حساب قيمة سعرة حرارية الروث والمعالم لاستخدام حرارة الحرق لتوليد الطاقة الذاتية

حساب قيمة حرارة الروث والمعالم لاستخدام حرارة الحرق الذاتي للتجفيف

1. حساب قيمة حرارة الروث

الطين للرماد يعكس القيمة السعرية الجافة للطين الناتج عن الاحتراق الكامل للمادة العضوية. صيغة الحساب للقيمة السعرية الجافة للطين كالتالي:

ق =2.5×105×(100 الطاقة الكهروضوئية ​ − 5)

• ق : القيمة السعرية الجافة للطين (J/kgDS، حيث يشير DS إلى المادة الجافة).
• الطاقة الكهروضوئية ​ : نسبة المحتوى العضوي في الطين الجاف (%).

عندما تكون نسبة الرطوبة w , يتم حساب القيمة الحرارية للطين على النحو التالي: Qw ​ = ق ×(1 − w )− ق ×( w +9wH ​ )

• Qw ​ : القيمة الحرارية للطين عند محتوى الرطوبة w .
• ق : حرارة التبخر الكامنة للماء عند 100°C (2260 كيلو جول/كغ).
• wH ​ : محتوى الهيدروجين في الراسب الصلب الجاف (يُؤخذ بنسبة 2%).

مثال: بالنسبة للراسب الذي يحتوي على 30% من المحتوى المائي و40% من محتوى المادة العضوية: ق =2.5×105×(100×40% − 5)=8.75×106ج/كغ=8750كيلو ج/كغ Qw ​ =8750×(1 − 30%) − 2260×(30%+9×2%)=6125 − 1084.8=5040.2kJ/kg
يبلغ محتوى المادة العضوية في الطين المنزلي عادة بين 30٪ و 65٪.

2. حساب الحد الأدنى لمحتوى الرطوبة للاشتعال الذاتي

يُعتبر عادةً أن الوحل يمكنه الاشتعال بشكل مستقل عندما يتجاوز قيمته الحرارية 800 kcal/kg (المكافئ لـ 3348 kJ/kg)، ويمكن استعادة الحرارة عندما يتجاوز 1100 kcal/kg. بافتراض أن محتوى المواد العضوية يبقى 40٪، يتم حساب محتوى الرطوبة w 1​ باستخدام الصيغة أعلاه: 3348 = 8750 × (1 − w 1​ )− 2260 × ( w 1​ + 18%) w 1​ =45.4%

 

أسباب القيمة الحرارية العالية في تجفيف الحمأة عند درجات حرارة منخفضة

1. التخلص من الرطوبة: تقوم مضخة حرارة بضبط درجة الحرارة منخفضة لتقليل الرطوبة في الهواء، مما يبخر كمية كبيرة من الماء من الطين.

2. مع التجفيف عند 75 °م، يتم الحفاظ على المواد العضوية وحماية المادة الحرارية من تأثير العمليات ذات درجات الحرارة العالية.

3. لا ينبغي وضع مواد تحتوي على الحديد في الوقود الذي يقلل من الطاقة المقدمة من الفحم مثل الكلوريد أو الجير.

4. عندما يعمل الفرن بسلاسة، فإن تبريد الفرن باستخدام الهواء وحفظ الرطوبة منخفضة سيساعد على الحفاظ على الطاقة عن طريق توفير التدفئة الإضافية.

العينات والمعدات التي تحتاجها لتجفيف الحمأة عند درجات حرارة منخفضة

سيناريوهات التطبيق：

• يمكن العثور على محطات المعالجة لمياه الصرف الصحي في المدن.
• تم إنشاؤها لمعالجة مياه الصرف الصناعي.
• تعمل بشكل جيد في المدن والمعارض لأنها تتجنب الأماكن المفتوحة، سهلة الاستخدام وتوفّر الطاقة.

اختيار المعدات:

• مجفف من نوع اللوحة الدوارة: هذا النوع من المجففات يستخدم لوحة لنقل الطين عبر المحور المغلف الذي يمكنه معالجة أنواع مختلفة من الطين.

• مجفف دوار: تستخدم الآلة قضبان دوارة لتعزيز المعالجة الحرارية السريعة؛ استخدم هذا المجفف للمواد مثل فول الصويا، التي تتطلب التجفيف السريع، إذا كانت نسبة الرطوبة منها بين 70 و85 في المائة.

الأولوية لمجففات دوارة:

• القدرة على العمل مع الرطوبة والكثير من المواد بين 70 و85%.
• هناك العديد من الغرف حيث يمكن تركيب وحدة التكييف.
• لزيادة استهلاك الطاقة والتحكم في الغبار، تحتاج المنتج إلى تجفيف سريع.

الأولوية لمجففات من نوع اللوحة:

• الرطوبة في الطين أكثر من 85٪ أو يُعتبر لزجاً جداً (طين معالجة كيميائية أو غذائية).

• المعايير المتعلقة بحماية البيئة (كميات قليلة من الغبار في الهواء وVOC) صارمة للغاية.

• في المناطق ذات المساحة المحدودة قد يكون من الضروري تركيب-boilers والبحث عن خيارات توفير الطاقة.

• يجب إنتاجها بشكل متساوٍ قدر الإمكان وتقليل الحاجة إلى المزيد من الإجراءات.

 

أهمية حرق الروث المترافق مع توليد الكهرباء

بما أن الروث الحضري والصناعي يزداد الآن وأصبح أكثر تعقيدًا، فمن المهم التعامل مع التخلص منه واستخدامه. الفائدة الرئيسية للاستهلاك هي أنها تقلل بشكل كبير من النفايات، وتم على تحلل الأجزاء العضوية والمعادن الثقيلة الصلبة. باستخدام الموارد الهائلة للحرارة والأفران القوية، يمكن للوظائف الصناعية استخدام الموارد بشكل صحيح، وتقليل ما يتبقى وضمان السلامة من خلال استخدام الروث للتجفيف والتبريد.

شركة شاندونغ تيانلي للطاقة المحدودة طورت تقنيات مختلفة لخلط الطين مع الفحم أثناء تشغيل محطة الطاقة. في هذه العملية، يتم تحسين قيمة السعرات الحرارية للوحل مما يجعلها فعالة في العديد من الحالات. كما أنها تقلل من كمية الطين، ولا تسبب التخلص منه تلوثًا ثانويًا، وتساعد في تنظيف المدينة، وتخدم التنمية الإيكولوجية، وتدعم إعادة التدوير وتعزز من قدرة المنطقة التنافسية.