nabity na nabíjecí elektrodě, která je napájena pulzujícím stejnosměrným napětím. Nabíjecí elektroda je v podstatě trubka malého průměru se záporným nábojem, sběrná elektroda je tvarovaná pro získání co největší plochy a je uzemněna. Mezi oběma elektrodami se vytváří koróna (viditelná modrá záře), která ionizuje molekuly plynu. Záporné ionty plynu tedy migrují ke sběrné elektrodě a narážejí na tuhé částice, kterým předávají svůj náboj. Tuhé částice jsou pak zachyceny elektricky na sběrné elektrodě. Náboj zachycených tuhých částic se postupně vybíjí a částice jsou k elektrodě přitahovány adhezní silou, mezičásticové síly jsou kohezní. Po vytvoření vrstvy částic o tloušťce 1-13mm dochází k oklepání elektrody, například pomocí kladívka Odstraňování sloučenin síry a chloru Pro odstraňování sloučenin síry a chloru lze použít výše zmíněný panelový filtr 10

16 v kombinaci s vhodným adsorbentem. Teplota procesu, použitý adsorbent a složení plynu jsou hlavními faktory ovlivňujícími účinnost odstraňování H 2 S a HCl a tím jejich zbytkovou koncentraci. Pro odstranění H 2 S lze použít speciálně upravené oxidy ZnO, Fe 2 O 3, MnO 2, Cu/Cu 2 O. Přítomnost vodní páry v surovém plynu (8 15 % obj.) však způsobuje hydrolýzu vznikajících sulfidů (Mn, Fe) a tak zvyšuje zbytkovou koncentraci H 2 S v plynu a snižuje kapacitu sorbentů. Pro odstraňování HCl jsou vhodné materiály na bázi Na 2 CO 3 a K 2 CO 3. S klesající teplotou klesá všeobecně i koncentrace HCl za filtrem. 10. Jako další materiály pro odstraňování H 2 S a HCl jsou vhodné různé vápenaté sloučeniny (kalcinovaný vápenec, dolomit). Zbytková koncentrace těchto složek závisí na teplotě a je významně ovlivněna i parciálním tlakem CO 2 a H 2 O v plynu Dehet Dehet je jednou z nejzávažnějších nežádoucích složek produkovaného plynu a značně stěžuje jeho další využití. Řada navržených a realizovaných projektů byla odstavena z provozu právě kvůli vysokému obsahu dehtu v plynu, takže lze souhlasit s tvrzením Thomase Reeda, průkopníka v oboru "moderního" zplyňování biomasy, že dehet je "Achillovou patou" při produkci elektrické energie zplyňováním biomasy 6. Dehet představuje pestrou směs organických látek, jejíž složení je závislé na typu zařízení a provozních podmínkách. Existuje velké množství jeho definic a použití různých analytických metod založených na měření různých fyzikálně chemických vlastností dehtu vede k odlišným výsledkům u stejných vzorků plynu Definice dehtu Všeobecně pod pojmem dehet rozumíme směs organických látek kondenzujících při ochlazení plynu na okolní teplotu. Jsou to např. "organické látky kondenzující při pokojové teplotě na kovovém povrchu", nebo je to "suma látek s bodem varu za normálního tlaku vyšším než 150 C", popřípadě "všechny organické látky s bodem varu vyšším než benzen" (80,1 C) 6. Tato asi nejrozšířenější definice byla zavedena v tzv. "Tar Protocolu", který je pokusem sjednotit jak definice, tak zavést standardní metodu pro odběr vzorků a stanovení obsahu dehtu v plynu Vznik a klasifikace dehtu Hlavním zdrojem dehtu v plynu je prchavá hořlavina uvolňovaná při pyrolýze biomasy. Při zplyňování probíhá částečná oxidace primárních produktů pyrolýzy a nastává jejich transformace vlivem vysokých teplot v generátoru. Vlastnosti dehtu (jeho množství, typ 11

17 a složení) jsou funkcí rychlosti ohřevu, teploty a doby zdržení v generátoru. Při nízkých teplotách ( C) je dehet reprezentován bezprostředně uvolněnou prchavou hořlavinou, tj. převážně nestabilními kyslíkatými sloučeninami jako jsou např. estery nebo kyseliny. S rostoucí teplotou nebo dobou zdržení probíhá jejich další termické štěpení a transformace. Složky prchavé hořlaviny jsou postupně transformovány na látky stabilnější, jejich celkové množství v plynu klesá 7. Transformace dehtu na jednotlivé produkty je uvedena na Obr. 3. Obr. 3: Transformace dehtu 7 Dehet je složitou směsí mnoha organických látek. Podle stupně transformace se dehet rozděluje na primární, sekundární a terciární. Vliv teploty na transformaci dehtu je zobrazen na Obr. 4. Obr. 4: Vliv teploty na složení dehtu 7 Primární dehty vznikají jako produkty štěpení základních biopolymerů, ze kterých sestává biomasa (lignin, celulóza). Jedná se o směs kyslíkatých sloučenin, především alkoholy, nižší karboxylové kyseliny, ketony, hydroxyketony, aldehydy a furany. Tyto produkty vznikají při nižších teplotách nebo krátké době zdržení 11. Transformací primárních dehtů vznikají sekundární dehty. Řadí se mezi ně různé olefiny a alkylfenoly 12. Tyto produkty vznikají transformací nestabilních primárních pyrolýzních produktů při vyšších teplotách a nebo po delším zdržení v reakčním prostoru 11. Složky terciárních pyrolýzních produktů, jako toluen, naftalen, xyleny, benzen a různé alkylnaftaleny, vznikají při dalším zvýšení teploty nebo doby zdržení v reakční zóně

18 Stanovení dehtu Při stanovení dehtu jsou podstatné dva kroky. Předně odběr reprezentativního množství vzorku a dále volba vhodné metody. Na základě lišících se postupů odběru a metod stanovení nedosahujeme zcela srovnatelných výsledků a proto je snahou dosáhnout jednotného postupu stanovení dehtu (Tar Protocol). Ke stanovení obsahu dehtu slouží několik metod. Z hlediska rychlosti analýzy se dělí na off-line metody, kdy se výsledek dozvídáme s určitou časovou prodlevou, a on-line metody s prakticky okamžitou odezvou Off-line stanovení Většina off-line metod je založena na odběru známého množství plynu a zachycení dehtu prostřednictvím vhodného absorpčního nebo adsorpčního materiálu do kapalné nebo pevné fáze. Pro adsorpci dehtu mohou být použity adsorbenty na bázi polyuretanové pěny, XAD, aminopropylsilanu, aktivního uhlí a Tenaxu. Extrakce vzorku se provádí pomocí vhodného organického rozpouštědla, analýza extraktu pomocí plynové chromatografie. Aktivní uhlí a Tenax nejsou kvůli nevratné adsorpci vhodné pro výševroucí složky dehtu. Nejširšího uplatnění pro stanovení dehtu našla metoda SPA používající aminopropylsilan 7. U metod založených na absorpci dehtovitých látek je situace komplikována možností použití různých rozpouštědel, odlišných odběrových metodik, metod pro úpravu a zpracování vzorků a odlišných analytických koncovek pro finální stanovení obsahu dehtu 6. Tato flexibilita v přístupu ke způsobům a podmínkám stanovení způsobuje velké rozdíly ve výsledcích získaných různými skupinami pracujícími v oblasti zplyňování biomasy. Pokus o vypracování jednotné metodiky odběru a stanovení dehtu učiněný skupinou západoevropských organizací angažovaných v oblasti zplyňování biomasy (ECN, VTT Processes, DTI, BTG, Verenum) vyvrcholil vypracováním "Směrnice pro vzorkování a stanovení dehtu a částic v plynu produkovaném zplyňováním biomasy" jinak známé jako "Tar Protocol" Tar Protocol Tato metoda definuje adsorpční způsob odběru dehtu a popisuje analýzu gravimetrickou chromatografickou metodou. Metoda je založena na diskontinuálním odběru vzorku plynu obsahujícího pevné částice a dehet. Kvantitativní vzorkování musí být proto prováděno isokineticky. Vzorkovací trať se skládá z vyhřívané sondy, horkého filtru a řady absorpčních nádobek s různými organickými rozpouštědly, které jsou umístěny ve dvou lázních o teplotě 40 až -70 C. Množství odebraného plynu je závislé na obsahu dehtu v plynu a záleží na typu použité analytické metody pro stanovení dehtu (gravimetrická, chromatografická). Průtok plynu 13

19 se při odběru pohybuje v rozmezí 0,1 až 0,6 m 3 /h 13. Schéma vzorkovací aparatury je uvedeno na Obr. 5. Obr. 5: Schéma aparatury pro kvantitativní stanovení dehtu v plynu Odběrová sonda a horký filtr Vyhřívaná odběrová sonda zajišťuje isokinetický odběr prachových částic, přičemž rychlost proudění uvnitř sondy by měla být větší než 20 m/s. Teplota sondy závisí na teplotě plynu a typu generátoru, v případě protiproudého generátoru nemá teplota překročit 125 C, u souproudého a fluidního generátoru 700 C. V praxi se používá teplota v rozmezí C. Pokud je stanovován pouze obsah dehtu, a to při dostatečně vysoké teplotě vzorkovaného plynu (>250 C), kdy nehrozí vznik aerosolu dehtu, lze odběr provádět mimo rozsah průtoku pro isokinetický odběr 6. Dalšími důležitými faktory jsou teplota a tvar horkého filtru. Převážně se používají kloboučkové filtry, protože ploché filtry s malým povrchem se rychle ucpávají prachem a jsou použitelné pouze pro obsahy prachu pod 20 mg/m 3. Teplota samotného filtru ovlivňuje výrazným způsobem množství látek zachycených na povrchu uhlíkatých částic. U plynu produkovaného souproudým nebo fluidním generátorem bylo při teplotě 300 C na filtračním koláči zachyceno % dehtu stanoveného gravimetrickou metodou, při poklesu teploty na 150 C se jeho 14

