Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
logo VŠCHT
iduzel: 30011
idvazba: 38199
šablona: api_html
čas: 9.8.2020 20:06:41
verze: 4671
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/studijni-system/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Energetické využití biomasy

Přednáška Cvičení/laboratoř
2019, letní semestr
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Po
Út
St
Čt
Examinace zkouška
Jazyk výuky čeština
Úroveň doktorský předmět
Garant doc. Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.
Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D.

Anotace

Kurz je zaměřen na problematiku termochemické konverze biomasy a materiálů na její bázi a na energetické a materiálové využití vznikajících plynných, pevných a kapalných produktů. Součástí kurzu je prohloubený přehled všech fyzikálně-chemických vlastností biomasy (elementární složení, obsah prchavé hořlaviny, obsah popele a jeho vlastnosti) a jejich dopad na vlastnosti biomasy a možnosti termochemického zpracování a využití pro výroby tepla, elektrické energie, transportních biopaliv druhé generace a dalších chemických látek.
Kurz je také zaměřen na analýzu existujících omezení při využití biomasy pro energetické a materiálové účely spojených s dostupností vhodných zdrojů (typ, jejich plošná hustota a dostupnost, tržní cena) a překonáním současných technologických problémů spojených s realizací procesů termochemické konverze biomasy.
V kurzu jsou uvedeny jak klasické (spalování, zplyňovaní v pevném a fluidním loži, pomalá střední a nízkoteplotní pyrolýza), tak i nové termochemické postupy (torefakce, rychlá pyrolýza, vícestupňové zplyňování, výroba biocharu, konverze v podmínkách nadkritické vody) využívané pro konverzi energie biomasy. Součástí kurzu je také přehled postupů umožňujících výrobu biopaliv druhé generace z plynných a kapalných produktů termochemické konverze. Značný důraz je kladen na celkovou účinnost výroby elektrické energie a dalších produktů a na opatření pro její zvýšení, dále na analýzu úskalí spojených s praktickou realizací demonstračních a průmyslových zařízení. Součástí kurzu je hodnocení procesů výroby elektrické energie a dalších užitečných produktů z hlediska účinnosti a celkového vlivu na životní prostředí.
Součástí kurzu je přehled demonstračních a komerčních technologií termochemické konverze biomasy určených pro energetické a materiálové využití, které jsou lokalizovány v ČR, Evropské unii i po celém světě.
Součástí předmětu je také volitelné laboratorní cvičení, zaměřené na stanovení základních fyzikálně-chemických vlastností biomasy a volitelná exkurze na vybranou demonstrační jednotku v ČR vyrábějící elektrickou energii a biochar z biomasy.

Sylabus

1. Nejstarší zdroj energie a jeho současná renesance. Potenciál zdrojů biomasy, jejich dostupnost a možnosti využití pro výrobu energie.
2. Fyzikálně-chemické vlastnosti biomasy a jejich dopad na termochemickou konverzi a výrobu energie.
3. Základní úpravy vlastností surové biomasy (vlhkost, sypná hmotnost, hustota energie) nezbytné pro další efektivní využití (sušení, peletování, briketování, torefakce).
4. Termochemická konverze: definice, základní podmínky, způsoby realizace a možnosti využití pro efektivní výrobu energie a dalších produktů.
5. Technologické postupy výroby elektrické energie z biomasy a produktů termochemické konverze. Vliv termochemické konverze na celkovou účinnost procesu.
6. Termochemická konverze biomasy bez přístupu vzduchu (pyrolýza). Vliv podmínek procesu (teplota, rychlost ohřevu, tlak) na distribuci produktů a jejich složení. Aplikace procesu pyrolýzy pro výrobu
plynných, pevných a kapalných produktů a jejich využití ve výrobě energie.
7. Termochemická konverze biomasy v oxidační atmosféře s přebytkem vzduchu (spalování). Přehled vhodných spalovacích zařízení, provozních podmínek a požadavků na kvalitu paliva.
8. Termochemická konverze biomasy za podmínek parciální oxidace (zplyňování) a možnosti využití pro výrobu energie.
9. Termochemická konverze biomasy v nadkritické vodě (hydrotermální zplyňování) a její využití pro výrobu energie, vodíku a methanu.
10. Čištění a úprava produktů termochemické konverze biomasy pro jejich další efektivní energetické využití.
11. Výroba biocharu, jeho klasifikace a možnosti využití ve výrobě energie, pro zlepšování půdních vlastností a k celoplošné sekvestraci CO2.
12. Možnosti výroby kapalných a plynných paliv druhé generace a chemických komodit z produktů termochemické konverze biomasy.
13. Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla z biomasy pomocí termochemické konverze.
14. Demonstrační a komerční zplyňovací a pyrolýzní zařízení ve světě a v ČR.

Literatura

1. Boyle, G.: Renewable Energy. Power for a Sustainable Future. Oxford University Press, 2nd Edition, United Kingdom (2004); ISBN 0-19-926178-4.
2. Reed, T. B.: Encyclopedia of Biomass Thermal Conversion. The Principles and Technology of Pyrolysis, Gasification & Combustion. The Biomass Energy Foundation, USA (2002); ISBN 1-60322-055-0.
3. Loo, van S., Koppejan, J.: The Handbook of Biomass Combustion & Co-firing. Earthscan, United Kingdom (2008); ISBN 978-1-84407-249-1.
4. Brown, R. C.: Thermochemical Processing of Biomass. Conversion into Fuels, Chemicals and Power. Wiley, United Kingdom (2011); ISBN 978-0-470-72111-7.
5. Higman, C., Burgt, van der M.: Gasification. Elsevier, USA (2008); ISBN 978-0-7506-8528-3.
6. Knoef, H.: Handbook Biomass Gasification. BTG, Netherlands (2005); ISBN 90-810068-1-9.
7. Skoblia S., Tenkrát D., Vosecký M., Pohořelý M., Lisý M., Balaš M., Prokeš O.: Využití biomasy jako obnovitelného zdroje energie. Chem. Listy100(S), s20-s24, (2006).
8. Pohořelý M., Jeremiáš M., Kameníková P., Skoblia S., Svoboda K., Punčochář M.: Zplyňování biomasy. Chem. Listy 106 (4), 264-274 (2012).
9. Zámostný P., Kurc L.: Vliv podmínek a složení suroviny na pyrolýzu dřevní hmoty. Chem. Listy 105(6), 458-466 (2011).
10. Basu P.: Biomass gasification and pyrolysis: practical design and theory, Elsevier Inc., 2010 ISBN 978-0-12-374988-8.

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi