|
|
Návrh čištění energoplynu mokrou metodou
Musilová, Petra ; Milčák, Pavel (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Zplyňováním biomasy a odpadů je generován nízkovýhřevný plyn, který kromě výhřevných složek obsahuje i řadu znečišťujících látek. Diplomová práce se zabývá právě problematikou znečištění generovaného plynu a jeho čištění. Teoretickou část práce tvoří rešerše popisující proces zplyňování a mapující možné kontaminanty plynu ze zplyňování, jednotlivé druhy čištění, ze kterých je detailněji popsána mokrá vypírka plynu s jednotlivými druhy pracích kapalin. Práce se zabývá i návrhem provozních podmínek pro vypírání a bilancí prací kapaliny. V další části je uveden výpočet pro čistící trať. Cílem výpočtu je určit délku trubky, kterým je znečištěný plyn ze zplyňovacího reaktoru dopravován k filtru tuhých znečišťujících látek a následně k mokré pračce. Klíčovým aspektem při výpočtu délky byla vstupní teplota a výstupní teplota plynu určená vlastnostmi filtru. Dále je uveden výpočet přímo pro pračku plynu, kde bylo třeba zjistit konečnou teplotu kapaliny po průchodu plynu pračkou, aby bylo možné vhodně navrhnout případné chlazení nebo ohřev lázně. Pro experimentální účel je odebírán surový plyn vzniklý zplyňováním biomasy v atmosférickém fluidním zplyňovacím generátoru Biofluid 2. Samotný experiment se zabývá čistotou plynu před a po průchodu filtrem tuhých znečišťujících látek a především mokrou pračkou plynu. Cílem práce je zjistit složení plynu před a po vypírání, složení dehtu odebraného z vyčištěného plynu a plynu nepodléhajícího čištění a z toho složení a koncentrací složek dehtu vyhodnotit účinnost mokrého vypírání.
|
|
|
Charakterizace chemického složení dehtu po zplyňování biomasy
Mahelová, Zora ; Vávrová, Milada (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Biomasa je obnovitelný zdroj energie a představuje vhodnou alternativu fosilních paliv. Vhodnými metodami energetického využití biomasy jsou její spalování nebo zplyňování. V posledních letech je velký zájem právě o zplyňování, jehož principem je konverze organického materiálu na využitelný plynný produkt, zvaný syntézní plyn. Ten je možné využít jako palivo pro výrobu energie. Jako vedlejší produkt spalování a zplyňování biomasy však vzniká velké množství dehtu. Dehet je tvořen rozmanitou směsí organických sloučenin, negativně ovlivňuje provozní podmínky výroby a představuje riziko pro životní prostředí. V této práci byly analyzovány vzorky dehtu získané zplyňováním různých druhů biomasy. Ve vzorcích byly identifikovány vybrané kyslíkaté sloučeniny a uhlovodíky. Jednotlivé vzorky biomasy byly porovnány vzhledem ke zjištěnému relativnímu obsahu vybraných sloučenin. Měření bylo provedeno pomocí kompletní dvoudimenzionální plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí (GCxGC/TOF-MS).
|
|
|
Optimalizace podmínek zplyňování biologicky rozložitelných odpadů
Elbl, Patrik ; Milčák, Pavel (oponent) ; Lisý, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce má za cíl pojednat o zplyňování biologicky rozložitelných odpadů. Teoretická část se zabývá zplyňováním se zaměřením na fáze zplyňování, druhy zplyňovacích reaktorů a polutanty obsažené v generovaném plynu, především dehtu. Dále je zde uvedena charakteristika alternativních biomasových paliv, a to digestátu a čistírenského kalu. Praktická část je věnována zplyňování na zplyňovacím reaktoru s fluidním ložem s cílem otestovat možnosti zplyňování těchto paliv, stanovit jejich specifikace a vliv různých zplyňovacích médií. V závěrečné části jsou diskutovány výsledky odebraných plynů a dehtů.