20 podíl zvýšil na % (podíl těchto výševroucích složek dehtu na jeho celkovém obsahu představuje jen 10 až 30 %). V případě dehtu stanovovaného pomocí plynové chromatografie (toluen až koronen) bylo při teplotě filtru 325 C adsorbováno na filtračním koláči pouze 1 % z celkového množství dehtu, při teplotě 250 C dosáhl adsorbovaný podíl až 5 %. V tomto případě je vyšší teplota filtru žádoucí. Naopak, vzorkujeme-li plyn z protiproudého reaktoru, který obsahuje velké množství termicky labilních látek, snažíme se udržovat teplotu filtru na nízkých hodnotách ( C), a to kvůli nebezpečí polymerace přítomných primárních a sekundárních dehtů Chlazení plynu a absorpce dehtu v absorpčních nádobkách Chlazení plynu spolu s kondenzací vodní páry probíhá za odběrovou sondou a horkým filtrem. Lze jej realizovat pomocí výměníku tepla nebo přímým nástřikem chladicí kapaliny do odběrové trati za horkým filtrem. Velkou výhodou přímého chlazení je větší účinnost a také oplachování výševroucích podílů dehtu zachycených na vnitřních stěnách sondy. Zpravidla jsou používána středněvroucí polární rozpouštědla mísitelná s vodou. V praxi se přímé chlazení kapalinou používá zřídka 14. Rozpouštědla přítomná v absorpčních nádobkách plní několik důležitých funkcí. Ovlivňují zachycování aerosolu, rozpouštějí zachycené dehty a také potlačují jejich další reakce, např. polymeraci. Rozpustnost dehtu i vody a bod varu ovlivňující rychlost odpařování rozpouštědla jsou hlavními parametry při jeho volbě. V případě použití těkavějších rozpouštědel (dichlormethan, aceton, hexan) je nutno minimalizovat ztráty vznikající jejich odparem, a to snížením jejich teploty. Při použití látek nemísitelných s vodou hrozí zastavení průtoku ucpáním absorbéru vznikajícím ledem. U rozpouštědel s vyšším bodem varu (isopropanol, 1-methoxy-2-propanol) může absorpce probíhat při vyšších teplotách, přičemž vypírání přítomných aerosolů probíhá dokonaleji 6. Účinnost záchytu pro lehčí složky dehtu (pyridin 2-ethylnaftalen) se blíží 100 %, u těžších složek (acenaftylen pyren) je účinnost snížena v důsledku tvorby aerosolu. Hned v první absorpční baňce bývá zachyceno % dehtu, v každé další potom po 9 18 %. Pro absorpci s účinností vyšší než 97 % většinou postačí 5 6 absorpčních baněk. Při vyšších odběrových průtocích nad hladinou absorpčního roztoku vzniká viditelný aerosol a teplota roztoku nemá velký vliv na jeho stabilitu. Pro účinné odstranění aerosolu se doporučuje použití alespoň jedné absorpční nádobky opatřené fritou, s rostoucí hustotou frity stoupá nejen účinnost odstranění aerosolu, ale také tlaková ztráta. Průnik aerosolu lze s menší účinností potlačit použitím skleněných kuliček namísto frity

21 Po skončení odběru vzorku se obsah jednotlivých absorpčních nádobek shromáždí ve společné zásobní nádobce společně s proplachem z odběrové aparatury. Získaný roztok se skladuje v chladícím boxu s teplotou nižší než 5 C. Pro omezení reakcí jednotlivých komponent dehtu a jejich polymerace by měla být analýza vzorku provedena co nejdříve, nejpozději do jednoho měsíce od odběru vzorku. Horký filtr je podroben extrakci v Soxhletově extraktoru co nejdříve po odběru vzorku a pro zabránění následným reakcím zachycených těžších složek dehtu se získaný roztok sloučí s absorpčním roztokem ve společné zásobní nádobce 13. Ke stanovení dehtu v absorpčním roztoku se používají dvě odlišné metody Gravimetrické stanovení obsahu dehtu Gravimetrické stanovení je založeno na měření hmotnosti dehtu zbylého po destilaci nebo stripování rozpouštědla z roztoku, které se zpravidla provádějí na vakuové rotační odparce za sníženého tlaku a teploty nižší než je normální bod varu rozpouštědla. Zde se však objevuje hlavní problém gravimetrického stanovení - při odpaření rozpouštědla nastává úplná ztráta těkavějších složek dehtu (toulen, xylen, styren, atd.) a částečná ztráta lehčích polyaromatických uhlovodíků. Všeobecně velikost ztráty závisí na stupni zahuštění odparku a na rozdílu normálních bodů varu složek dehtu a použitého rozpouštědla. Ve skutečnosti vznikajícím ztrátám nelze zabránit, avšak použitím stejného pracovního postupu (teplota, tlak, doba odpařování) lze dosáhnout srovnatelných výsledků Chromatografické stanovení Identifikace a kvantifikace jednotlivých složek dehtu se provádí chromatografickými metodami. Používá se plynový chromatograf v kombinaci s plamenově ionizačním-detektorem (FID) nebo hmotnostně-spektrometrickým detektorem (MS). Identifikace jednotlivých složek je založena na porovnávání retenčních časů a hmotnostních spekter složek a standardů 14. Analyzuje se pouze část získaného absorpčního roztoku, zpravidla 1 ml a výsledkem analýzy je znalost obsahu konkrétních látek ve vzorku, resp. v plynu. Výpočet celkového obsahu dehtu se provádí součtem obsahu jednotlivých složek zahrnovaných do kategorie dehtu 6. Hlavní výhodou metod používajících plynovou chromatografii je přesná znalost jednotlivých látek zahrnutých do kategorie dehtu, na rozdíl od gravimetrické metody, kdy je známa pouze hodnota celkového obsahu dehtu získaného za určitých definovaných podmínek analýzy. Plynová chromatografie však neumožňuje stanovení termicky labilních a těžších složek dehtu, tj. složek s více než sedmi aromatickými jádry v molekule 6. 16

22 Metoda SPA Metoda SPA (Solid Phase Adsorption) byla vyvinuta na Královské technické univerzitě ve Stockholmu 15. Metoda umožňuje stanovení složek dehtu zahrnujících látky s normálním bodem varu od 80 C (benzen) až do cca 500 C (koronen). Adsorpční trubička je naplněna aminopropylsilanem vázaným na silikagelu a proplachována ml generátorového plynu v závislosti na obsahu dehtu. Vzorek se odebírá manuálně pomocí plynotěsné stříkačky z odběrového místa vyhřátého na 300 až 350 C. Rychlost odběru nesmí být vyšší než 100 ml/min, jinak by docházelo k nadměrnému ohřátí adsorpční trubičky a ztrátám těkavějších složek dehtu. Po skončení odběru vzorku se konce absorpční trubičky uzavřou víčky 6. Pro extrakci adsorbovaných látek se používají dvě rozpouštědla umožňující separaci jednotlivých typů sloučenin. Extrakce aromatických uhlovodíků se provádí 400 μl dichlormethanu (1,5 ml na 500 mg adsorbentu). Fenoly jsou extrahovány 200 μl směsi isopropylalkoholu a dichlormethanu v objemovém poměru 1:1 (1 ml na 500 mg adsorbentu). Frakce jsou shromažďovány do vialek (1,8 ml) v autosampleru plynového chromatografu a uzavřeny. Fenoly mohou být dále derivatizovány. V jakosti detektoru lze použít jak plamenově-ionizační detektor (FID), tak hmotnostně-spektrometrický detektor (MSD) 15. Nespornými výhodami dané metody jsou její instrumentální jednoduchost, protože není nutno používat složitou odběrovou aparaturu, možnost odběru vzorků z jednoho vzorkovacího místa ve velice krátkém časovém intervalu cca 1 minuty a v porovnání s absorpčními metodami značně nižší množství spotřebovaných rozpouštědel. Díky oddělené extrakci jsou minimalizovány problémy s interferencí některých sloučenin při stanovení na plynovém chromatografu. Nevýhodou metody SPA jsou potenciální ztráty těkavějších aromatických uhlovodíků (benzen, toluen, xyleny) a problémy se stanovením skupiny látek nedetekovatelných pomocí plynové chromatografie. Dalším potenciálním rizikem pro přesnost stanovení dehtu metodou SPA jsou neisokinetické podmínky odběru vzorku plynu. Bude-li totiž část dehtu ve formě aerosolu, může být jejich vzorkování ovlivněno rychlostí odběru On-line metody stanovení dehtu Pro on-line stanovení dehtu v plynu není zatím známa žádná spolehlivě pracující komerčně dostupná analytická metoda. Je však cílem mnoha výzkumných skupin takovou metodu vytvořit. Dále jsou uvedeny některé používané metody, sloužící k on-line stanovení Stanovení pomocí MS detektoru Za tímto účelem lze použít hmotnostní detektor analyzující složení dehtu v plynu přímo, bez předchozí separace na chromatografické koloně. Většina dehtovitých látek poskytuje 17

