Пиролиз (сухая перегонка).
Изначальным сырьём могут служить древесина, отходы биомассы, городской мусор и уголь. Продуктами пиролиза являются газы, жидкий конденсат в виде смол и масел, твёрдые остатки в виде древесного угля и золы.
Газификация – это пиролиз, приспособленный для максимального получения производного газообразного топлива.
Рис. 12.4. Установка для пиролиза (а); традиционная печь для получения древесного угля (б).
Химические продукты пиролиза пользуются спросом в качестве товарной продукции. Устройства, проектируемые для получения газа из биомассы, называются газогенераторами. Достигаемый КПД – 80 – 90%.
Критическим параметром, влияющим на температуру и на соотношение видов получаемых продуктов, является соотношение воздух – горючее.
При температуре ниже 6000С можно выделить четыре стадии перегонки.
100 – 1200С – подаваемый в газогенератор материал, опускаясь вниз, освобождается от влаги.
2750С – отходящие газы состоят в основном из N2, CO, CO2; извлекаются уксусная кислота и метанол.
280 – 3500С – начинаются экзотермические реакции, выделяется сложная смесь химических веществ (кетоны, альдегиды, фенолы, эфиры).
Свыше 3500С – выделяются все типы летучих соединений.
Таблица 12.3
Выход пиролиза сухой древесины.
| Компонент | Выход на 1000кг сухой древесины, л | Компонент | Выход на 1000кг сухой древесины, л |
| Древесный уголь | 300кг | Ацетон | |
| Газ (теплота сгорания 10465 кДж/м3) | 140м3 | Древесное масло и лёгкая смола | |
| Метанол | Креозот | ||
| Уксусная кислота | Вар (древесная смола) | 30 кг | |
| Эфиры |
Газы (максимальная массовая доля, получаемая в газогенераторах, составляет 80%). Смесь, выделяющихся при пиролизе газов с азотом, известна как древесный газ, синтетический газ, генераторный газ или водяной газ). Теплота сгорания на воздухе составляет 5 – 10 МДж/кг.
Этиловый спирт (этанол) в естественных условиях образуется из сахаров в кислой среде.
Рис. 12.5. Производство этанола.
Этанол получают из следующих культур: сахарный тростник, сахарная свёкла, растительный крахмал, целлюлоза. Можно вводить в переделанные бензиновые двигатели 95% этанол, а можно подавать в обычный двигатель смесь из 100% - этанола с бензином в соотношении 1:10. В Бразилии этанол получают из сахарного тростника и маниока, в США получают этанол из кукурузы. Превосходные свойства этанола как горючего обеспечивают двигателям 20% - ное увеличение мощности по сравнению с чистым бензином.
Таблица 12.4.
Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 1396;