Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Июль » 23 » Экология ДВС ч.3. Древесный спирт и пиролиз.
13:40
Экология ДВС ч.3. Древесный спирт и пиролиз.

      В отличие от угля и нефти, древесина и другие виды растительного сырья неисчерпаемы, и при грамотном использовании могут бесконечно долго поставлять человечеству различное сырье химпрома. Растительное сырье представлено как стволовой древесиной и отходами деревопереработки, так и однолетним и растениями. Сегодня практически не производится глубокая химическая переработка однолетних растений, за исключением получения сырья для ЦБП. Химическая переработка стволовой древесины в жидкое топливо считается не целесообразной с экологической точки зрения, но, когда закончится нефть, выбора не будет. Отходы переработки древесины составляют примерно 30-50% от перерабатываемой ЦБК древесины. Среди данной группы сырья присутствуют: листва, ветки, опилки, кора, корни, отходы очисток и сортировки, поврежденное волокно, терпеновые сдувки, сульфатное мыло и многое другое. Ранее мы неоднократно приводили методики использования в промышленности данных отходов для получения самого широкого перечня продукции. Сейчас рассмотрим лишь те технологии, которые специализируются преимущественно на получении жидкого топлива и соединений, которые можно использовать в качестве жидкого топлива.
     Древнейшим и простейшим методом химической переработки древесины является пиролиз, он же позволяет получить жидкое топливо из растительного сырья при наименьших капиталовложениях. Пиролиз желательно производить в отсутствие кислорода и при пониженном давлении, древесина предпочтительно предварительно просушенная, в крайнем случае, воздушно-сухая. Главным недостатком пиролиза при получении жидких топлив является очень низкий выход целевого продукта. Наиболее предпочтительным компонентом является метанол, но, его выход из 1 тонны в.с. еловой сосновой древесины составляет всего около 45-50 кг, из тонны в.с. березовой древесины можно получить до 70 кг метанола. Кроме метанола, при пиролизе получается смесь этанола, пропанолов, бутанолов, кетонов, альдегидов и даже простых и сложных эфиров. Все эти компоненты роднит лишь два признака: температура кипения в пределах 50-130*С и хорошая теплота сгорания на воздухе. Для достижения максимальных характеристик в плане экологической безопасности, КПД ДВС и экономии топлива, предпочтительно разделять эти компоненты по фракциям и использовать для жидкого топлива различных видов. Общий выход всех жидких горючих компонентов примерно в два раза превосходит выход метанола, т.е. около 150 кг жидкого топлива из тонны воздушно-сухой березовой древесины.
     Для смолистых пород древесины, которые доминируют в деревоперерабатывающей промышленности, жидкие горючие компоненты содержат значительное количество терпенов. Терпены получили свое название от английского слова turpentine, что значит скипидар, так как, живичный скипидар состоит из смеси низших терпенов. Высшие терпены представлены кристаллическими и аморфными вещества, такими как камфара или борнеол. Смесь высших терпенов из соснового экстракта носит название канифоль и применяется в качестве флюса, компонента полимерных композиций, и в качестве сырья химической промышленности (преимущественно полимерной и фармацевтической). Терпены представляют собой разветвленные полициклические углеводороды, преимущественно насыщенные, хотя в их составе встречаются гидроксильные, альдегидные и кетонные группы, двойные и тройные связи, а так же гетероатомы в циклах. Строение и свойства терпенов могут заметно изменяться под действием термолиза и окисления кислородом, а так же при конденсации в условиях процесса пиролиза. Для предотвращения конденсации и ускорения удаления из зоны нагрева паров жидких фракций, и служит снижение давления в процессе пиролиза. Если бы нас интересовали продукты глубокого термического разложения всех жидких компонентов, тогда мы использовали бы повышенное давление. Терпены могут быть использована в качестве компонентов дизельных топлив, так как, их применение в карбюраторных двигателях не целесообразно по причине широкого разброса температур кипения компонентов и восприимчивости к пламени.
     Если оценивать экономически, тонна березовых дров в Красноярске в начале 2015 года стоила порядка 2-4 тысяч рублей. Баррель нефти сегодня стоит около 57 долларов, что дает стоимость тонны нефти порядка 24 тысячи рублей. Из тонны нефти можно получить около 950 кг топлив для ДВС, из тонны древесины пиролиз даст около 100 кг жидких топлив. Как продукты пиролиза, так и фракции нефти потребуют химической переработки той или иной глубины, стоимость которых сопоставима. Таким образом, имеем стоимость 1 кг топлива из древесины около 40 рублей, один килограмм топлива из нефти 25 рублей (в обоих случая мы считаем розничную цену сырья и не учитываем стоимость переработки). При этом мы не учитываем, что при пиролизе 1 тонны древесины мы получим около 400 кг древесного угля, 30-40 кг пирогенных смол, около 25 кг уксусной кислоты и до 15-20 кг горючих газов. При учете стоимости этих продуктов, стоимость жидкого топлива из древесины снизится примерно до стоимости синтетического метанола, то есть, порядка 12-14 рублей за килограмм.

Категория: Топливо и энергетика | Просмотров: 892 | Добавил: Chemadm | Теги: альтернативное топливо, экологичное топливо, бензин | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]