23 specifické kladné ionty vznikající při jejich ionizaci. Z velikosti intenzity iontů lze zjistit koncentraci jednotlivých složek v plynu. Molekuly lehčích uhlovodíků poskytují odlišné ionty, neinterferující s ostatními složkami dehtu. Hlavní výhodou je rychlá odezva a možnost měření všech dehtovitých látek v reálném čase. Je nutno uvést, že tato metoda je schopna kvantitativně pracovat pouze v případě sekundárního a terciálního dehtu. Poměrně vysoká cena hmotnostně-spektrometrického analyzátoru, specifické požadavky na velikost průtoku plynu do analyzátoru, a z toho plynoucí problémy při zajišťování reprezentativního průtoku plynu, jsou hlavními překážkami pro aplikaci tohoto přístroje v praxi. Dalším problémem je dostupnost vhodných standardů nutných pro kvantifikaci Stanovení pomocí chromatografu FID Dalším zajímavým řešením je použití chromatografu s následnou detekcí pomocí FID, kdy je vzorek plynu obsahující dehet nastřikován přímo na chromatografickou kapilární kolonu. Nevýhodami tohoto systému jsou problémy s transportem, zaváděním a dávkováním vzorku, delší doba analýzy a nízká citlivost vůči výševroucím složkám dehtu. Vysoká cena celého zařízení v mobilním provedení s potřebným příslušenstvím je hlavní překážkou použití dané metody. Zpravidla se tato analýza používá pro přímé stanovení lehčích složek dehtu (benzen, toluen a xyleny) 7. Zajímavou myšlenkou je on-line analyzátor navržený skupinou pracovníků z univerzity ve Stuttgartu. Stanovení dehtu je založeno na měření rozdílu signálů ze dvou plamenově ionizačních detektorů, kdy prvním detektorem proudí surový plyn a druhým plyn prostý dehtovitých látek. Pro kondenzaci a odstraňování dehtu z plynu pro druhý detektor se používá podchlazená filtrační cela. Rozdíl dvou poměrně vysokých signálů z obou detektorů odpovídá celkovému obsahu dehtu, avšak je zde nutno připomenout, že na velikosti signálu z detektoru se podílejí hlavně hořlavé plyny (CH 4 až 4 % obj, C 2 H 4 až 1,5 % obj.), zatímco sloučeniny řazené do kategorie dehtu jsou v plynu zastoupeny v podstatně menším množství 6. Například obsah toluenu v plynu je menší než 0,05 % obj., obsah naftalenu bývá nižší než 3 g/m 3 a fenantrenu menší než 0,3 g/m 3. S rostoucí molekulovou hmotností obsah dehtovitých látek v plynu klesá a s klesající koncentrací dehtu roste relativní chyba stanovení 6. Praktické realizace se dočkal on-line analyzátor s jedním plamenově ionizačním detektorem a dvěma stejnými dávkovacími smyčkami. Konstrukce přístroje umožňuje zmíněné problémy částečně vyřešit. Analyzátor pracuje na principu měření rozdílu signálu plamenově ionizačního detektoru u vzorku surového plynu a vzorku plynu prostého dehtu. Dávkování 18

24 je prováděno dávkovacími smyčkami stejného objemu, vzorek z první je zaváděn nosným plynem přímo na FID, vzorek z druhé smyčky proudí přes studený filtr účinně odstraňující aerosoly a dehty. Analýza se provádí každé 2 minuty, signály z FID jsou integrovány, jejich rozdíl odpovídá obsahu dehtu v plynu. Jako dehet je potom označována suma veškerých látek zachycených na filtru. Analyzátor umožňuje spolehlivé stanovení dehtu v plynu při koncentracích okolo 200 mg/m 3, autoři uvádějí, že u daného systému bylo dosaženo snížení detekčního limitu až na 50 mg/m 3 (lit.6). Přes zřejmou úspěšnost navržené koncepce se tyto analyzátory komerčně nevyrábějí Analýza pomocí laserové (Ramanovy) spektroskopie Inovativním postupem měření obsahu dehtu v průběhu zplyňovacího procesu je použití laserové spektroskopie. Dehet a vyšší uhlovodíky emitují silný fluorescenční signál v širokém rozmezí vlnových délek. Tento fluorescenční signál je při měření horkého plynu ze zplyňování pomocí Ramanovy spektroskopie detekován jako signál pozadí. Po kalibraci s využitím standardizovaného Tar Protocolu poskytuje tento signál on-line informaci o obsahu dehtu v plynu 16. Pozadí je zobrazeno na Obr. 6, kde je zároveň znázorněn rozdíl v intenzitě signálu při různém obsahu dehtu v plynu. Obr. 6: Fluorescenční signál zachycený jako pozadí, obsah dehtu 0,78 a 8,25 g/m 3(16) Nespornou výhodou této optické metody je, že lze kromě fluorescenčního signálu 19

25 úměrného množství dehtu měřit i pásy jednotlivých složek produkovaného plynu, v důsledku čehož lze využít Ramanovu spektroskopii k souběžnému on-line měření složení plynu a obsahu dehtu v plynu 16. Nevýhodou je, že tento signál může být při vysokém obsahu dehtu nebo velkém průtoku plynu měřící celou příliš intenzivní. V tomto případě není možné laserovou spektroskopii využít k souběžnému měření obsahu dehtu a stanovení složení plynu. Nadměrný průtok plynu měřící celou způsobuje, že plyn není dostatečně prohřátý a obsažené částečky aerosolu překrývají Ramanovo spektrum jednotlivých složek, nadměrný obsah dehtu pak způsobuje intenzivní fluorescenční signál, což má za následek ztrátu pásů jednotlivých složek ve vysokém signálu 16. Použití laserové spektroskopie zatím prochází testovacím provozem. Obsah dehtu v plynu byl pro potřeby testů udržován zhruba na hodnotě 1,6 g/m 3, nejvyšší hodnota pak byla 3,9 g/m 3. Jak je vidět ze záznamu, naměřené hodnoty docela dobře korelují s hodnotami získanými pomocí Tar Protocolu (Obr. 7). Obr. 7: Souběžné měření laserovým systémem a pomocí Tar Protocolu 16 Odchylky vznikají pravděpodobně hlavně proto, že Tar Protocol udává průměrný obsah dehtu za dobu odběru, kdežto laserová spektroskopie poskytuje informaci o okamžité koncentraci dehtu v plynu Analyzátor rosného bodu dehtu Společnosti ECN a Michell Instruments v současnosti vyvíjejí zařízení pro on-line 20

26 analýzu rosného bodu dehtu. Tento analyzér může být implementován do systému kontroly obsahu dehtu pro prevenci proti úsadám. Počítá se s využitím již používaného analyzátoru rosného bodu uhlovodíků. Aby mohl být základní senzor rosného bodu uhlovodíků použit pro měření rosného bodu dehtu v plynu ze zplyňování, musí být upraven pro použití za vysokých teplot ( C). Teplota rosného bodu níževroucích dehtů je blízká rosnému bodu vody (20 60 C) a proto musí být plyn v čistící sekci zbaven vody, aby se zabránilo interferencím 17. Vlastní senzor je klíčovou částí celého analyzátoru. Paprsek světla je zaměřen na střed optického materiálu. Měří se odraz světelného paprsku. Rozdíl mezi intenzitou původního a odraženého paprsku je použit k detekci rosného bodu uhlovodíků. Jakmile signál dosáhne určité prahové hodnoty, je odpovídající teplota optického materiálu zaznamenána jako rosný bod uhlovodíků v plynu 17. Celý měřící cyklus rosného bodu uhlovodíků v zemním plynu je započat zaplavením senzoru zemním plynem. Když je cela se senzorem naplněna zemním plynem, je přívod plynu pomocí ventilu uzavřen. Optický povrch senzoru je potom pomalu ochlazován za použití stlačeného vzduchu nebo plynu. Jakmile na povrchu zkondenzují uhlovodíky, odraz světelného paprsku se změní. Optický povrch se regeneruje opětovným zahřátím na počáteční teplotu a naplněním senzorové cely čerstvým zemním plynem. Celý měřící cyklus trvá několik minut 17. Ve stávajícím senzoru rosného bodu uhlovodíků byla původní optika nahrazena odolnější optikou (250 C). Senzor byl dále upraven tak, aby nedocházelo k jeho blokování dehtem a umístěn do vyhřívané pece, aby se předešlo tvorbě studených míst v senzoru. Dále byla navržena sekce pro úpravu plynu, která sestává z filtru, kondenzátoru dehtu a části pro odstranění vody. Filtr je zařazen jako lapač prachových částic a alkalických kovů. Kondenzátor dehtu je za normálních podmínek neaktivní, ale má za úkol chránit sekci pro odstraňování vody a senzor před podíly výševroucích dehtů 17. Operační zkoušky senzoru a sekce pro úpravu plynu byly úspěšné. Upravený senzor reaguje na dehet a zároveň je dobře chráněn úpravárenskou sekcí před úsadami a korozí. Tvar křivky rosného bodu dehtu je podobný tvaru křivky rosných bodů pro uhlovodíky obsažené v zemním plynu, což znamená, že je tento analyzátor použitelný i k měření obsahu dehtu v plynu ze zplyňování. Analyzátor rosného bodu dehtů pracoval v rozmezí 2 12 g dehtu na m 3, avšak zatím pracuje pouze v teplotním rozmezí C, jeho maximum pak je omezeno optikou použitou v senzoru na 200 C Omezení tvorby dehtu při zplyňování Množství dehtu v plynu je možno ovlivnit jak volbou typu zplyňovacího reaktoru, 21

