چرا کارخانه های تقطیر باید اکنون یک مجموعه ژنراتور بیوگاز را بپذیرند؟

A مجموعه ژنراتور بیوگاز برای تقطیربه سیستم ترکیبی نصب شده در محل در یک کارخانه تقطیر (یا تاسیسات تولید الکل/اتانول) اشاره دارد که از محصولات جانبی آلی (مانند ته نشینی، پوره مصرف‌شده، جریان‌های پساب) برای تولید بیوگاز از طریق هضم بی‌هوازی استفاده می‌کند و سپس آن بیوگاز را از طریق یک ژنراتور به برق و گرما (یا بخار) تبدیل می‌کند. تمرکز اصلی این مقاله، تشریح این است که چگونه چنین سیستمی می‌تواند جریان‌های زباله را به انرژی ارزشمند تبدیل کند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد، انتشار کربن را کاهش دهد و پایداری کلی کارخانه تقطیر را افزایش دهد.

در یک فرآیند تقطیر معمولی، حجم زیادی از بقایای آلی (مش، خرد کردن، غلات مصرف شده، پساب مایع) تولید می شود. طبق دستورالعمل‌های صنعت، کارخانه‌های تقطیر به‌طور قابل‌توجهی انرژی بر هستند و بیشتر هزینه‌های مربوط به سوخت و الکتریسیته برای عملیات پخت، تقطیر و خشک‌کردن است. با یکپارچه‌سازی یک مجموعه ژنراتور بیوگاز که برای جریان‌های ضایعات تقطیر طراحی شده است، یک مرکز می‌تواند آن باقیمانده‌ها را به انرژی قابل استفاده تبدیل کند نه اینکه آنها را به عنوان مراکز هزینه خالص ببیند. به عنوان مثال، تحقیقات نشان می دهد که بیوگاز حاصل از فرآورده های فرعی تقطیر می تواند تا 64 درصد از مصرف گاز طبیعی را در موارد خاص جایگزین کند.

پارامترهای فنی کلیدی سیستم

در زیر یک جدول مشخصات نمونه ارائه شده است که به خوانندگان حرفه ای درک روشنی از عملکرد مورد انتظار و معیارهای طراحی معمولی می دهد. اینها ممکن است با ظرفیت خاص سایت و شرایط خوراک تطبیق داده شوند.

این مرور دقیق پارامتر به مدیران عملیاتی و فنی در یک کارخانه تقطیر کمک می کند تا امکان استقرار چنین سیستمی را ارزیابی کنند.

چرا استفاده از مجموعه ژنراتور بیوگاز برای یک کارخانه تقطیر مفید است؟

چندین درایور برای یک کارخانه تقطیر برای نصب یک مجموعه ژنراتور بیوگاز وجود دارد:

کاهش هزینه انرژی و خودکفایی

کارخانه های تقطیر مقدار زیادی انرژی مصرف می کنند، هم برای انرژی الکتریکی (پمپ، موتور، بطری سازی) و هم انرژی حرارتی (بخار، آب گرم، خشک کردن). یک کارخانه تقطیر با تولید برق و گرما در محل از بیوگاز حاصل از جریان‌های زباله خود، می‌تواند وابستگی به سوخت‌های خارجی و خرید برق را کاهش دهد. به عنوان مثال، استفاده از خاک در یک هاضم بی هوازی امکان تولید بیوگاز تجدیدپذیر را فراهم می کند که می تواند در محل مورد استفاده قرار گیرد.

مدیریت پسماند و اقتصاد دورانی

استفاده از فرآورده های فرعی تقطیر (غلات مصرف شده، شست و شوها، آبگیری) در فرآیند هضم، هزینه دفع را به یک منبع تبدیل می کند. این امر از گذار کارخانه تقطیر به شیوه های اقتصاد دایره ای پشتیبانی می کند. بیوگاز جذب شده از انتشار غیرقابل کنترل متان (یک گاز گلخانه ای قوی) در جو جلوگیری می کند.

