Als umweltfreundliches Material hat Biokohle in vielen Bereichen großes Potenzial gezeigt. Eine Verstopfung des Brenngassystems während des Produktionsprozesses schränkt jedoch die kontinuierliche Betriebseffizienz der Anlage erheblich ein. Im Folgenden werden die Grundursachen für Verstopfungen und Lösungen zur Verbesserung der Effizienz der Biokohleproduktion untersucht.
Negative Auswirkungen des intermittierenden Betriebs der Biokohlemaschine
Ausfallverluste
- Reparaturkosten: Biokohle-Pyrolysemaschine ist aufgrund von Fehlern zeitweise vorhanden. Daher sind häufige Inspektionen und Wartungen erforderlich. Dies erhöht den Arbeitsaufwand und die Arbeitskosten des Wartungspersonals.
- Kosten während der Ausfallzeit: Während der Maschinenstillstandzeit können weiterhin Energie, Geräteverbrauchsmaterialien und andere Ressourcen verbraucht werden. Eine fehlende Produktionsleistung erhöht die Kosten der produktionsfreien Zeit.
- Geringe Biokohleproduktion: Wenn die Anlage nicht funktioniert, wird die Produktion von Biokohle erheblich reduziert. Dies wiederum wirkt sich auf den gesamten Produktionsplan aus, was wiederum den Umsatz des Unternehmens beeinträchtigt.
Zertifizierungsfehler
- Zertifizierung zur Kohlenstoffentfernung fehlgeschlagen: Auf Emissionsgutschriftplattformen wie Puro.earth erfordert die Zertifizierung, dass die Anlagen zur Biokohleproduktion stabil und kontinuierlich arbeiten können. Jede zeitweilige Ausfallzeit untergräbt diese Stabilitätsanforderung. Infolgedessen kann die Anlage die Zertifizierungsstandards nicht mehr erfüllen.
- Scheitern des Handels mit Emissionszertifikaten: Wenn die Maschine die Zertifizierungsanforderungen nicht erfüllt, kann sie nicht am Emissionszertifikatehandel teilnehmen. Wenn die Maschine unterbrochen wird oder die Zertifizierung verliert, verliert das Unternehmen die Möglichkeit, mit Emissionszertifikaten zu handeln, und verliert damit potenzielle wirtschaftliche Vorteile und Marktwettbewerbsfähigkeit.
Auswirkungen auf die Lebensdauer der Ausrüstung
- Wiederholung der thermischen Ausdehnung und Abkühlung: Das wiederholte Starten und Stoppen des Geräts führt zu wiederholter Wärmeausdehnung und Abkühlung. Solche drastischen Temperaturänderungen üben großen Druck auf die internen Komponenten aus. Dies führt leicht zur Ermüdung oder zum Verschleiß von Metallteilen, was die Lebensdauer verkürzt.
- Beschleunigte Alterung der Ausrüstung: Der Betrieb unter unregelmäßiger Belastung beschleunigt den Alterungsprozess der Ausrüstung. Beispielsweise kann intermittierender Betrieb zu Kohlenstoffablagerungen, Schmutz und anderen Problemen im Kühlsystem oder im Verbrennungssystem führen. Dies führt dazu, dass die Maschine während des Betriebs weniger produktiv ist.
Analyse der Ursachen für Betriebsunterbrechungen: Blockade
Nr. 1 Ausfällung von Teer/Holzessig
Bei der Pyrolyse von Biomasse entstehen neben einer großen Menge brennbaren Gases auch einige leicht kondensierbare chemische Bestandteile wie Teer und Holzessig. Diese Stoffe kondensieren, wenn die Temperatur während der Gaskühlung unter 350°C fällt.
- Teer: Teer ist eine komplexe organische Mischung, die viele verschiedene organische Verbindungen enthält. In der Hochtemperaturumgebung der Biokohleproduktion verdampft Teer zu Gas. Aber wenn die Gastemperatur sinkt, kondensieren diese Teermoleküle zu Tröpfchen. Infolgedessen haftet es an der Oberfläche von Geräten wie Gasleitungen, Kondensatoren, Filtern usw.