27 tak volbou provozních podmínek. Nejnižší obsah dehtu v plynu se vyskytuje v sesuvném souproudém reaktoru (co-current). Pyrolýzní produkty vznikající v horní části reaktoru dodatečně procházejí redukční oblastí o teplotě C. Za takto vysokých teplot probíhá zplyňování dřevěného uhlí a termické štěpní a destrukce většiny dehtovitých látek. V celém objemu reaktoru také dochází na loži pevného materiálu k částečné filtraci prachových částic, což má za následek snížení prašnosti plynu. Ke slabinám tohoto reaktoru patří vyšší nedopal v popelu a přísnější požadavky na tvar a vlhkost částic paliva. V souproudém reaktoru nelze používat vlhké palivo, protože s rostoucím obsahem vlhkosti v palivu klesá teplota v pyrolýzně-oxidační části, klesá poměr CO/CO 2, pozvolna narůstá λ a obsah dehtu v plynu. Dalším omezením je velikost reaktoru, kdy v důsledku zvětšení roštu a vzniku studených zón dochází ke zvýšení obsahu dehtu v plynu 9. Protiproudý reaktor (counter current) naopak produkuje nadměrné množství dehtu. Jeho použití pro výrobu energie je vždy podmíněno přítomností efektivního čištění. Toto čištění je většinou realizováno na základě vodní pračky, což vnáší do procesu problémy vodního a odpadového hospodářství. Většina primárních pyrolýzních produktů se oddělí ve formě olejové vrstvy a vrací se zpět do reaktoru, procesní voda a sedimenty tvoří nepříjemný odpad. Díky nejvyšší účinnosti, jednoduché konstrukci, velké toleranci k typu paliva a obsahu vlhkosti je protiproudý reaktor nejčastěji využívaným typem reaktoru na světě. Většinou se používá pro výrobu topného plynu 9. Vlastnosti fluidního reaktoru a složení plynu řadí tento reaktor někam mezi reaktor souproudý a protiproudý. Díky neomezené konstrukční velikosti a flexibilitě je hlavním kandidátem pro průmyslové využití. Přestože obsah dehtu v plynu je vyšší než u souproudého reaktoru, lze jeho obsah snížit až o polovinu pouhým seřízením primárního, sekundárního a terciárního vzduchu. Dalšího snížení obsahu dehtu v plynu lze dosáhnout volbou materiálu fluidního lože, které má katalytické účinky a adsorpční vlastnosti 9. Srovnání vlastností plynu z různých typů generátorů je uvedeno v Tab. 3. Tab. 3: Obsah prachových částic a dehtu v produkovaném plynu z různých typů generátorů 9 Složka / reaktor Souproudý Protiproudý Fluidní Výstupní teplota [ C] Prach [g/m 3 ] Dehet [g/m 3 ] 0,1 1 > Typ dehtu sekundární primární sekundární 22

28 Odstraňování dehtu Pro vysokoteplotní odstraňování dehtu se využívají metody katalytického parního reformingu. Z praktického hlediska se využívají dva typy katalyzátorů. Materiály na bázi vápence a dolomitu začínají štěpit dehet už při teplotách nad 700 C. Konverze dehtu za těchto teplot je nízká a nestačí k produkci čistého plynu. Pro dosažení 95 % konverze je potřeba zvýšit teplotu na C a pro 100 % konverzi až nad 940 C. Výstupní teploty plynu z reaktoru jsou však nižší a tak je potřeba část plynu spálit i za cenu snížení jeho výhřevnosti. Materiály na bázi dolomitu a vápence navzdory své nižší aktivitě našly uplatnění v oblasti odstraňování dehtu převážně díky nízké ceně a značné odolnosti vůči deaktivaci. Při teplotách kolem 750 C jsou schopny měnit složení dehtu a snížit jeho celkový obsah o % 9. Pro odstranění zbytkových množství dehtovitých látek a nenasycených uhlovodíků lze využít aktivních niklových katalyzátorů, pracujících při teplotách C (reaktor s pevným ložem). Bezproblémový provoz je zajištěn volbou vhodné teploty a poměru H 2 O/C n H m potlačujícího zauhlíkování. Složení vystupujícího plynu je ovlivňováno chemickou rovnováhou ustavující se při dané teplotě katalyzátoru. Plyn za katalyzátorem obsahuje pouze CO, CO 2, H 2, CH 4, N 2 a H 2 O. Zbytkové množství H 2 S v plynu má za následek pomalou deaktivaci katalyzátoru. Na začátku reaktoru postupně vzniká vrstva deaktivovaného katalyzátoru, která se zvětšuje rychlostí přímo úměrnou obsahu H 2 S v plynu na vstupu. Po určité době je celý objem katalyzátoru deaktivován a je nutné provést jeho výměnu. Na katalyzátoru také probíhá rozklad amoniaku přítomného v plynu na dusík a vodík 10. Výčet výše popsaných metod odstraňování dehtu není zdaleka kompletní, jedná se pouze o informativní popis používaných perspektivních technologií a vzhledem k tématu práce není problematika odstraňování dehtu podrobněji rozebírána. 23

29 3. Experimentální část Cílem této práce bylo sestavit horkou odběrovou trať pro dále popsaný on-line analyzátor dehtu, určit tlakovou ztrátu použitého filtru a zjistit, zda je proudění plynu odběrovou tratí dostatečně rychlé na to, aby se předešlo usazování dehtu a pevných částic v odběrové trati. Dále bylo zapotřebí zajistit dostatečný ohřev komory analyzátoru, v níž jsou umístěny deseticestný ventil a dávkovací smyčka, a to z důvodu minimalizace adsorpce nežádoucích výševroucích složek dehtu. 3.1 On-line analyzátor dehtu Schéma on-line analyzátoru pro rychlé stanovení dehtu je uvedeno na Obr. 8. Analyzátor využívá princip adsorpce výševroucích látek (dehtu) probíhající za nízkých teplot na krátké náplňové koloně a jejich následné mžikové desorpce prostřednictvím rychlého ohřevu. Lehčí složky plynu a dehty jsou analyzovány na jednom plamenově ionizačním detektoru Princip on-line analyzátoru Celé zařízení se skládá ze tří hlavních částí. Vzorek surového plynu se odebírá vyhřívanou nerezovou sondou (1). Součástí této sondy je vyhřívaný vysokokapacitní nerezový filtr, umožňující odstraňování prachových částic z plynu za teploty C. Dehet za těchto teplot zůstává v plynné fázi a je jen v minimální míře zachycen na prachových částicích. Vzorkovaný plyn vstupuje na deseticestný vysokoteplotní dávkovací ventil, umístěný ve druhé částí analyzátoru (2), ve vyhřívaném termostatu plynového chromatografu ( C). Dávkovací / přepínací deseticestný ventil má dvě polohy. První je vzorkovací (provozní), kde vzorkem plynu je proplachována dávkovací smyčka a současně probíhá analýza obsahu plynných uhlovodíků a dehtu (viz. Obr. 8A). Druhá poloha je dávkovací (Obr. 8B). Při přepnutí do této polohy je obsah dávkovací smyčky unášen nosným plynem na krátkou náplňovou chromatografickou kolonu (1/8 OD x 300 mm). Kolona je umístěna v termostatu plynového chromatografu, přesně udržujícím nastavenou teplotu (30 40 C). Náplň chromatografické kolony je zvolena tak, aby při nízké teplotě plynné uhlovodíky (C1 C5) nebyly zadržovány a prošly skrz kolonu přímo na detektor a to v čase těsně za mrtvým retenčním časem. Jakmile lehčí uhlovodíky kolonu opustí, ventil se otočí do polohy vzorkovací, kdy se průtok plynu v koloně obrátí a zachycené vyšší uhlovodíky jsou postupně vymývány přímo na detektor. Aby se dehtovité látky vyplachovaly v úzkém, dobře integrovatelném pásu, je nutno chromatografickou kolonu rychle vyhřát na dostatečně vysokou teplotu ( C). 24

30 Po poměrně krátké době ohřevu na finální teplotu (prodleva max s.), při které je kolonka vyhřátá na vysokou teplotu a je vyčištěna od zbytku zachycených látek, se kolona vychladí na původní nízkou teplotu. Celý proces analýzy lze znovu opakovat 18. Obr. 8: Schéma on-line analyzátoru dehtu (A - poloha vzorkování a analýzy, B - poloha nástřiku) On-line analyzátor Konstrukce On-Line analyzátoru dehtu byla realizována na bázi přenosného kompaktního plynového chromatografu SRI modelu 8610C osazeného deseticestným dávkovacím ventilem umístěným v externím vytápěném boxu, vyhřívaným nástřikovým portem, krátkou náplňovou kolonou a plamenově-ionizačním detektorem (FID). Plynový chromatograf byl při stavbě 25