مزایای زیست محیطی و نظارتی

در بسیاری از رژیم های نظارتی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهبود بهره وری انرژی به طور فزاینده ای مورد نیاز یا مشوق است. سیستم‌های بیوگاز به کارخانه‌های تقطیر کمک می‌کنند تا به اهداف پایداری دست یابند، ردپای کربن را کاهش دهند، و اعتبارات یا مشوق‌های انرژی تجدیدپذیر بالقوه را ایمن کنند. به عنوان مثال، راهنمای کارخانه های تقطیر به اهمیت مدیریت ساختار یافته انرژی برای بهبود عملکرد زیست محیطی اشاره می کند.

تامین انرژی قابل اعتماد و مداوم

برخلاف برخی از منابع تجدیدپذیر (مانند خورشیدی یا بادی) که متناوب هستند، مجموعه‌های مولد بیوگاز می‌توانند انرژی قابل اعتمادی را بر حسب تقاضا فراهم کنند، زیرا می‌توان سیستم هاضم را برای تولید مداوم مدیریت کرد.

تصحیح آینده کسب و کار

با افزایش قیمت انرژی و افزایش انتظارات پایداری، کارخانه های تقطیر که در تولید انرژی های تجدیدپذیر داخلی سرمایه گذاری می کنند، مزیت رقابتی پیدا می کنند. ژنراتور بیوگاز، تسهیلات را برای بهره مندی از برنامه های کاهش کربن، طرح های اعتبار انرژی، و ارزش شهرت تولید کننده "سبز" بودن، تنظیم می کند.

چگونه یک مجموعه ژنراتور بیوگاز در یک کارخانه تقطیر ادغام می شود و مراحل اجرای عملی آن چیست؟

تهیه مواد اولیه و هضم بی هوازی

اولین گام معمولی، منحرف کردن جریان های زباله آلی کارخانه تقطیر - له مصرف شده، مواد جامد فاضلاب - به یک هاضم بی هوازی است. هاضم در محیطی بدون اکسیژن کار می کند که در آن باکتری های متانوژن مواد آلی را تجزیه می کنند و بیوگاز (عمدتاً متان و دی اکسید کربن) و مواد هضم تولید می کنند. مخلوط، pH (حدود 6.5 تا 7.5) و دما (مزوفیل یا ترموفیل) باید برای هضم کارآمد حفظ شود.

تهویه و انتقال بیوگاز

هنگامی که بیوگاز تولید می شود، اغلب حاوی رطوبت، سولفید هیدروژن (H2S) و سایر ناخالصی ها است. اینها باید قبل از ورود گاز به مجموعه ژنراتور حذف یا کاهش داده شوند تا از عمر موتور و قابلیت اطمینان اطمینان حاصل شود. سپس بیوگاز مطبوع به مصرف سوخت مجموعه ژنراتور منتقل می شود.

عملکرد مجموعه ژنراتور و استفاده از انرژی

مجموعه ژنراتور بیوگاز را به برق و گرما تبدیل می کند. برق می تواند بارهای داخلی نیروگاه را تامین کند یا بسته به مقررات محلی و اتصال به شبکه صادر شود. گرما (از خنک کننده موتور، گازهای خروجی و غیره) را می توان برای تولید بخار، تامین آب گرم یا گرمایش فرآیند بازیابی کرد - به ویژه در کارخانه های تقطیر بسیار ارزشمند است زیرا تقطیر و خشک کردن به انرژی حرارتی قابل توجهی نیاز دارد. این رویکرد ترکیبی حرارت و برق (CHP) کارایی کلی سیستم را به حداکثر می‌رساند.

ادغام در فرآیند تقطیر و کنترل

ادغام عملیاتی شامل همراستایی خروجی مجموعه ژنراتور با پروفایل های تقاضای الکتریکی و حرارتی کارخانه تقطیر است. سیستم های کنترل مناسب برای همگام سازی تولید برق، بازیابی گرما و نرخ تغذیه زباله مورد نیاز است. برنامه های تعمیر و نگهداری باید هاضم بی هوازی، سیستم تمیز کردن گاز، ژنراتور و تجهیزات بازیابی حرارت را پوشش دهد. نظارت و تشخیص از راه دور قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد.

خلاصه مراحل پیاده سازی

1. مطالعه امکان سنجی سایت: مقادیر خوراک، جریان زباله، تقاضای انرژی، یکپارچه سازی شبکه/گرما.