|
|
|
Čištění energoplynu kovovými katalyzátory
Baláš, Marek ; Noskievič, Pavel (oponent) ; Kabát, Viktor (oponent) ; Skála, Zdeněk (vedoucí práce)
Technologie zplyňování biomasy je jedním z možných způsobů využití biomasy pro energetické účely. Biomasa jakožto perspektivní obnovitelný zdroj energie stojí v popředí zájmu energetické obce nejen v ČR, ale i v zemích EU a ve světě. Zplyňování je termochemická přeměna paliva za přístupu podstechiometrického přístupu okysličovadla. Produktem zplyňování je nízkovýhřevný plyn, jehož hlavními hořlavými složkami jsou vodík, oxid uhelnatý a metan. Generovaný plyn lze využít dalších zařízeních zejména pro výrobu elektrické a tepelné energie. Kromě hořlavých a neutrálních složek však plyn obsahuje i nečistoty, jako sloučeniny síry a chlóru, prach a dehet. Právě dehet je označován za Achillovu patu zplyňování, protože způsobuje (společně s prachem) nánosy na dopravních cestách i v koncových zařízeních a zabraňuje tak přímé aplikaci plynu. Disertační práce se zabývá návrhem filtru pro odstranění dehtu z plynu generovaného na fluidním zplyňovacím zařízení. Práce úzce navazuje na dosavadní výzkum na pracovišti Energetického ústavu, FSI na VUT v Brně. V první části se práce týká teoretického rozboru problematiky. Jsou zde zmíněny vlastnosti biomasy a jejich dopad na proces zplyňování. Jsou zde popsány typy zplyňovacích zařízení a podrobně popsán princip zplyňování včetně chemických reakcí. Zvláštní část je věnována nečistotám v plynu, zejména vzniku a vlastnostem dehtu, což bylo důležité pro další činnost. Hlavní důraz je však kladen na možnosti katalytického čištění plynu od dehtu. Je zde popsán princip rozkladu dehtu na katalyzátoru a rozebrány typy a vlastnosti katalyzátorů. Část práce byla věnována oblasti provozu a ztrátě aktivity katalyzátoru působením sloučeninami síry, slinováním krystalků a zanášení uhlíkem. Na základě rozboru v první části práce a na základě zkušeností byla vypracována koncepce odstraňování dehtu z plynu, byla navržena metoda měření na experimentálním zařízení Biofluid 100 a byl navržen filtr pro testování průmyslových katalyzátorů na bázi kovu. Dále byla provedena série experimentů zajišťujících účinky tří vybraných katalyzátorů na rozklad dehtu. Výsledky provedených experimentů jsou podrobně rozebrány a vyhodnoceny v závěru práce. Zde je také nástin ekonomického hodnocení problematiky.
|
|
|
Čištění energoplynu z biomasy v katalytickém vysokoteplotním filtru
Lisý, Martin ; Skála, Zdeněk (vedoucí práce)
Disertační práce je věnována vývoji horkého dolomitického filtru pro čištění plynu vznikajícího při zplyňování biomasy a odpadů. Cílem je vyčištění plynu hlavně od prachu a dehtu, ale také od sloučenin síry a chlóru, aby ho bylo možné používat v kogeneračních jednotkách se spalovacími motory. To by přispělo k rozvoji zplyňovací technologie při decentralizované výrobě elektrické energie a tepla, zejména při stavbě menších jednotek. Konkrétní cíle práce jsou stanoveny v Kap.2. Od roku 2000 je na VUT v Brně v provozu experimentální fluidní zplyňovací stend Biofluid 100, na kterém je prováděn výzkum zplyňování biomasy a odpadů. Vývoj filtru byl zahájen na základě potřeb a zkušeností, získaných v oblasti zplyňování biomasy a odpadů, během spolupráce VUT v Brně a ATEKO Hradec Králové. K čištění plynu bylo používáno vodní pračky. Tato metoda se však neukázala jako efektivní a vhodná. Na základě těchto poznatků bylo hledáno alternativní řešení. Na základě literární rešerše bylo zvoleno řešení s využitím přírodních katalyzátorů na bázi vápence. První polovina práce obsahuje literární rešerši dané problematiky. Nejprve je stručně uveden historický vývoj a charakteristika zplyňovacího procesu, včetně základního rozdělení zplyňovacích generátorů. Na tuto část navazují kapitoly zabývající se nečistotami obsaženými v plynu. Nejvýraznějšímu polutantu – dehtu – je věnována samostatná kapitola. U dehtu je popsán princip jeho vzniku, rozdělení dehtu a stručná charakteristika jeho vlastností a postupy používané pro jeho odstranění. Na tyto kapitoly navazuje stručný přehled požadavků na kvalitu plynu s ohledem na jeho použití v různých aplikacích, s důrazem na kogenerační jednotky. Druhá polovina rešeršní části je věnována metodám odstraňování dehtu z plynu se zaměřením na katalytické metody. Jsou zde uvedeny charakteristické vlastnosti dolomitu, popis kalcinace dolomitu a základní, zjednodušený kinetický model štěpení dehtu při použití dolomitu. Na základě poznatků získaných z literární rešerše byly navrženy laboratorní a ověřovací zařízení, na kterých byly testovány vlastnosti dolomitu. Jejich popis, stejně jako popis experimentálního stendu Biofluid 100, na kterém se prováděly experimentální práce, je uveden v úvodu experimentální části. V navazující kapitole je popsán kompletní návrh poloprovozního zařízení horkého katalytického filtru. Následuje obecný postup průběhu experimentálních prací, stručná charakteristika používaného paliva a katalytického materiálu. Závěrečnou část práce tvoří vyhodnocení výsledků experimentů, provedených na poloprovozním zařízení. Největší důraz je kladen na účinnost odstraňování dehtu v závislosti na provozní teplotě, množství náplně a použitém materiálu. Dále je zde uveden vliv těchto parametrů na složení plynu a na energetickou náročnost celého procesu za daných podmínek. Stručně je nastíněna možnost autonomního provozu jednotky bez elektroohřevu. Shrnutí všech důležitých výsledků je uvedeno v závěru, včetně nastínění možností dalšího vývoje horkého dolomitického filtru.
|
|
|
Diff pro různé typy kancelářských dokumentů
Varga, Tomáš ; Volf, Tomáš (oponent) ; Chmelař, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá porovnáváním různých typů kancelářských dokumentů. Cílem práce je sestavení modulu do stávající aplikace mediadiff pro porovnávání dokumentů kancelářského balíku Open Office, mezi které patří textové dokumenty, prezentace a tabulkové procesory. V této práci jsou popsány algoritmy na porovnávání textu a stromových struktur. Dále jsou přiblíženy nejznámější kancelářské balíky a přístup k obsahu jejich dokumentů.
|
|
|
Návrh čištění odpadních plynů
Kubík, Michal ; Lisá, Hana (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problémem nečistot v odpadních a generovaných plynech. Tyto plyny jsou obvykle nízko výhřevné s poměrně vysokými obsahy nejrůznějších nečistot, které jsou hlavním problémem těchto plynných paliv. Po správné úpravě však mohou ve spalovacích zařízeních nahrazovat zemní plyn. První část práce je rešeršní a teoretická. Základem je stručně charakterizována biomasa a samotný proces zplyňování. Poté jsou popsány nejčastější odpadní plyny – jejich původ a přibližné složení. Další část je věnována jednotlivým typům nečistot, na kterou navazují způsoby jejich odstraňování. Metodou, která může buď současně nebo po určité modifikaci odstraňovat více typů nečistot, je mokrá vypírka, na kterou se proto zaměřuje samostatná kapitola. Existují ale i jiné možnosti čištění, které jsou proto také popsány. V druhé části je navržena a poté experimentálně ověřena a zhodnocena funkce jednoduché mokré pračky odstraňující dehet z plynu generovaného na experimentálním zařízení Biofluid. Při vypírání se zkoumá účinnost odloučení dehtu v závislosti na teplotě prací vody.
|
|
|
Vliv složení plynu na čištění plynu bariérovým filtrem
Menšíková, Barbora ; Lisý, Martin (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou znečištění generovaného plynu po zplyňovacím procesu a jeho následným čištěním pomocí bariérového filtru. Teoretická část pojednává formou rešerše o procesu zplyňování, vlivech na proces zplyňování, nečistotách v plynu a o čištění plynu se zaměřením na čištění plynu od dehtu. Experimentální část této práce je věnována samotnému zplyňování na zplyňovacím reaktoru s fluidním ložem s cílem otestovat vliv katalyzátoru, kterým byl kalcinovaný dolomit, na složení plynu při proměnných parametrech vodní páry a teploty uvnitř laboratorního filtru.