Zplyňování biomasy. Sesuvný generátor. Autotermní zplyňování Autotermní a alotermní zplyňování

Zplyňování biomasy. Sesuvný generátor. Autotermní zplyňování Autotermní a alotermní zplyňování Zplyňování = termochemická přeměna uhlíkatého materiálu v pevném či kapalném skupenství na výhřevný energetický plyn pomocí zplyňovacích médií a tepla. Produktem je plyn obsahující výhřevné složky (H 2,

Více

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE Ing. Stanislav HONUS ORGANICKÝ MATERIÁL Spalování Chemické přeměny Chem. přeměny ve vodním prostředí Pyrolýza Zplyňování Chemické Biologické Teplo

Více

Zplyňování. Ing. Martin Lisý, PhD. Energetický ústav VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství

Zplyňování. Ing. Martin Lisý, PhD. Energetický ústav VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství Zplyňování Ing. Martin Lisý, PhD. Energetický ústav VUT v Brně Fakulta strojního inženýrství Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Statním rozpočtem ČR Technologie zpracování biomasy

Více

SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY

SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY Jan Škvařil Článek se zabývá energetickými trendy v oblasti využívání obnovitelného zdroje s největším potenciálem v České republice. Prezentuje výzkumnou práci prováděnou

Více

ZPLYŇOVÁNÍ V EXPERIMENTÁLNÍM REAKTORU S PEVNÝM LOŽEM

ZPLYŇOVÁNÍ V EXPERIMENTÁLNÍM REAKTORU S PEVNÝM LOŽEM ZPLYŇOVÁNÍ V EXPERIMENTÁLNÍM REAKTORU S PEVNÝM LOŽEM Jan Najser, Miroslav Kyjovský V příspěvku je prezentováno využití biomasy dřeva a zbytků ze zemědělské výroby jako obnovitelného zdroje energie k výrobě

Více

Přehled technologii pro energetické využití biomasy

Přehled technologii pro energetické využití biomasy Přehled technologii pro energetické využití biomasy Tadeáš Ochodek Seminář BIOMASA JAKO ZDROJ ENERGIE 6. - 7.6. 2006, Hotel Montér, Ostravice Z principiálního hlediska lze rozlišit několik způsobů získávání

Více

Technologie zplyňování biomasy

Technologie zplyňování biomasy Technologie zplyňování biomasy Obsah prezentace Profil společnosti Proces zplyňování Zplyňovací technologie Generátorový plyn Rozdělení technologií Typy zplyňovacích jednotek Čištění plynu Systém GB Gasifired

Více

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 Omezování plynných emisí Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 1 Úvod Různé fyzikální a chemické principy + biotechnologie Principy: absorpce adsorpce oxidace a redukce katalytická oxidace a redukce kondenzační

Více

NÁVRH TECHNOLOGIE VYSOKOTEPLOTNÍHO ČIŠTĚNÍ ENERGOPLYNU

NÁVRH TECHNOLOGIE VYSOKOTEPLOTNÍHO ČIŠTĚNÍ ENERGOPLYNU NÁVRH TECHNOLOGIE VYSOKOTEPLOTNÍHO ČIŠTĚNÍ ENERGOPLYNU Jan Najser Široké uplatnění zplyňovacích procesů se nabízí v oblasti výroby elektrické energie v kogeneračních jednotkách. Hlavní překážkou bránící

Více

Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých materiálů

Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých materiálů VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA HORNICKO GEOLOGICKÁ FAKULTA Institut čistých technologií těžby a užití energetických surovin Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých

Více

SPALOVÁNÍ ENERGOPLYNU NA VUT BRNO

SPALOVÁNÍ ENERGOPLYNU NA VUT BRNO Energie z biomasy V. odborný seminář Brno 2006 SPALOVÁNÍ ENERGOPLYNU NA VUT BRNO Lukáš Pravda Článek se zabývá problematikou spalování energoplynu na VUT v Brně, Fakultě Strojního inženýrství, Odboru energetického

Více

Vodík jako alternativní ekologické palivo. palivové články a vodíkové hospodářství

Vodík jako alternativní ekologické palivo. palivové články a vodíkové hospodářství Vodík jako alternativní ekologické palivo palivové články a vodíkové hospodářství Charakteristika vodíku vodík je nejrozšířenějším prvkem ve vesmíru na Zemi je třetím nejrozšířenějším prvkem po kyslíku

Více

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2010/2011

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2010/2011 Omezování plynných emisí Ochrana ovzduší ZS 2010/2011 1 Úvod Různé fyzikální a chemické principy + biotechnologie Principy: absorpce adsorpce oxidace a redukce katalytická oxidace a redukce kondenzační

Více

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování Spalování je fyzikálně chemický pochod, při kterém probíhá organizovaná příprava hořlavé směsi paliva s okysličovadlem a jejich slučování (hoření) za intenzivního uvolňování tepla, což způsobuje prudké

Více

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov Obnovitelné zdroje energie doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. Pracovní materiály pro výuku předmětu. 1 2 1 je hmota organického původu (rostlinného

Více

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ)

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) 5. část TĚKAVÉ ORGANICKÉ SLOUČENINY A PACHOVÉ LÁTKY Zpracoval: Tým autorů EVECO Brno, s.r.o. TĚKAVÉ ORGANICKÉ SLOUČENINY Těkavé organické

Více

ENERGOPLYN PRODUKT ZPLYŇOVÁNÍ

ENERGOPLYN PRODUKT ZPLYŇOVÁNÍ ENERGOPLYN PRODUKT ZPLYŇOVÁNÍ Lukáš Pravda Článek se zabývá problematikou energoplynu, jako jednou z možností nahrazení zemního plynu. Zásoby zemního plynu, stejně jako ostatních fosilních paliv, nejsou

Více

SESUVNÝ ZPLYŇOVAČ S ŘÍZENÝM PODÁVÁNÍM PALIVA

SESUVNÝ ZPLYŇOVAČ S ŘÍZENÝM PODÁVÁNÍM PALIVA SESUVNÝ ZPLYŇOVAČ S ŘÍZENÝM PODÁVÁNÍM PALIVA Jan Najser Základem nové koncepce pilotní jednotky zplyňování dřeva se suvným ložem je systém podávání paliva v závislosti na zplyňovací teplotě. Parametry

Více

Negativní vliv energetického využití biomasy Ing. Marek Baláš, Ph.D.

Negativní vliv energetického využití biomasy Ing. Marek Baláš, Ph.D. Negativní vliv energetického využití biomasy Ing. Marek Baláš, Ph.D. Osnova 2 Legislativa Biomasa druhy složení Emise vznik, množství, vlastnosti, dopad na ŽP a zdraví, opatření CO SO 2 NO x Chlor TZL

Více

TERMICKÉ PROCESY PŘI VYUŽITÍ ALTERNATIVNÍCH SUROVIN. Most, 13.6.2013 Autor: Doc. Ing. J.LEDERER, CSc.

TERMICKÉ PROCESY PŘI VYUŽITÍ ALTERNATIVNÍCH SUROVIN. Most, 13.6.2013 Autor: Doc. Ing. J.LEDERER, CSc. TERMICKÉ PROCESY PŘI VYUŽITÍ ALTERNATIVNÍCH SUROVIN Most, 13.6.2013 Autor: Doc. Ing. J.LEDERER, CSc. OBSAH PRINCIPY POUŽÍVANÝCH TERMOCHEMICKÝCH PROCESŮ VELKOKAPACITNÍ REALIZACE TERMOCHEMICKÝCH PROCESŮ

Více

PEVNÁ PALIVA. Základní dělení: Složení paliva: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety

PEVNÁ PALIVA. Základní dělení: Složení paliva: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety PEVNÁ PALIVA Základní dělení: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety Biomasa obnovitelný zdroj energie u našich výrobků se týká dřeva a dřevních briket Složení

Více

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala ÚPRAVA VODY V ENERGETICE Ing. Jiří Tomčala Úvod Voda je v elektrárnách po palivu nejdůležitější surovinou Její množství v provozních systémech elektráren je mnohonásobně větší než množství spotřebovaného

Více

NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ PROVOZU AUTOMOBILOVÝCH PSM NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ PROVOZU AUTOMOBILOVÝCH PSM NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ NEGATIVNÍ PŮSOBENÍ PROVOZU AUTOMOBILOVÝCH PSM NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Provoz automobilových PSM je provázen produkcí škodlivin, které jsou emitovány do okolí: škodliviny chemické (výfuk.škodliviny, kontaminace),

Více

Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw. Stanislav Veselý, Alexander Tóth

Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw. Stanislav Veselý, Alexander Tóth KOTLE A ENERGETICKÁ ZAŘÍZENÍ 2011 BRNO 14.3. až 26.3. 2011 Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw Stanislav Veselý, Alexander Tóth EKOL, spol. s r.o., Brno Kogenerační jednotka se