- Holzessig: Holzessig ist ein weiteres leichtes flüssiges Nebenprodukt des Pyrolyseprozesses. Er enthält normalerweise Wasser, Essigsäure, Alkohole, Ketone und andere organische Säuren. Holzessig ist stark hygroskopisch. Wenn die Gastemperatur unter 350 °C liegt, setzt er sich ab und bildet im System Tröpfchen, die zu Verstopfungen führen.
Diese kondensierten Stoffe führen zu einem schlechten Gasfluss. Schlimmer noch, ihre Kondensation führt zum Stillstand des gesamten Produktionssystems oder zu einem Effizienzverlust. Aus diesem Grund empfehlen wir unseren Kunden nicht, Teerholzessig zu sammeln bei Biokohle Maschine.
Nr. 2: Bildung von Biokohlepulver
Während des Herstellungsprozesses von Biokohle entsteht zwangsläufig festes Biokohlepulver als Nebenprodukt. Diese Biokohlepulver werden mit Teer, Holzessig und anderen Substanzen im Gas vermischt, um eine viskose Mischung zu bilden. Insbesondere im Kühlbereich treten folgende Probleme auf:
- Bindung: Das Biokohlepulver selbst hat eine große Oberfläche und kann leicht flüssige Substanzen wie Teer und Holzessig aufnehmen. Wenn diese anhaftenden Substanzen abgekühlt werden, bilden sie harte feste Substanzen, die an der Innenseite der Rohrleitung, an Brennerdüsen, Zyklonstaubsammlern und anderen Einrichtungen haften.
- Blockierung: Wenn sich Biokohlepulver und flüssige Substanzen ansammeln, wird der innere Strömungskanal der Rohrleitung allmählich enger oder verstopft sogar vollständig. Diese Verstopfung beeinträchtigt den Gasfluss. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung der Effizienz der Gaszufuhr und kann sogar zu Geräteschäden führen.
- Akkumulation: Mit fortschreitender Produktion wird das Problem der Ansammlung von Biokohlepulver immer schwerwiegender. Insbesondere in einigen Kühlbereichen und Rohrleitungsbögen bilden sich wahrscheinlich dickere Ablagerungen. Dies führt dazu, dass die Reinigungsarbeiten der Wartung intensiver werden und die Ausfallzeiten erheblich zunehmen.
Lösungen zur Vermeidung von Verstopfungen
Stickstoffspülsystem: Reduzieren Sie das Pulvervolumen
Stickstoff selbst ist ein Inertgas und kann Reaktionen mit anderen Gasen oder Substanzen im System wirksam verhindern. Durch regelmäßiges Einspritzen von Stickstoff an wichtigen Stellen im Brenngassystem können an der Oberfläche des Geräts oder an der Innenwand der Rohrleitung haftende Biokohlepulverpartikel effektiv entfernt werden. Stickstoff spült Staub durch Hochgeschwindigkeitsströmung ab und verhindert so dessen Bildung einer dicken Schicht. Dadurch wird das Risiko einer Verstopfung verringert. Diese Lösung bietet folgende Vorteile:
- Verbessern Sie die Effizienz des Luftstroms: Die Innenwände der Rohrleitung und der Ausrüstung sind nach dem Spülen sauberer und der Gasfluss ist ungehindert.
- Optimieren Sie die Produktionsstabilität: Durch die Stickstoffspülung wird der Verschleiß des Biokohlepulvers auf der Oberfläche der Ausrüstung verringert. Dies verlängert die Lebensdauer der Ausrüstung und senkt die Wartungskosten.
Dämmung von Anlagen: Kondensation vermeiden
Teer und Holzessig kondensieren und fallen aufgrund sinkender Temperaturen aus. Daher besteht die Lösung dieses Problems darin, die wichtigsten Teile der Anlage zu isolieren. Die Isolierung hält die Gastemperatur stabil. So werden niedrige Temperaturen aufgrund von Umweltveränderungen oder Systemschwankungen vermieden. Dadurch wird das Risiko von Teer- und Holzessigausfällen verringert.
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