2. طراحی سیستم: اندازه گیری هاضم، تمیز کردن گاز، مشخصات ژنراتور، ادغام بازیابی حرارت.

3. صدور مجوز و ارزیابی زیست محیطی: انتشار گازهای گلخانه ای، مدیریت زباله، انطباق با مقررات.

4. نصب و راه اندازی: ساخت هاضم، لوله کشی، ژنست، سیستم های کنترل.

5. بهره برداری و نگهداری: مدیریت مواد اولیه، نظارت بر کیفیت گاز، خدمات ژنست، بهینه سازی بازیابی حرارت.

6. اندازه گیری عملکرد: صرفه جویی در انرژی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، ثبات عملیاتی، بازگشت سرمایه.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

س: چه مقدار زباله از یک کارخانه تقطیر را می توان پردازش کرد و چگونه به تولید انرژی تبدیل می شود؟
پاسخ: مقدار واقعی بسته به اندازه کارخانه تقطیر، ترکیب جریان زباله و راندمان هضم متفاوت است. با این حال، بسیاری از کارخانه‌های تقطیر از حجم زیادی از ماست و خمیر مصرف شده استفاده می‌کنند که از نظر تاریخی چالش‌های دفع بوده است. با انحراف آنها به یک سیستم هضم بی هوازی، یک مرکز می تواند حجم قابل توجهی بیوگاز تولید کند. تحقیقات نشان می‌دهد که بیوگاز حاصل از فرآورده‌های فرعی تقطیر می‌تواند تا 64 درصد از مصرف گاز طبیعی را در برخی موارد جایگزین کند. پس از تمیز کردن گاز و تبدیل ژنراتور، خروجی الکتریکی و حرارتی باید با مشخصات تقاضای کارخانه تقطیر مطابقت داده شود. مدلسازی دقیق برای هر سایت برای تخمین جرم خوراک، بازده بیوگاز، خروجی ژنراتور و پتانسیل بازیافت گرما مورد نیاز است.

س: خطرات یا چالش های اصلی هنگام نصب یک دستگاه مولد بیوگاز در یک محیط تقطیر چیست؟
پاسخ: چندین چالش باید حل شود:

• تنوع مواد اولیه: جریان ضایعات کارخانه تقطیر ممکن است از نظر ترکیب، رطوبت، محتوای جامدات و بارگیری آلی متفاوت باشد که می تواند بر سرعت هضم و تولید بیوگاز تأثیر بگذارد.

• کیفیت گاز: رطوبت، سولفید هیدروژن و سایر ناخالصی های موجود در بیوگاز می توانند در صورت عدم درمان مناسب به موتور یا ژنراتور آسیب بزنند. همانطور که توسط منابع صنعتی ذکر شده است، تمیز کردن گاز یک عنصر طراحی حیاتی است.

• هزینه سرمایه و بازپرداخت: در حالی که مزایای بلندمدت مشخص است، سرمایه گذاری اولیه در هاضم، ژنست و زیرساخت می تواند قابل توجه باشد. مدل سازی مالی، مشوق ها و صرفه جویی در هزینه انرژی باید به دقت ارزیابی شوند.

• تخصص عملیاتی: راه اندازی هاضم و ژنراتور بی هوازی به مهارت های فنی در فرآیندهای بیولوژیکی، جابجایی گاز، نگهداری مکانیکی و سیستم های کنترل نیاز دارد. نگهداری ناکافی ممکن است عملکرد را کاهش دهد یا زمان خرابی را افزایش دهد.

• ادغام با کارخانه موجود: ادغام حرارتی و الکتریکی در سیستم های تقطیر موجود باید به گونه ای طراحی شود که از اختلالات جلوگیری کند، ایمنی را تضمین کند و با برنامه های تولید هماهنگ باشد.
  پرداختن به این خطرات از طریق مهندسی قوی، شناسایی مواد اولیه، طراحی تصفیه گاز، برنامه ریزی تعمیر و نگهداری و مدل سازی مالی برای موفقیت ضروری است.

