Биоотын көздерін жіктеу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Коммерциялық емес акционерлік қоғам
Ғ.Ж.ДӘУКЕЕВ атындағы АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электрмен жабдықтау және энергияның жаңғыртылатын көздері кафедрасы

№1 СӨЖ
(13-нұсқа)

Тақырыбы: Биоотын. Биотынның түрлері пайдалану. Биоотын көздерін жіктеу. Биомассаны өндіру. Пиролиз және басқа термохимиялық үрдістер. Спирттік ферментация. Қазақстанда және әлем бойынша кеңінен пайдаланылатын биотынның түрлері.
Мамандығы: Электроэнергетика
Орындаған: Копжасар Ғ.Ә. Тобы:ЭЭк-19-21
Қабылдаған: Расмухаметова А.С.

_________ ________________ _____________2021 жыл
(бағасы) (қолы)

Алматы 2021

Жоспары:
I. Кіріспе.
II. Негізгі бөлім:
а) Биоотынның түрлері және оларды жіктеу;
ә) Биоотынды өндіру әдістері;
б) Қазақстандағы биоотыннң түрлері.
III. Қорытынды.
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Бабаларымыздың тасты тасқа ұрып от шығарып, алғашқы энергия көзін байқаған кезін болжау қиын. Бірақ осы тіршілік құбылысын адам емес, табиғаттың өзі бізге сыйға берді. Содан бері неше миллион жыл өтсе де тұрмыстық қажеттілікті қамтамасыз ететін жасырын күшті табиғаттан алып келеміз. Демек, судан алынған бумен паровоздарды жүргіздік, жанармаймен ұшақ ұшырдық, асфальт жолдарда жеңіл көлікті жүйткіттік. Алып кемелер мұхиттарда ойқастады. Айшылық жерді жақындаттық. Қысқасы, балама энергия көздері арқылы бәрін жасауға мүмкін екенін дәлелдедік. Өкінішке орай, қазіргі таңда адамзаттың тіршілігі тығырыққа тірелді. Табиғат бай екені анық. Бірақ, кейінгі бірнеше ғасырдағы өндірістің, өнеркәсіптің өркендеуі жер қойнауындағы байлықты сарқып бітті. Сонымен ілесе энергия көздеріне деген сұраныс туындады. Соңғы екі жылда әлем экономикасындағы ең тартысты уақыт болды. Қадірі мен қасиетін, қаржысы мен қарымын қара алтынның қамымен қамдап келген бірқатар ел мұнай бағасының төмендеуі салдарынан есеңгіреп қалды.
Осы тұста ғана біз сонау өткен ғасырда әлемнің бірқатар елі дабыл қағып, биоотын өндірісін дамытып, жаңа жолға ауысудың маңыздылығын ортаға қойған ұсыныстың өміршеңдігін түсіндік. Расымен, осындай жағдайдың туындайтынын ерте сезген Германия, АҚШ тәрізді мемлекеттер өткен ғасырдың тоқсаныншы жылдарынан бастап биоотын өндірісін оңтайлы жолға қойып алды. Бүгінде биоотынды өндіру тәсілі барынша кеңейіп келеді. Себебі, уақыт өткен сайын өсіп, дамып келе жатқан қоғам жанар-жағармайдан гөрі адамға да, табиғатқа да пайдалы отын түрін қолданғанды дұрыс көреді. Өкінішке орай, астық өндіруде әлемдегі көшбасшы елдің қатарында, мал шаруа - шылығындағы тәжірибесі тарихтар бойы ұласқан біз бағасыз байлықтан бағалы байлық өндірудің жолын меңгере алмай келеміз. Десе де, көз алдыда туындаған қиындықтарды шешу үшін болашақта Қазақстан биоотын өндірісі және оның айналымын тереңдетуді қолға алмақ. Қарапайым тілмен айтсақ, бұл - қазақ елі тек мұнайдан ғана өнім өндіріп қоймайды, дәнді дақылдардың, астық өнімдерінің қалдығын да кәдеге жаратып, одан биоотын өндіреді дегенді меңзейді.