|
|
|
Stanovení organických sloučenin v dehtu
Magdechová, Andrea ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá stanovením organických látek v dehtu. Je zaměřena na polycyklické aromatické uhlovodíky, BTEX a n-alkany. Vzorky dehtů byly odebrány na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně během dvou dnů při rozdílných podmínkách zplyňování biomasy. Byly přefiltrovány a přečištěny přes kolonu se silikagelem. Na stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků byla zvolena plynová chromatografie s hmotnostní detekcí, na stanovení BTEX a n-alkanů plynová chromatografie s plamenově ionizační detekcí.
|
|
|
Návrh metod čištění plynu při zplyňování stébelnin
Moskalík, Jiří ; Noskievič, Pavel (oponent) ; Kabát, Viktor (oponent) ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Fiedler, Jan (vedoucí práce)
Neustálý nárůst spotřeby energie vyžaduje, aby se vývoj v energetickém odvětví zaměřoval na obnovitelné zdroje energie. Další z možností jak snížit spotřebu primárních energetických zdrojů představuje také vyhledávání nových a netradičních paliv. V geografických podmínkách ČR se jako nejvýhodnější a potenciálně nejrozšířitelnější jeví biomasa. V posledních letech ovšem energetické využívání biomasy zaznamenalo výrazný vzestup a to i ve velkých energetických zdrojích. Tento nárůst spotřeby udělal hlavně ze dřevní biomasy nedostatkové palivo a začala se zvedat jeho cena. V tomto okamžiku se začínají spotřebitelé poohlížet po jiném typu paliva. Stébelniny a mírně kontaminovaná biomasa představují zástupce těchto netradičních paliv. Stébelniny jsou většinou jednoleté rostliny primárně pěstované za účelem obživy. Odpadní část těchto rostlin lze energeticky využít. Pro stébelniny jsou specifické poměrně nízká hodnoty charakteristických teplot popelovin. Spékání popelovin v zařízení představuje jednu z překážek energetického využívání stébelnin. Spékání popelovin sebou přináší řadu provozních problémů na energetických zařízeních. Proto je část práce věnována problematice tavení popelovin. Jednu z možností efektivního využívání biomasy představuje termické zplyňování. Zplyňování lze chápat jako termochemickou konverzi pevného paliva na jiné skupenství, v tomto případě plynné. Proces spalování je obecně lépe řiditelný právě u plynných paliv. Tím lze dosáhnout na výstupu spalovacích zařízení nižších emisí nežádoucích sloučenin. Proces termického zplyňování probíhá za podstechiometrického přístupu okysličovadla. Z procesu zplyňování vystupuje nízkovýhřevný plyn. Hlavní výhřevné složky produkovaného plynu jsou vodík, oxid uhelnatý a metan. Výsledný plyn obsahuje také spoustu nežádoucích složek, které jej z energetického hlediska znevýhodňují. Mimo neutrální složky, které plyn pouze naředí, jsou to nečistoty jako prach, dehet a sloučeniny síry a chlóru. Tyto znečišťující látky komplikují další využití generovaného plynu. Zejména dehtové sloučeniny společně s prachem způsobují nánosy na transportním potrubí i na spalovacích zařízeních využívajících generovaný plyn. Dalším přepracováním a čištěním se zvyšuje kvalita produkovaného plynu. Vyčištěný plyn lze využít ke kogeneraci a spalovat jej ve spalovacích motorech a turbínách, nebo jej klasicky použít pro přitápění dle potřeb technologie. V laboratořích Energetického ústavu byl, pro experimentální účely, postaven atmosférický fluidní zplyňovací reaktor Biofluid 100. Disertační práce je zaměřena na termické zplyňování stébelnin a dalších netradičních paliv v zařízení Biofluid. Snahou je dosáhnout stabilního procesu zplyňování stébelnin a tímto ověřit možnost jejich využití jako paliva pro technologii Biofluid. Následným cílem je návrh metod čištění surového plynu od dehtových sloučenin. Z důvodu požadavků vysoké čistoty výsledného plynu se práce zaměřuje na sekundární metody čištění plynu.
|
host ::
RSS.