روندهای آینده و چرا کارخانه های تقطیر باید همین الان اقدام کنند

با نگاهی به آینده، چندین روند منجر به پذیرش مجموعه‌های مولد بیوگاز در بخش تقطیر شده است:

• افزایش فشار نظارتی و ذینفعان بر پایداریتقاضای مصرف‌کننده و رژیم‌های نظارتی، تولیدکنندگان نوشیدنی را تحت فشار قرار می‌دهند تا ردپای کربن کمتر، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و مدیریت دایره‌ای زباله را نشان دهند. مجموعه ژنراتور بیوگاز، یک کارخانه تقطیر را به عنوان پیشرو در صنعت در پایداری قرار می دهد.

• بهبود فناوری و کاهش هزینه ها: بهبود در طراحی هاضم، تمیز کردن گاز، راندمان ژنراتور و بازیابی حرارت، سیستم های بیوگاز را مقرون به صرفه تر می کند. همانطور که توسط تامین کنندگان فناوری ذکر شده است، ژنراتورهای بیوگاز "عملیات کم هزینه، پایدار و کارآمد با استفاده از بیوگاز" را ارائه می دهند و می توانند به جریان های درآمد جدیدی تبدیل شوند.

• ظهور مشوق ها و مکانیسم های تامین مالی: بسیاری از حوزه‌های قضایی اعتبارات انرژی تجدیدپذیر، مشوق‌های کاهش کربن، اعتبارات مالیاتی یا تأمین مالی مطلوب برای پروژه‌های تبدیل زباله به انرژی ارائه می‌دهند. کارخانه های تقطیر که زود حرکت می کنند می توانند از چنین مشوق هایی بهره مند شوند.

• مدل‌های کسب‌وکار اتلاف به ارزش: کارخانه‌های تقطیر به‌جای دور انداختن ساده و فرآورده‌های فرعی، به طور فزاینده‌ای به آنها به عنوان مواد اولیه برای تولید ارزش (انرژی، هضم برای کود، گاز طبیعی تجدیدپذیر) نگاه می‌کنند. پارادایم از زباله به دارایی تغییر می کند.

• یکپارچه سازی شبکه و انعطاف پذیری: با افزایش بی ثباتی شبکه، تولید در محل (به ویژه تولید مداوم مانند بیوگاز) انعطاف پذیری را افزایش می دهد، قرار گرفتن در معرض افزایش قیمت برق را کاهش می دهد و از استراتژی های پشت متری پشتیبانی می کند.

با توجه به این محرک‌ها، اکنون زمان آن است که کارخانه‌های تقطیر مجموعه‌های مولد بیوگاز را ارزیابی و به کار گیرند. پذیرندگان اولیه مزیت هزینه، ارزش نام تجاری و تجربه فنی را به دست می آورند و آنها را از همتایانشان جلوتر می گیرند.

نتیجه گیری و معرفی برند

به طور خلاصه، مجموعه تولید کننده بیوگاز برای عملیات تقطیر راه حلی قانع کننده برای تبدیل جریان زباله های آلی به انرژی الکتریکی و حرارتی قابل اعتماد، کاهش هزینه ها، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و افزایش پایداری ارائه می دهد. با تعریف دقیق پارامترهای کلیدی مانند خروجی الکتریکی، بازیابی حرارت، زمان نگهداری هاضم، و محتوای متان، مدیران فنی و عملیاتی می توانند امکان سنجی را ارزیابی کرده و سیستم را به طور موثر یکپارچه کنند. مزایای کاهش هزینه انرژی، مدیریت ضایعات، انطباق با محیط زیست و محافظت از آینده، این فناوری را به طور فزاینده ای برای کارخانه های تقطیر مرتبط می کند.

نام تجاریکچنگمجموعه های مولد بیوگاز پیشرفته را برای کاربردهای تقطیر، ترکیبی از عملکرد فنی پیشرو در صنعت، یکپارچه سازی کامل سیستم و خدمات پس از فروش قوی ارائه می دهد. برای اطلاعات بیشتر، مشاوره طراحی یا بحث در مورد نیازهای خاص کارخانه تقطیر خود، لطفاًبا ما تماس بگیریدکشف کنید که چگونه Kecheng می تواند از انتقال شما به یک عملیات دایره ای و کم مصرف حمایت کند.