Биоотын - биологиялық қалдықтарды қайта өңдеу арқылы биологиялық шикізаттан алынған отын. Тағы да басқа целлюлозадан және органикалық әртүрлі типті қалдықтардан алынып бағытталған әр түрлі дәрежедегі өңделген жобалар кездеседі, бірақ бұл технолгоиялар әлі бастапқы кезеңдегі өңдеуде немесе коммерциялылықтануда.Биоотындар сұйық түрде (іштен жану қозғалтқыштарына арналған, мысалы, этанол, метанол, биоотын), қатты отын (ағаш, шымтезек, отынды гранулалар, жаңқа, сабан, қауыз) және газ тәрізді отындар (биогаз, сутегі).
Биоотындарды үлкен үш топқа жіктейміз: қатты отындар, сұйық отындар және газ тәрізді отындар.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
1) Қатты отындар
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ағаш -- адамдар бұрыннан қолданатын көне отын. Қазіргі таңда әлемде ағаш өңдеуге немесе биомассаға энергетикалық ормандар қолданады, олар тез өсетін түрлерін алады (теректер, эвкалипт және т.б.). Көп елдерде отын ретінде табиғи балансты ағаштар қолданады, ал олар өз кезегінде орманның жойылуына әкеліп соғады. Ол ағаштар сапа жағынан пиломатериал өндірісіне сәйкес келмейді.
Отынды гранулалар - ағаш қалдықтардан жасалған пресстелген бұйымдар (үгінді (опилок), жаңқалар,қабық, жіңішке өлшемелі және кондицияланбаған ағаштар, орман дайындау кезіндегі кескін қалдықтар), сабан, ауыл шаруашылық қалдықтар (күнбағыс дәнінің қауызы, жаңғақ қабығы, көң, құс қиы) және басқа да биомассалар. Ағашты отынды гранулалар деп пеллеттер деп атайды, олар диаметрі 8-23 мм және ұзындығы 10-30 мм цилиндрлік немесе сфералық формада болады. Негізінен қазіргі таңда брикеттер мен отынды гранул өндіру тек өте үлкен көлемде шыққанда ғана экономикалық тиімді болып тұр. Отынды гранулалар - биологиялық түрдегі қалдықтар. Олар өңделмеген немесе минималды дәрежедегі жағуға дайындайтын: үгінділер, жаңқа, қабық, қауыз (лузга), қауыз (шелуха), сабан (солома) және т. б.
Энергетикалық орман - биологиялық шығарынды түрдегі энерго-тасымалдағыштар (басты түрі көң және т.с.с.) үйдің пешінде және жылу электростанциясының қазандығында арзан электр бере отырып брикеттеледі, кептіреді және жағылады.
