|
|
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.
|
|
|
Alternativní využití biomasy
Hornoch, Radek ; Radil, Lukáš (oponent) ; Bartošík, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje možnosti zpracování biomasy na ušlechtilejší formy paliv a jejich využití. V první části jsou popsány zdroje biomasy, tedy možnost cíleně pěstovat plodiny nebo využívat různých vhodných odpadů. Druhá část obsahuje popis technologií, jak lze biomasu přepracovat na syntézní plyn, metanol, etanol, bioplyn a bionaftu. Jsou uvedeny výnosy zmíněných ušlechtilých paliv z jednotlivých plodin a technologií. Třetí část se věnuje zařízení, kde lze ušlechtilejší formy paliv použít. Jedná se o klasickou teplárnu s protitlakou nebo kondenzační odběrovou turbínou, paroplynovou teplárnu, kogenerační jednotku s mikroturbínou, kogenerační jednotku se spalovacím motorem a kogenerační jednotku s palivovým článkem. Na konci kapitoly je provedeno srovnání jednotlivých zařízení při použití různých paliv.
|
|
|
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.
|
|
|
Hydrotermální konverze biomasy
Vařejka, Tomáš ; Elbl, Patrik (oponent) ; Lachman, Jakub (vedoucí práce)
Hlavním cílem bakalářské práce je rešeršní zpracování hydrotermálních metod pro konverzi biomasy na energeticky lépe využitelné produkty. První část obsahuje seznámení s metodami konverze biomasy a jejich vhodnosti užití pro různé druhy biomasy. Další část se věnuje metodám hydrotermální konverze, jejich historickému vývoji, používaným technologiím, charakteristikou procesů, produktů a porovnání s klasickými termochemickými metodami. Na závěr je zhodnocen současný stav technologie, nastíněn možný budoucí vývoj a jsou popsány současné problémy bránící širšímu uplatnění.
|
|
|
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.
|
|
|
Energetické využití biomasy
Musilová, Petra ; Brázdil, Marian (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je rešeršní studie o využití biomasy v energetickém průmyslu se zaměřením na výrobu elektrické energie. Zabývá se především vlastnostmi biomasy, technologiemi pro zpracování biomasy a aplikacemi těchto technologií v České republice. V první části je popsána definice biomasy a její rozdělení. Další část se zabývá vlastnostmi biomasy z energetického hlediska. Následuje seznámení se s kogenerační výrobou elektrické a tepelné energie. Poté jsou v práci rozebrány jednotlivé technologie využívané při výrobě elektřiny. Poslední část se věnuje teplárnám, elektrárnám a bioplynovým stanicím zpracovávajících biomasu a zmapování těchto konkrétních celků v České republice.
|
|
|
Energetické využití biomasy
Bouchner, Michal ; Špiláček, Michal (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Hlavním cílem bakalářské práce je rešerše technologií vyrábějících energii z biomasy se zaměřením na výrobu elektrické energie. V první části jsou tyto technologie rozděleny a popsány. V druhé části se práce zabývá vhodnými druhy biomasy pro jednotlivé aplikace. Následuje rozbor využívaných zařízení vyrábějících elektrickou energii z biomasy v České republice. V poslední části práce jsou uvedeny a popsány konkrétní aplikace technologií napříč Českou republikou.
|
|
|
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.
|
|
|
Modelování proudění dvou plynů
Strouhal, Jiří ; Lisý, Martin (oponent) ; Špiláček, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá interakcí dvou plynů o rozdílné teplotě a složení uvnitř zplyňovací komory ZKG. První část práce je věnována biomase jakožto obnovitelnému zdroji energie. Uvedena je definice biomasy, její rozdělení, vlastnosti a možnosti energetického využití, včetně nežádoucích produktů zpracování. Další kapitola pojednává o roštových spalovacích zařízeních; ty jsou rozděleny podle různých kritérií. Třetí část rešerše se v krátkosti věnuje metodám CFD modelování jevů vyskytujících se v ohništích roštových kotlů; jsou to turbulentní proudění, transport chemických látek a přenos tepla. Tyto metody jsou následně využity pro úlohu mísení spalovacího vzduchu a dřevoplynu uvolňovaného z plochy roštu ve zplyňovací komoře ZKG. V závěru jsou vyhodnoceny výsledky simulace.
|
host ::
RSS.