我国的加工行业是资源消耗及污染物排放的大户,对于完成十二五 规划,实现节能减排的目标,加工行业有着更加重大的社会责任。工业上 能源利用的优化和应用可再生资源,是减少二氧化碳排放的重要措施。本 文经过实地考察与分析,决定选取广西某制糖工业旗下的两个工厂为硏究 对象,作为能源优化和废料再利用的研究。W生物质(甘庶和庶渣)为原 料的制糖工业和造纸工业是广西的支柱产业,经过一系列的加工过程后最 终得到白砂糖和纸浆制品。 本文描述了实地考察中发现的资源不合理利用的现象,同时也详细地 概述了糖厂与纸厂的制造工艺。利用ECLIPSE模拟软件建立其完整的工业 模型,并模拟各阶段生产环节的物料输入和能量输入,之后通过分析模拟 结果找出两厂在生产废料中具有潜力的能源物质,使其变废为宝再利用到 产品生产中去。模拟结果说明该糖厂和纸厂排放的废料中确实存在着部分 有机物。因此,分析和评估从模拟中找出的有机废料,及从实地考察中 在纸厂发现的另外一种生物质能源料场淋水,并确定送几种物质再利用的 方案。 最后,综合上的分析结果,利用所有潜在的有机废料为纸厂设汁能 源优化方案。即将这些物质通过厌氧消化的方法在沼气池中生成沼气,并 将全部产生的生物质燃料通入纸厂的热电联产系统中,代替部分煤的燃烧 I为纸厂供能。最终的模拟结果证实了该改进方案是合理及有效的,每年可 W为该纸厂节约用煤10186吨,并实现22.5%的二氧化碳减排量。 关键词:能量分析;生物质原料;节能减排;废料利用;建模 nENERGYUSAGEOPTIMIZATIONANDRECOVERY FROMORGANICWASTESINPROCESSINGINDUSTRIES BASEDONACASESTUDY ABSTRACT China'sprocessingindustryisalargeuserforresourceusagewhich alsoleadstoenvironmentalpollutant.ForthecompletionoftheTwelfth Five-YearPlan化achieveenei^reductiontargets,化eprocessingindustryhas江 moresignificantsocialrespons化ility.Optimizationofindusfrialenergyusage andapplicatio凸oftherenewableresources,aretheimportantmeasurestoreduce carbondioxideemissions.Thispaperisbasedonacasestudy,afterafield investigationandtheanalysis,asugarindustryinGuaogxiforrecyclingand wastesasenergyoptimization,hasbeenchosenfortiieproject.Thesugar industryandthepaperindustryusingbiomass(sugarcaneandthebagasse)as thetheirrawmaterial,arethepillarindustryinGuangxi.Afteraseriesof processestheycanachievetheirsugarandpulpproducts. Thispaperdescribesthephenomenonofirrationalusageforthe resourcesbythefieldwork,andh;alsogives化edetailedoverviewofthe manufacturingproceissesinsugarandpapermills.BYusingtheECLIPSE simulationsoftwaretoestablishitscompleteindustrialmodelsandsimulatethe variousstagesoftheproductionchainofmaterialinputandenergyinput.Then mbyanalyzingthesimulationresultstoidentifythetwoplantshaveapotential energysourcein化eproductionofwaste.Try化make出ewastesintotheenergy andreuse化in化eproductionproceisses.Simulationresultsshowthat化朗etwo millsexistingsomeorganicmatterintheirwasteemissions.Therefore,try化 analysisandassessmenttheorganicwastesfromthesimulation,andanotherone ispotentialspraywaterwhichfoundinthepap巧mill.Atlasttryt;odetermine whichisthebeistwayforreuse化eseveralsubstances. Basedontheaboveanalysis,itcanuseallthepotentialorganicwastes forthepaperplanttodesignanenergyoptimizationprogram.Wastes也rough anaerobicdigestionmelliodtogeneratebio-gas,andtheproducedbiomasscan send化themiirsco-generationsystem化insteadsomeofhecombustionofcoal forenergy.Thefinalsimulationresultsdemonstrate化attheimprovedschemeis reasonableandeffective.Itcansave10186tonofcoaleveryyearandachieve 化egoalof22.5%C〇2emissionireductions. KEYWORDS:energyanalysis;biomass;energyconservationandemission reduction;wastes化energy;modelingandsimulation IV目录 摘要 1 ABSTRACTHI 第一章绪论 1 1.1引言1 1.2生物质能源利用 2 1.2.1生物质能源概述 2 1.2.2生物质能源的研究概况 3 1.2.3生物质能源的转化 3 1.3课题的提出和研究方法 5 1.3.1课题的背景和研究意义 5 1.32研究方法 6 1.4本文的主要工作及内容 7 第二章案例分析与研究 9 2.1某加工行业的实地考察 9 2丄1考察情况概述 9 2丄2制糖厂 9 2丄3造纸厂 10 2丄4项目的研究内容 11 2.2制糖造纸工艺流程简述 12 - 萌 2.3本章小结 17 第呈章工业生产的模拟研究 18 3.1糖厂和纸厂的生产情况 18 3.2模拟的原则与假设 21 3.3系统模型的建立与分析 22 3.3.1制糖工艺模型的建立与分析 22 3.3.2造纸工艺模型的建立与分析 32 3.4模拟结果总结 43 3.5潜在的废料再利用分析 43 3.6本章小结 44 第四章能源优化方案的提出与可行性分析 45 4.1纸厂优化方案的提出与评估 45 4.2方案设计与模拟研究 45 4.2.1厌氧消化反应生产沼气 46 4.2.2综合利用方案模拟研究 47 V4.3纸厂优化方案的可行性分析 48 4.4本章小结 49 第五章沒结与展望 50 5.1全文总结 50 5.2工作展望 50