Ағаш жаңқасы -- бір өлшемді жұқа ағашты ұсақтау арқылы немесе орманды алдын ала дайындайтын ағаш шабатын орындардағы қалдықтарды немесе мобильді ағаш жонатын машинада немесе стационарлы ағаш жонатын машинаның көмегімен алынған ағаштан қайта өңделген қалдықтар. Еуропада жаңқаны негізі қуаты 1-ден біршама ондаған мегаватт болатын үлкен жылуэлектрстанцияларында жағады. Қатты отындарға отынды торф пен қатты үй қалдықтары және тағы басқа да жатады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
2) Сұйық отындар
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Биоэтанолдың әлемдік өндіру 2005 жылы 36,3 млрд литр, оның 45% Бразилия және 44,7% АҚШ елдерінде ғана өндірді. Биоэтанолды Бразилияда үлкен көлемде қант таяқшаларынан, ал АҚШ-та жүгеріден жасады. Этанол бензинге қарағанда аз энерго сақтау көзі болып табылады; Е85 (85% этанол мен 15% бензин қоспасы; Е әрпі ағылшынның Ethanol) жұмыс істеген машинаның жүрісі стандартты машина жүрісінің көлемдік отынның бірлігіне шамамен 75% құрайды. Қарапайым машиналар Е85-пен жұмыс істемейді, бірақ іштен жану қозғалтқыштары Е10-мен жақсы істейді (кейбір көздер тіпті Е15-пенде жұмыс істеуге болады деген). Ал тек таза этанолда тек Flex-Fuel машиналар (жұмсақотынды машина) ғана жұмыс істей алады. Бұл машиналар қарапайым бензинде де жұмыс істей алады, бірақ кішкене эатнол қоспасы сонда да керек немесе сол және басқа да өздігінен құрылған қоспалармен де жұмыс істей алады. Бразилия отын ретінде биоэтанол мен қант таяқшаларын өндіру мен қолдануда көш бастап тұр. Бразилия жанармай станцияларында Е20 (немесе Е25) қарапайым бензин түрінде, немесе acool, этанол азеотропын (96% С2Н-5ОН және 4% су; қарапайым дистилдеу жолымен арқылы жоғары концентратты этанолды алу мүмкін емес) ұсынады. Этанол бензиннен арзан болғанын қолданып кейбір жанармай станциялары Е20-ны азеотроппен араластырады. Ол кезде оның концентрациясы 40% дейін жетеді. Қарапайым машинаны Flex-Fuel машинасына айналдыруға болады, бірақ экономикалық жағынан тиімсіздеу. Қозғалтқышта этанолды жаққанда одан альдегидтер (флрмальдегид және ацетальдегид) пайда болады. Ал бұлар өз кезегінде ароматты көмірсутекерге қарағанда тірі организмдерге екі есе көп зиянды заттар шығарады.
Биометанол - теңіз фитопланктондарын биотехнологиялық конверсиялау және культивациялау арқылы өңдегенде био отын саласында тағы бір келешегі бар отынды қарастырамыз. 80 жылдарың басында Еуропа қалаларында жағалаудағы шөлді аудандарды қолдана отырып өндірістік жүйеге бағытталған жобасын ұсынды. Бұл жобаның толық шықпауына мұнайдың бағасының төмендеуі болды. Биомассының алғашқы өнімін теңіз жағалуында жасалатын жасанды су сақтайтын көлемнің ішінде фитопланктондарды культивациялау арқылы жүргізеді. Екінші процес болып биомассадағы метанның ашуы және келесі метанол алуда метанды гидрооксидте арқылы алу. Микроскопты су өсімдіктерінің негізгі пайдасы келесідегідей: - Фитопланктонның жоғары өнімділігі (жылына 100 тга); - Өнімді өндіргенде тұщы су және құнарлы топырақ керек етпейді; - Бұл процес ауыл шаруашылық өнімдермен бәсекелеспейді; - Энергоқайтару процесі метан алуда 14 саты кезінде және метанол алу кезінде 7 саты кезеңінде болады.; Бұл био жүйе энергия алу көзқарасы бойынша күн энергиясын түрлендіруге қарағанда экономикалық жағынан тиімді болып табылады.
Бутанол - С4Н10О - бутилденген спирт. Өткір иісті түссіз сұйықтық. Өнеркәсіпте кеңінен пайдаланылады. АҚШ-та жылына шамамен 1,4 млрд $ құрайтын 1,39 млрд литр бутанол өндіріледі. Бутанолды XX ғасырдың басында Clostridia acetobutylicum бактериясын қосу арқылы өндірілді. 50 жылдары мұнай бағасының төмендеуіне байланысты мұнайөнімдерінен өндіріле бастады. Бутанолдың коррозиялық қасиеттері жоқ, және пайдаланылып жүрген инфрақұрылым бойынша жіберуі мүмкін. Ұлттық жанар-жағармайлармен араласытруға болады. Бутанол энергиясы бензин энергиясына жақын. Бутанол отын әрі элементтері ретінде, әрі сутегі өніміне шикізат ретінде де қолдануға болады. Биобутанол өндіруде шикізат ретінде қант таяқшалары, қызылша, жүгері, бидай, маниок қолданады, ал болашақта целлюлозаны қолдану мүмкін.