Více

STUDIUM PRODUKTŦ PYROLÝZY VZORKU DŘEVNÍCH PELET PŘI VSÁZKOVÉ PYROLÝZE V ROZMEZÍ TEPLOT 400 AŢ 800 C

STUDIUM PRODUKTŦ PYROLÝZY VZORKU DŘEVNÍCH PELET PŘI VSÁZKOVÉ PYROLÝZE V ROZMEZÍ TEPLOT 400 AŢ 800 C STUDIUM PRODUKTŦ PYROLÝZY VZORKU DŘEVNÍCH PELET PŘI VSÁZKOVÉ PYROLÝZE V ROZMEZÍ TEPLOT 400 AŢ 800 C Aleš Barger, Siarhei Skoblia Pyrolýza je termickým rozkladem organické hmoty za nepřítomnosti vzduchu,

Více

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny 200 let První brněnské strojírny Řešení využití odpadů v nové produktové linii PBS Spalování odpadů Technologie spalování vytříděného odpadu, kontaminované dřevní hmoty Depolymerizace a možnosti využití

Více

Paliva. nejběžnějším zdrojem tepla musí splňovat tyto podmínky: co nejmenší náklady na těžbu a výrobu snadno uskutečnitelné spalování

Paliva. nejběžnějším zdrojem tepla musí splňovat tyto podmínky: co nejmenší náklady na těžbu a výrobu snadno uskutečnitelné spalování Paliva Paliva nejběžnějším zdrojem tepla musí splňovat tyto podmínky: co nejmenší náklady na těžbu a výrobu snadno uskutečnitelné spalování Dělení paliv podle skupenství pevná uhlí, dřevo kapalná benzín,

Více

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vysoká škola chemicko technologická v Praze Ústav organické technologie (111) Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce Vypracoval : Bc. Tomáš Sommer Předmět: Vícefázové reaktory (prof. Ing.

Více

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO Nedokonalé spalování palivo v kotli nikdy nevyhoří dokonale nedokonalost spalování je příčinou ztrát hořlavinou ve spalinách hořlavinou v tuhých zbytcích nedokonalost spalování tuhých a kapalných paliv

Více

Vysokoteplotní karbonátová smyčka moderní metoda odstraňování CO 2 ze spalin

Vysokoteplotní karbonátová smyčka moderní metoda odstraňování CO 2 ze spalin Vysokoteplotní karbonátová smyčka moderní metoda odstraňování CO 2 ze spalin Karel Ciahotný Marek Staf Tomáš Hlinčík Veronika Vrbová Viktor Tekáč Ivo Jiříček ICCT Mikulov 2015 shrnutí doposud získaných

Více

Česká asociace pro pyrolýzu a zplyňování, o.s. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D. Ing. Ivo Picek Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D.

Česká asociace pro pyrolýzu a zplyňování, o.s. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D. Ing. Ivo Picek Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D. Česká asociace pro pyrolýzu a zplyňování, o.s. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D. Ing. Ivo Picek Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D. Důvod založení Asociace byla založena s posláním zvýšit v České republice důvěryhodnost

Více

ZPRACOVÁNÍ AGROTECHNICKÉHO ODPADU POMOCÍ POMALÉ NÍZKOTEPLOTNÍ PYROLÝZY

ZPRACOVÁNÍ AGROTECHNICKÉHO ODPADU POMOCÍ POMALÉ NÍZKOTEPLOTNÍ PYROLÝZY Energie z biomasy IX. odborný seminář Brno 28 ZPRACOVÁNÍ AGROTECHNICKÉHO ODPADU POMOCÍ POMALÉ NÍZKOTEPLOTNÍ PYROLÝZY Aleš Barger, Sergej Skoblja, Petr Buryan Energie z biomasy se dá získávat spalováním,

Více

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví páry Pro správné pochopení funkce parních systémů musíme znát základní pojmy spojené s párou. Entalpie Celková energie, příslušná danému

Více

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ)

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ) 3. část ODSTRANĚNÍ SO 2 A HCl ZE SPALIN Zpracoval: Tým autorů EVECO Brno, s.r.o. ODSTRANĚNÍ SO 2 A HCl ZE SPALIN Množství SO 2, HCl,

Více

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO Nedokonalé spalování palivo v kotli nikdy nevyhoří dokonale nedokonalost spalování je příčinou ztrát hořlavinou ve spalinách hořlavinou v tuhých zbytcích nedokonalost spalování tuhých a kapalných paliv

Více

Energetické zhodnocení komunálního odpadu, plastů, kalů ČOV, kyselých kalů, gudrónov, gumy a biomasy

Energetické zhodnocení komunálního odpadu, plastů, kalů ČOV, kyselých kalů, gudrónov, gumy a biomasy Energetické zhodnocení komunálního odpadu, plastů, kalů ČOV, kyselých kalů, gudrónov, gumy a biomasy obsah Prezentace cíl společnosti Odpadní komodity a jejich složení Nakládání s komunálním odpadem Thermo-katalitická

Více

Směšovací poměr a emise

Směšovací poměr a emise Směšovací poměr a emise Hmotnostní poměr mezi palivem a okysličovadlem - u motorů provozovaných v atmosféře, je okysličovadlem okolní vzduch Složení vzduchu: (objemové podíly) - 78% dusík N 2-21% kyslík

Více

Odmašťování rozpouštědly znamená obvykle použití chlorovaných uhlovodíků (CHC dnes jen v uzavřených zařízeních), alkoholů, terpenů, ketonů, benzínu,

Odmašťování rozpouštědly znamená obvykle použití chlorovaných uhlovodíků (CHC dnes jen v uzavřených zařízeních), alkoholů, terpenů, ketonů, benzínu, Kubíček J. FSI 2018 Odmašťování velmi důležitá operace: odstranění tuků, prachových částic, zbytků po tryskání, kovové třísky a vody. Nečistoty jsou vázány fyzikální adsorpcí a adhezními silami. Odmašťování

Více

energetického využití odpadů, odstraňování produktů energetického využití odpadů, hodnocení dopadů těchto technologií na prostředí.

energetického využití odpadů, odstraňování produktů energetického využití odpadů, hodnocení dopadů těchto technologií na prostředí. Příjemce projektu: Partner projektu: Místo realizace: Ředitel výzkumného institutu: Celkové způsobilé výdaje projektu: Dotace poskytnutá EU: Dotace ze státního rozpočtu ČR: VŠB Technická univerzita Ostrava

Více

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta Tepelné elektrárny 1) Kondenzační elektrárny uhelné K výrobě elektrické energie se využívá tepelné energie uvolněné z uhlí spalováním. Teplo uvolněné spalováním se využívá k výrobě přehřáté (ostré) páry.

Více

Principy chemických snímačů

Principy chemických snímačů Principy chemických snímačů Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova Autor: Ing. Pavel Votrubec Název: VY_32_INOVACE_05_AUT_99_principy_chemickych_snimacu.pptx Téma: Principy chemických snímačů

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC Národní referenční laboratoř Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC 1 Rozsah a účel Metoda specifikuje podmínky pro stanovení vinylthiooxazolidonu (dále VOT) v krmivech.

Více

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace VY_52_INOVACE_737 8. Chemie notebook Směsi Materiál slouží k vyvození a objasnění pojmů (klíčová slova - chemická látka, směs,

Více

FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS 2. PROVEDENÍ 3.POUŽITÍ PODNIKOVÁ NORMA

FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS 2. PROVEDENÍ 3.POUŽITÍ PODNIKOVÁ NORMA PODNIKOVÁ NORMA FILTRAČNÍ VLOŽKY VS PC 12 5222 1. POPIS Filtrační vložka se skládá z rámu z ocelového pozinkovaného plechu, ve kterém je v přířezu ochranné textilie mezi dvěma mřížkami uložen sorbent (upravované

Více

Perspektivní metody. PROČ sušení pevných paliv? Většina dodané energie se ztrácí. Klasická metoda sušení horkými spalinami

Perspektivní metody. PROČ sušení pevných paliv? Většina dodané energie se ztrácí. Klasická metoda sušení horkými spalinami Perspektivní metody sušení pevných paliv Klasická metoda sušení horkými spalinami Uzavřený mlecí okruh PROČ sušení pevných paliv? zvýšení výhřevnosti snazší vzněcování spalování při vyšší teplotě menší

Více

Vliv energetických paramatrů biomasy při i procesu spalování

Vliv energetických paramatrů biomasy při i procesu spalování VLIV ENERGETICKÝCH PARAMETRŮ BIOMASY PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ Pavel Janásek Vliv energetických paramatrů biomasy při i procesu spalování Pavel Janásek ŘEŠITELSKÁ PRACOVIŠTĚ ENERGETICKÉ PARAMETRY BIOMASY Energetický

Více

DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 28. 5. 2012. Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 28. 5. 2012. Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi Autor: Mgr. Stanislava Bubíková DĚLÍCÍ METODY Datum (období) tvorby: 28. 5. 2012 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi 1 Anotace: Žáci se seznámí s nejčastěji používanými separačními

Více

Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej

Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej Funkční vzorek průmyslového motoru pro provoz na rostlinný olej V laboratořích Katedry vozidel a motorů Technické univerzity v Liberci byl vyvinut motor pro pohon kogenerační jednotky spalující rostlinný

Více

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum 17. listopadu 15/2172, Ostrava - Poruba

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum 17. listopadu 15/2172, Ostrava - Poruba Laboratoř plní požadavky na periodická měření emisí dle ČSN P CEN/TS 15675:2009 u zkoušek a odběrů vzorků označených u pořadového čísla symbolem E. Laboratoř je způsobilá aktualizovat normativní dokumenty

