Az etanol fizikai, kémiai adatai
description
Transcript of Az etanol fizikai, kémiai adatai
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 1
„Megújuló és alternatív energiák hasznosítása egy tisztább környezetért”
(Pécsi Kereskedelmi Központ, 2005. Szept. 21.)
Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek
kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával
Dr. Német Bélatanszékvezető egyetemi docens
PTE, DDKKK Környezetipari Főirány, kutatásvezető
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 2
Az etanol fizikai, kémiai adatai
Tapasztalati képlete: C2H5OHSűrűség: 0,79 t/m3,Forráspont: 78,5 oC,Fajhő: 2,5 kJ/kg oC Égéshő: 27 MJ/kg, 21,6 MJ/liter,Gyulladási hőmérséklet: 390-420 oC,Moltömeg: 46,1Szén tartalom (w/w): 52,1 %Hidrogén (w/w): 13,1 %Oxigén (w/w): 34,7 %
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 3
Bioetanol előállítási módszerek
Eljárások:
• cukor fermentációja, (cukornád, cukorrépa)
• keményítő hidrolízise, (kukorica, búza mag)
• lignocellulóz feldolgozása (kukorica szár, gabona szalma, fa,..)
Kiinduló vegyület: aceton-butanol-etanol (ABE)
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 4
Bioetanol, mint üzemanyag
• dehidratálás nélkül speciális vagy módosított motorokban (Brazília, Svédország),
• különböző arányban keverve benzinnel (alk/benzin: Brazilia 22/78, USA 10/90),
• etil-B-butil éterré (ETBE) való átalakítás után, éter üzemanyag adalékként,
• mikroturbinák működtetéséhez
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 5
ETBE-vel kevert benzin előnyei
a magas oxigéntartalom csökkenti a CO emissziót,
az alacsony gőznyomás csökkenti a szennyező ózon keletkezését,
oktánszám emelése révén, csökkenti a más, aromás alapú (pl. benzolok), rákkeltõ oktánszám növelők használatának szükségességét
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 6
Folyamatos desztilláló üzem
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 7
Előállítási költség - földterület
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 8
Beruházási költségek - földterület
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 9
Bioetanol egyes növényekből
Alapanyag Bioetanol (lit/ha)
Cukorrépa 3300
Csicsóka 4200
Kukorica 2100Burgonya 1900
Búza 1800
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 10
Kapcsolt hő és elektromos
energiatermelő erőmű (CHP)
Csak biomasszát felhasználó (elektromos energiát előállító) erőművek esetében az elektromos energia előállítás hatásfoka (alacsony gőzhőmérséklet miatt) 27-28 %.
A „kapcsolás” a hulladék hő hasznosítására utal, erős javaslat az éves átlagban az összes hasznosítás értéke legyen a 80 % fölött.
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 11
Trigenerációs energia rendszer (CCHP)
Kapcsolt hő és elektromos energiatermelő erőmű (CHP rendszer), kiegészítve abszorpciós hűtőkörrel.
A trigenerációs energia rendszer négy különböző energiaformát állít elő egymással kapcsolatban, esetenként szimultán: gőzt (víz, alkohol), elektromos energiát, meleg vizet, hűtött hűtőfolyadékot.
Trigeneration plant = cogeneration plant that has added absorption chillers. Combined cooling, heating, and power (CCHP) plant (system).
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 12
Mikroturbinás CCHP sémája
1- Generator, 2- Air Inlet, 3- Compressor, 4- Air to recuperator, 5- Combustion Chamber, 6- Turbine, 7- Recuperator, 8- Exhaust gases, 9- Heat exchanger, 10- Exhaust gas outlet, 11.- Hot water outlet, 12.- Water inlet
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 13
Mikro turbina elektromos áram előállításra, hűtési, fűtési és melegvíz-készítési célra
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 14
Mikroturbinák jellemzői
Az utóbbi néhány évben bioüzemanyaggal is működő 20-300 kW teljesítményű mikrotubinákat fejlesztettek ki. Jellemzőik:
• Alacsony fenntartási költség;• Nagyfokú kompaktság;• Nagyon megbízható;• Alacsony az emisszió;• Magas füstgáz hőmérséklet, ami
kogenerációra teszi alkalmassá;• Az üzemanyag megválasztásban nagyon
flexibilis.
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 15
A fejlesztés eredménye
Ma (2004) Egy-két éven belül
Üzemanyag elektromos árammá történő konverzió
30 % > 40%
Beruházási költség 900-1200 Euro/kW
< 500 Euro/kW
NOx emisszió Néhány 10 ppm
< 7 ppm
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 16
Turbec T100-as mikroturbina (svéd)
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 17
Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 18
Őszi búza optimális termőhelyei
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 19
Kukorica optimális termőhelyei
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 20
Stirling motoros rendszer
Pécs, 2005. szept. 21 Bioetanol, mikroturbina 21
Köszönöm a figyelmet