Диметилденген эфир (ДМЭ) - С2Н6О.
Көмірден, табиғи газдан және биомассадан өндірілу мүмкін. Диметилденген эфирдің көп бөлігін целлюлозды қағаздан өндіреді. Кішкене қысымда сығылады. Диметилденген эфир - күкірт қосылмаған экологиялық таза отын, шығару газындағы азот оксидінің құрамы бензинге қарағанда 90%-ға азырақ. Диметилденген эфирді қолдануда арнайы сүзгіштерді қажет етпейді. Бірақ қозғалтқыштың оталдыру және қоректендіру жүйесіне (газбаллонды құрылғыларды орнату, қоспатүзегішті түзеу) өзгертулер енгізу керек. Өзгертулерсіз отын құрамында 30% болатын LGP-қозғалтқышымен жұмыс істейтін автомобильдерде қолданады.
Биодизель - өсімдік, жануар, микроптытан шыққан майлар және солардың этерификацияланған өнімдері негіз ретіндегі отын. Биодизельді отынды алу үшін оған өсімдік немесе жануар майын қолданады. Шикізат ретінде рапс, соя, пальма, кокос майы немесе кез-келген басқа да шикі-майлар, сондай-ақ тамақ өндірісіндегі қалдықтар қолданылады. Биодизелді су өсімдіктерінен өндіру технологиясы жобаланып жатыр.
Екінші кезеңдегі биоотындар - биомассаны пиролиздеу әдісі арқылы алынатын немесе метанол, этанол, биодизелден басқа шикізат көздерінен алынған әртүрлі отындар. Екінші кезеңдегі биоотындарға шикізат көзі болып тамақ өндірісінде биологиялық шикізат бөліктерінің кесіп алынған лигна-целлюлозды қосылыстары пайдаланылады. Екінші кезеңдегі биоотын өндірісіне биомассаның қолданылуы, сол өндіріске керекті ауыл-шаруашылығына пайдалы жерлерді қолдануын қысқарту болып саналады. ЕКБиоотындардың шикізат көзі болып өсімдіктерде саналады. Олар: - Балдырлар - тұзды және лас суларға бейімделген қарапайым организмдер болып саналады (бірінші кезеңдегі өнім соя бұршақтарына қарағанда майдың құрамы 200 есе көп). - Арыш (өсімдік) - бидай мен басқа да дәнді дақылдармен бірге өсетін өсімдік. - Jatropha curcas немесе Ятрофа - түріне байланысты май құрамы 27%-дан 40%-ға дейін баратын, құрғақ топырақтарда өсетін өсімдік. Биомассаны жалдам түрінде пиролиздеу, оны жеңіл және арзан тасымалдауға, сақтауға, қолдануға болатын сұйықтыққа айналдырады. Сол сұйықтықтан автомобильдік немесе электростанциялық отындар алуға болады. Сұйық өнімдерден қылқын жапырақты ағаштарды пиролиздеу өте тиімді болып табылады. Мысалы, 70% жәндік скипидары қоспасы, 25% метанол және 5% ацетон, яғни шайырлы қарағайды құрғақ айдау фракциясын алайық. А-80 маркалы бензинді жүйелі түрде ауыстыра алады. Тіпті айдауға бұтақтар, түбір, қабықтар сияқты ағашөңдеу қалдықтарын қолданады. Отын фракциясының шығуы - 1 тонна қалдықтан 100 кг.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
3) Газтәрізді отындар
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Биогаз - көмірқышқыл газы мен метан қоспасынан тұратын органикалық қалдықтарды (биомассалар) ашыту арқылы алынған өнім. Биомассаларды ашыту метаногенді классты бактериялардың әсерімен жүзеге асырылады.