Více

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie Klinická a farmaceutická analýza Petr Kozlík Katedra analytické chemie e-mail: kozlik@natur.cuni.cz http://web.natur.cuni.cz/~kozlik/ 1 Spojení separačních technik s hmotnostní spektrometrem Separační

Více

Činnost klastru ENVICRACK v oblasti energetického využití odpadu

Činnost klastru ENVICRACK v oblasti energetického využití odpadu Činnost klastru ENVICRACK v oblasti energetického využití odpadu Pyrolýza jde o progresivní způsob získávání energie, přičemž nemalou výhodou je možnost likvidace mnohých těžko odstranitelných odpadů šetrným

Více

Zkušenosti s provozem vícestupňových generátorů v ČR

Zkušenosti s provozem vícestupňových generátorů v ČR VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMICKÝCH PROCESŮ AV ČR Zkušenosti s provozem vícestupňových generátorů v ČR Siarhei Skoblia, Zdeněk Beňo, Jiří Brynda Michael Pohořelý a Ivo Picek Úvod

Více

NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky. SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla

NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky. SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla ZDROJE TEPLA - KOTELNY PŘEDNÁŠKA Č. 8 SLOŽENÍ PALIV 1 NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla SPALNÉ SLOŽKY PALIV:

Více

Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky

Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky Karel Ciahotný, VŠCHT Praha NTK Praha, 7. 4. 2017 Základní informace k projektu financování projektu z programu NF CZ08

Více

Rekuperace. Martin Vocásek 2S

Rekuperace. Martin Vocásek 2S Rekuperace Martin Vocásek 2S Co je rekuperace? rekuperace = zpětné získávání tepla abychom mohli teplo zpětně získávat, musíme mít primární zdroj bez vnitřního (primárního) zdroje, kterým mohou být vedle

Více

Superkritická fluidní extrakce (SFE) Superkritická fluidní extrakce

Superkritická fluidní extrakce (SFE) Superkritická fluidní extrakce Superkritická fluidní extrakce (zkráceně SFE, z angl. Supercritical Fluid Extraction) = extrakce, kde extrakčním činidlem je tekutina v superkritickém stavu, tzv. superkritická (nadkritická) tekutina (zkráceně

Více

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_INOVACE_D.1.10 Integrovaná střední škola technická

Více

Sorpce oxidu uhličitého na vápence pocházejících z různých lokalit České republiky

Sorpce oxidu uhličitého na vápence pocházejících z různých lokalit České republiky Sorpce oxidu uhličitého na vápence pocházejících z různých lokalit České republiky Lenka JÍLKOVÁ *, Veronika VRBOVÁ, Karel CIAHOTNÝ Vysoká škola chemicko-technologická Praha, Fakulta technologie ochrany

Více

Zplyňování biomasy a tříděného tuhého odpadu s výrobou elektrické energie pomocí turbosoustrojí

Zplyňování biomasy a tříděného tuhého odpadu s výrobou elektrické energie pomocí turbosoustrojí Zplyňování biomasy a tříděného tuhého odpadu s výrobou elektrické energie pomocí turbosoustrojí Pilotní jednotka EZOB Programový projekt výzkumu a vývoje MPO IMPULS na léta 2008 2010 Projekt ev. č.: FI-IM5/156

Více

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (Gas chromatography, zkratka GC) je typ separační metody, kdy se od sebe oddělují složky obsažené ve vzorku a které mohou být převedeny do plynné

Více

Česká technická norma ISO Stlačený vzduch- Část 1: Znečištění a třídy čistoty výňatek z normy

Česká technická norma ISO Stlačený vzduch- Část 1: Znečištění a třídy čistoty výňatek z normy Česká technická norma ISO 8573-1 Stlačený vzduch- Část 1: Znečištění a třídy čistoty výňatek z normy 1 Předmět normy (odpovídá části 1 Předmět normy) Tato část ISO 8573 stanovuje třídy čistoty stlačeného

Více

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum Zkušební laboratoř 17. listopadu 15/2172, Ostrava - Poruba

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum Zkušební laboratoř 17. listopadu 15/2172, Ostrava - Poruba List 1 z 7 Laboratoř plní požadavky na periodická měření emisí dle ČSN P CEN/TS 15675:2009 u zkoušek a odběrů vzorků označených u pořadového čísla symbolem E. Zkoušky: Laboratoř je způsobilá poskytovat

Více

Obsah. KVET _Mikrokogenerace. Technologie pro KVET. Vývoj pro zlepšení parametrů KVET. Využití KVET _ Mikrokogenerace

Obsah. KVET _Mikrokogenerace. Technologie pro KVET. Vývoj pro zlepšení parametrů KVET. Využití KVET _ Mikrokogenerace Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro účely firmy TEDOM. Byla sestavena autorem s využitím citovaných zdrojů a veřejně dostupných internetových zdrojů. Využití této prezentace nebo jejich částí

Více

EMISNÍ VÝSTUPY NO X Z PECÍ MAERZ

EMISNÍ VÝSTUPY NO X Z PECÍ MAERZ EMISNÍ VÝSTUPY NO X Z PECÍ MAERZ Ing. Jiří Jungmann Výzkumný ústav maltovin Praha, s.r.o. Podstata procesu výpal uhličitanu vápenatého při teplotách mezi 900 a 1300 o C reaktivita vápna závisí zejména

Více

Amoniak. 1913 průmyslová výroba syntetického amoniaku

Amoniak. 1913 průmyslová výroba syntetického amoniaku Amoniak 1913 průmyslová výroba syntetického amoniaku využití 20 % výroba dusíkatých hnojiv 80 % nejrůznější odvětví průmyslu (plasty, vlákna, výbušiny, hydrazin, aminy, amidy, nitrily a další organické

Více

Kombinovaná výroba elektrické energie, tepla a biosorbentu z biomasy. Michael Pohořelý & Siarhei Skoblia. Zplyňování

Kombinovaná výroba elektrické energie, tepla a biosorbentu z biomasy. Michael Pohořelý & Siarhei Skoblia. Zplyňování ÚSTAV CHEMICKÝCH PROCESŮ AV ČR VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE Kombinovaná výroba elektrické energie, tepla a biosorbentu z biomasy Michael Pohořelý & Siarhei Skoblia Zplyňování H 2 + CO +

Více

zpracování těžkých frakcí na motorová paliva (mazut i vakuový zbytek)

zpracování těžkých frakcí na motorová paliva (mazut i vakuový zbytek) Ropa štěpné procesy zpracování těžkých frakcí na motorová paliva (mazut i vakuový zbytek) typy štěpných procesů: - termické krakování - katalytické krakování - hydrogenační krakování (hydrokrakování) podmínky

Více

Technologie přímého aditivního odsíření pro fluidní kotle malých a středních výkonů

Technologie přímého aditivního odsíření pro fluidní kotle malých a středních výkonů Technologie přímého aditivního odsíření pro fluidní kotle malých a středních výkonů Ing. Matěj Obšil, Uchytil, s.r.o. doc. Ing. Jan Hrdlička, Ph.D., ČVUT v Praze, Ústav energetiky MOTIVACE Ø emisní limit

Více

SPALOVÁNÍ KOMPOZITNÍCH BIOPALIV

SPALOVÁNÍ KOMPOZITNÍCH BIOPALIV SPALOVÁNÍ KOMPOZITNÍCH BIOPALIV Ondřej Vazda, Milan Jedlička, Martin Polák V tomto článku je řešena problematika spalování biopaliv a biopaliv kombinovaných s uhlím. Cílem je ověřit možnosti využití těchto

Více

HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ

HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ Radim Paluska, Miroslav Kyjovský V tomto příspěvku jsou uvedeny poznatky vyplývající ze zkoušek provedených za účelem vyhodnocení rozdílných režimů při

Více

Využití kyslíku při výrobě cementu a vápna

Využití kyslíku při výrobě cementu a vápna Využití kyslíku při výrobě cementu a vápna Ing. Petr Tlamicha, Air Products s.r.o. Úvod Využitím alternativních paliv v rotačních pecích při výrobě cementu a vápna lze snížit výrobní náklady často ovšem

Více

Palivová soustava Steyr 6195 CVT

Palivová soustava Steyr 6195 CVT Tisková zpráva Pro více informací kontaktujte: AGRI CS a.s. Výhradní dovozce CASE IH pro ČR email: info@agrics.cz Palivová soustava Steyr 6195 CVT Provoz spalovacího motoru lze řešit mimo používání standardního

Více

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová Vícefázové reaktory Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor Zuzana Tomešová 2008 Probublávaný reaktor plyn - kapalina - katalyzátor Hydrogenace méně těkavých látek za vyššího tlaku Kolony naplněné

Více

METODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK

METODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK METODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK Chemické sloučeniny se připravují z jiných chemických sloučenin. Tento děj se nazývá chemická reakce, kdy z výchozích látek (reaktantů) vznikají nové látky (produkty).