Биосутегі - термохимиялық, биохимиялық және басқа да әдістермен, мысалы балдырлар биомассасынан алынған сутегі.
Метан көмір немесе ағаш сияқты құрамында көміртек кездесетін қатты отындардан құралған синтетикалық табиғи газ деп аталатын әр түрлі мүмкін болатын қоспалардан тазартылған кейін синтезделеді. Бүл экзотермиялық процесс температурасы 3000С-ден 4500С аралығында және катализатор қатысында қысымы 1-5 бар аралығында пайда болады. Әлемде қазірдің өзінде бірнеше ағаш қалдықтарынан алынған метанды алатын эксплуатациялық құрылғылар енгізілген немесе орнатылған.
Биомасса (гр. bios - өмір және масса) -- бір түрдің, түрлер тобының немесе бүтіндей бірлестіктердің (өсімдік, микроағза және жануарлардың) тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы құрғақ массасы; аудан немесе көлем (гм2 немесе гм3) бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген тірі ағзалар мөлшері.Өлшем бірліктері: кгга, гм2, гм3, кгм3, т.б. Өсімдіктердің биомассасы фитомасса, жануарлардың биомассасы зоомасса деп аталады. Экожүйеде энергияның таралуы мен орташа биомассаның арасындағы байланысты анықтау үшін Джм2 өлшемі пайдаланылады. Құрлықтағы гетеротрофты ағзалардің ішінде топырақта тіршілік ететін микроағзалардің биомассасы өте жоғары болады. Атап айтқанда, жауын құртының тіршілік ету ортасына байланысты биомассасы 200 -- 1500 кгга аралығында болады. Сүтқоректілер мен құстардың орташа жылдық биомассасы 1 -- 15 кгга (бірақ бұл көрсеткіш құстардың қыстауы мен қоныс аударуы кезінде жоғары болады).
Жер биомассасы 2,42 трлн тонна құрады. Адамдар тірі салмақта шамамен 350 млн тонна биомасса береді немесе құрғақ биомасса тұрғысынан шамамен 100 миллион тонна береді - толық жер биомассасымен салыстырғанда елеусіз мөлшер. Құрлықтық бөліктің организмдері - Жасыл өсімдіктер - 2,4 трлн тонна (99,2%), Жануарлар мен микроорганизмдер - 20 млрд тонна (0,8%) , Мұхиттар организмдері - Жасыл өсімдіктер - 0,2 млрд тонна (6,3%), Жануарлар мен микроорганизмдер - 3 миллиард тонна (93,7%) . Осылайша, Жер биомассасының үлкен бөлігі Жердің ормандарында орналасқан. Жер үстінде өсімдіктер салмағы жаппай басым, ал жануарлар және микроорганизмдер массасы мұхиттарда басым. Алайда, биомасса айналымы мұхиттарда көбірек болып табылады.
Қолданыстағы биомасса салмағының өсуін қарастыратын болсақ, келесі көрсеткіштер алынады: Ормандардың ағаш өсімдіктері - 1,8% , Шалғындар, дала, егістік жер өсімдіктері - 67% , Көлдер мен өзендер өсімдіктерінің кешені - 1400%, Теңіз фитопланктоны - 1500% Микроскопиялық фитопланктон жасушаларының қарқынды бөлінуі, олардың тез өсуі және өмірлерінің қысқа болуы, орта есеппен, 1-3 күн өтетін мұхит фитомассасының жылдам айналымына жағымды ықпал етеді, ал өсімдіктердің толық жаңартылуы 50 жыл немесе одан да көп уақытта жүзеге асырылады. Сондықтан да мұхит фитомассасының аз мөлшеріне қарамастан, оның жылдық жалпы өндірілген өнім мөлшері жер үстінің өнімімен салыстырмалы. Мұхит өсімдіктерінің аз мөлшері олардың бірнеше күн ішінде жануарлар мен микроорганизмдермен желіну, сонымен қатар бірнеше күн ішінде қалпына келу фактісімен байланысты. Фотосинтез арқылы биосферада жыл сайын құрғақ органикалық заттардың шамамен 150 млрд тоннасы өндіріледі. Биосфераның құрлықтық бөлігінде ең өнімді болып тропикалық және субтропикалық ормандар саналада, ал мұхит бөлігінде - көлдетелер (теңізге қарай кеңейетін көлтабандары) және рифтер, сондай-ақ апвеллинга - терең сулардың өрлеу аймағы. Ашық мұхитқа, шөлге және тундраға төмен өсімдіктер өнімділігі тән.