Více

Používání energie v prádelnách

Používání energie v prádelnách Leonardo da Vinci Projekt Udržitelný rozvoj v průmyslových prádelnách Modul 5 Energie v prádelnách Kapitola 2 Používání energie v prádelnách Modul 5 Energie v prádelnách Kapitola 2 Používání energie 1

Více

Možnosti výroby elektřiny z biomasy

Možnosti výroby elektřiny z biomasy MOŽNOSTI LOKÁLNÍHO VYTÁPĚNÍ A VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY Možnosti výroby elektřiny z biomasy Tadeáš Ochodek, Jan Najser Žilinská univerzita 22.-23.5.2007 23.5.2007 Cíle summitu EU pro rok 2020 20 % energie

Více

VLIV REAKČNÍ TEPLOTY NA SLOŽENÍ PLYNU Z FLUIDNÍHO ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY VODNÍ PAROU

VLIV REAKČNÍ TEPLOTY NA SLOŽENÍ PLYNU Z FLUIDNÍHO ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY VODNÍ PAROU VLIV REAKČNÍ TEPLOTY NA SLOŽENÍ PLYNU Z FLUIDNÍHO ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY VODNÍ PAROU M. Jeremiáš 1,2, M. Pohořelý 1,2, M. Vosecký 1, S. Skoblja 1,3, P. Kameníková 1,3, K. Svoboda 1 a M. Punčochář 1 Alotermní

Více

Odstraňování Absorption minoritních nečistot z bioplynu

Odstraňování Absorption minoritních nečistot z bioplynu www.vscht.cz Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Laboruntersuchungen der Karel Ciahotný Gastrocknung e-mail:karel.ciahotny@vscht.cz mit Hilfe von Adsorption und Odstraňování Absorption minoritních

Více

PRŮMYSLOVÉ PROCESY. Přenos tepla II Odparky a krystalizátory

PRŮMYSLOVÉ PROCESY. Přenos tepla II Odparky a krystalizátory PRŮMYSLOVÉ PROCESY Přenos tepla II Odparky a krystalizátory Prof. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D. (e-mail: Tomas.Jirout@fs.cvut.cz, tel.: 2 2435 2681) Poděkování: Při přípravě prezentace byly použity a převzaty

Více

VÝROBA ENERGIE Z BIOMASY A ODPADU PERSPEKTIVY ZPLYŇOVÁNI A PRODUKCE ČISTÉHO PLYNU

VÝROBA ENERGIE Z BIOMASY A ODPADU PERSPEKTIVY ZPLYŇOVÁNI A PRODUKCE ČISTÉHO PLYNU VÝROBA ENERGIE Z BIOMASY A ODPADU PERSPEKTIVY ZPLYŇOVÁNI A PRODUKCE ČISTÉHO PLYNU Skoblia S., Koutský B., Malecha J., Vosecký M. Vysoká Škola Chemicko Technologická v Praze, Ústav plynárenství, koksochemie

Více

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita kyslík ve vodě CO 2 ph (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita elementární plyny s vodou nereagují, ale rozpouštějí se fyzikálně (N 2, O 2, ) plynné anorganické sloučeniny (CO 2, H 2 S, NH 3 ) s vodou

Více

Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv

Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv ÚJV Řež, a. s. Divize ENERGOPROJEKT PRAHA Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv Lukáš Pilař Konference Technologie pro elektrárny a teplárny na tuhá paliva

Více

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita kyslík ve vodě CO 2 ph (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita elementární plyny s vodou nereagují, ale rozpouštějí se fyzikálně (N 2, O 2, ) plynné anorganické sloučeniny (CO 2, H 2 S, NH 3 ) s vodou

Více

Denitrifikace. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013

Denitrifikace. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 Denitrifikace Ochrana ovzduší ZS 2012/2013 1 Úvod Pojem oxidy dusíku NO NO 2 Další formy NO x Vznik NO x 2 Vlastnosti NO Oxid dusnatý Vlastnosti M mol,no = 30,01 kg/kmol V mol,no,n = 22,41 m 3 /kmol ρ

Více

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková HYDROXYDERIVÁTY Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková HYDROXYDERIVÁTY Alkoholy -OH skupina vázána na uhlíkový atom alifatického řetězce Fenoly -OH skupina vázána na uhlíku, který je součástí aromatického

Více

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Technická 5, 166 28 Praha 6. Zplyňování biomasy

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Technická 5, 166 28 Praha 6. Zplyňování biomasy Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Technická 5, 166 28 Praha 6 Zplyňování biomasy Semestrální projekt Vypracoval: Diana Sedláčková Školitel: Ing.

Více

Zkušenosti s testováním spalovacích ízení v rámci ICZT Kamil Krpec Seminá : Technologické trendy p i vytáp

Zkušenosti s testováním spalovacích ízení v rámci ICZT Kamil Krpec Seminá : Technologické trendy p i vytáp Zkušenosti s testováním m spalovacích ch zařízen zení v rámci r ICZT Kamil Krpec Seminář: : Technologické trendy při p i vytápění tuhými palivy 2011 Obvykle poskytované služby poradenství v oblasti používaných

Více

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ OVZDUŠÍ 2010 Ing. Andrea Sikorová, Ph.D. 1 Problémy životního prostředí - ovzduší V této kapitole se dozvíte: Co je to ovzduší. Jaké plyny jsou v atmosféře. Jaké složky znečišťují

Více

Vlhkost 5 20 % Výhřevnost 12 25 MJ/kg Velikost částic ~ 40 mm Popel ~ 15 % Cl ~ 0,8 % S 0,3 0,5 % Hg ~ 0,2 mg/kg sušiny Cu ~ 100 mg/kg sušiny Cr ~ 50

Vlhkost 5 20 % Výhřevnost 12 25 MJ/kg Velikost částic ~ 40 mm Popel ~ 15 % Cl ~ 0,8 % S 0,3 0,5 % Hg ~ 0,2 mg/kg sušiny Cu ~ 100 mg/kg sušiny Cr ~ 50 TECHNICKÉ MOŽNOSTI A VYBAVENOST ZDROJŮ PRO SPOLUSPALOVÁNÍ TAP Ing. Jan Hrdlička, Ph.D. ČVUT v Praze, Fakulta strojní TAP = tuhé alternativní palivo = RDF = refuse derived fuel, popř. SRF = specified recovered

Více

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne: 11.10.2012

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne: 11.10.2012 Označení materiálu: VY_32_INOVACE_ZMAJA_VYTAPENI_11 Název materiálu: Paliva, spalování paliv Tematická oblast: Vytápění 1. ročník Instalatér Anotace: Prezentace uvádí a popisuje význam, druhy a použití

Více

Stanovení 14 C s využitím urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS)

Stanovení 14 C s využitím urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS) Stanovení 14 C s využitím urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS) Fejgl 1,2, M., Černý 1,3, R., Světlík 1,2, I., Tomášková 1, L. 1 CRL ODZ ÚJF AV ČR, v.v.i., Na Truhlářce 39/64, 180 86 Praha 8 2 SÚRO,

Více

Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla pomocí vysokoteplotních palivových článků s tuhým elektrolytem

Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla pomocí vysokoteplotních palivových článků s tuhým elektrolytem VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE Ústav chemických procesů Akademie věd ČR Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla pomocí vysokoteplotních palivových článků s tuhým elektrolytem Michael

Více

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TBA1 Vytápění Zdroje tepla - obnovitelné zdroje 1 Obnovitelné zdroje energie Zákon 406/2000 Sb o hospodaření energií OZE=nefosilní přírodní

Více

Emisní limity pro zvláště velké spalovací zdroje znečišťování pro oxid siřičitý (SO 2 ), oxidy dusíku (NO x ) a tuhé znečišťující látky

Emisní limity pro zvláště velké spalovací zdroje znečišťování pro oxid siřičitý (SO 2 ), oxidy dusíku (NO x ) a tuhé znečišťující látky Příloha č. 20 (Příloha č. 1 NV č. 352/2002 Sb.) Emisní limity pro zvláště velké spalovací zdroje znečišťování pro oxid siřičitý (SO 2 ), oxidy dusíku (NO x ) a tuhé znečišťující látky 1. Emisní limity

Více

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ - ENERGETICKÝ ÚSTAV ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY PROSTŘEDÍ doc. Ing. Josef ŠTETINA, Ph.D. Předmět 3. ročníku BS http://ottp.fme.vutbr.cz/sat/

Více

www.zlinskedumy.cz Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

www.zlinskedumy.cz Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ Název projektu Číslo projektu Název školy Autor Název šablony Název DUMu Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ CZ.1.07/1.5.00/34.0748 Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín Mgr.

Více

PYROLÝZA ODPADNÍ BIOMASY

PYROLÝZA ODPADNÍ BIOMASY PYROLÝZA ODPADNÍ BIOMASY Ing. Marek STAF, Ing. Sergej SKOBLJA, Prof. Ing. Petr BURYAN, DrSc. V práci byla popsána laboratorní aparatura navržená pro zkoušení pyrolýzy tuhých odpadů. Na příkladu pyrolýzy

Více

Kyselina dusičná. jedna z nejdůležitějších chemikálií

Kyselina dusičná. jedna z nejdůležitějších chemikálií Kyselina dusičná jedna z nejdůležitějších chemikálií Výroba: minulost - surovinou pro průmyslovou výrobu dusičnan sodný (ledek sodný, guano) současnost - katalytické spalování amoniaku (první výrobní jednotka

Více

PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ

PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ Energetické využití odpadů PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ komunální a průmyslové odpady patří do kategorie tzv. druhotných energetických

Více