Биомасса жанғыш тақтатастар, уран, көмір, мұнай және табиғи газдан кейін қазіргі уақытта қол жетімді энергия көздерінің алтыншы қоры. Шамамен жердің толық биологиялық салмағы 2,4·1012 тонна мөлшерімен бағаланады. Биомасса тікелей күн, жел, су және геотермалды энергияларынан кейін өнімділігі бойынша бесінші жаңартылатын энергия көзі, Жыл сайын жер бетінде шамамен 170 млрд тонна бастауыш биомасса өндіріледі және шамамен сол мөлшер жойылады. Биомасса әлемдік экономикада пайдалануы бойынша ең ірі жаңартылатын ресурс (бір жылда 500 млн тоннадан астам) Биомасса жылу, электркуаты, биотын, биогаз (метан, сутегі) өндіру үшін пайдаланылады. Биомасса отынының басым бөлігі (80%), ең алдымен ағаш, дамып жатқан елдерде үй жылыту және тамақ дайындау үшін пайдаланылады. 2002 жылы АҚШ-тың электрэнергетикасында биомассада жұмыс істеп, 9733 МВт қуат шығаратын зауыттар орнатылды. Соның ішінде 5886 МВт ауыл және орман шаруашылығының қалдықтарында, 3308 МВт қатты тұрмыстық қалдықтарда, 539 МВт басқа энергия көздерінде жұмыс істеді. 2003 жылы, жалпы АҚШ-тың энергиясының 4%-ы биомассадан өндірілген. 2004 жылы, дүние жүзі бойынша жалпы қуаты 35,000 МВт электр стансалары биомассадан электр қуатын өндірді. Қазіргі уақытта, Еуропа елдерінде биомасса өндіру үшін энергетикалық ормандарды өсіру бойынша эксперименттер өткізіліп жатыр. Ірі екпелерде тез өсетін ағаштар өсіріледі: терек, акация, эвкалипт және т.б. ағаштар. Өсімдіктердің шамамен 20 түрі сыналған. Екпелер біріктірілген бола алады, ағаш жолдарының арасында басқа да дақылдарды өсіруге болады, мысалы, теректі арпамен ұштастыруға болады. Энергетикалық орманның айналу мерзімі - 6-7 жыл. Пиролиз әдісі арқылы биомассадан сұйық биоотын, метан, сутегі өндіріледі. Түрлі материалдарды пайдалануға болады: ағаш қалдықтары, сабан, жүгері қауыздан, және т.б. Бидай сабанынан 58%-ға дейін биоотын, 18%-ға дейін көмір және 24%-ға дейін газ шығады. Ағаш өндіруші және ауыл шаруашылығы салаларының қалдықтарынан жасалған қатты отын - отын пеллетерін қолдану кеңінен таралған.
Өсімдік бөлетін майдың этерификациясын пайдалана отырып майлы дақылдардан түрлі дизель отынын (биодизель) шығарылады. Майлы балдырлардың жоғары өнімді плантацияларын өсіру бойынша зерттеулер өткізіліп жатыр. Қантты және крахмалды өнімдердің (дәнді дақылдар, картоп, қант қызылшасы) ферментациялау арқылы және целлюлоза қамтитын өсімдік шикізат пайдалану жағдайында (ағаш, сабан, өсімдік қалдықтары) алдын ала гидролиз жасау арқылы этанол (биоэтанол) дайындалады. Этил спирті таза түрінде және бензин қоспасында мотор отыны ретінде пайдаланылады, этил-трет-бутил эфирді - бензин қозғалтқыштарына арналған сапалы отын түрі, метил-трет-бутил эфирге қарағанда ішінара биоотын - өндіру үшін пайдаланылады. 1 килограмм биомассадан шамамен 2,5 немес 3 генераторлық газ алуға болады, оның негізгі жанғыш компоненттері көміртек тотығы (СО) және сутегі (H2) болып табылады. Газдандыру процесін жүргізу әдісі мен шикізатқа байланысты төмен калориялық (қатты балластырылған) немесе орташа калориялық генераторлық газ алуға болады. Метанды ферменттеу арқылы мал көңінен биогаз алынады. Биогаз 55-75%-ға метаннан және 25-45%-ға СО2-ден тұрады. Мал көңінің бір тоннасынан (құрғақ салмағы) 250-350 текше метр биогаз шығады. Биогаз өндіретін қолданыстағы зауыттардың саны бойынша әлемдік көшбасшы - Қытай. Лэндфилл-газ - биогаз сорттарының бірі. Ол коммуналдық қалдықтардың полигонында пайда болады. АҚШ-та 2002 жылы 350 лэндфилл-газ өндіретін зауытты пайдалануда болды, осындай зауыттар саны Еуропада - 750, әлемдегі жалпы саны - 1152, өндірілетін энергияның жалпы сомасы - 3929 МВт, қалдықтарды өңдеу көлемі - 4,548 млрд тонна.
Пиролиз - бұл жоғары температурада (судың немесе басқа еріткіштердің қайнау температурасынан жоғары) жүретін химиялық деградация процестерінің әр түрінің бірі. Сияқты басқа процестерден ерекшеленеді жану және гидролиз әдетте, мысалы, басқа реактивтерді қосуды көздемейді оттегі (O2, жану кезінде) немесе суда (гидролизде). Пиролизден қатты заттар пайда болады (char), конденсатты сұйықтықтар (шайыр) және конденсатсыз тұрақты газдар. Пиролиз - отын алудың бірнеше әдістерінің негізі биомасса, яғни лигноцеллюлоздық биомасса. Пиролиз үшін биомасса шикізаты ретінде зерттелген дақылдарға жергілікті солтүстік американдық прерия шөптері жатады коммутатор сияқты басқа шөптердің өсірілген нұсқалары Miscantheus giganteus. Басқа көздер органикалық заттар өйткені пиролизге арналған шикізатқа жасыл қалдықтар, үгінділер, ағаш қалдықтары, жапырақтар, көкөністер, жаңғақ қабығы, сабан, мақта қоқысы, күріш қабығы және апельсин қабығы жатады. Жануарлардың қалдықтары, оның ішінде құс қоқысы, сүт көңі және басқа көң болуы мүмкін. Кейбір өндірістік қосалқы өнімдер сонымен қатар лайықты шикізат болып табылады, соның ішінде қағаз шламы, дистиллятор дәндері, ағынды сулардың шламдары.
Биомасса компоненттерінде гемицеллюлозаның пиролизі 210 мен 310 ° C аралығында болады. Целлюлозаның пиролизі 300-315 ° C-тан басталып, 360-380 ° C-та аяқталады, шыңы 342-354 ° C-та. Лигнин шамамен 200 ° C-та ыдырай бастайды және 1000°C дейін жалғасады. Синтетикалық дизель отыны органикалық материалдарды пиролиздеу әдісімен экономикалық бәсекеге қабілетті емес. Жоғары тиімділікке кейде қол жеткізіледі жарқыл пиролизі, онда ұсақ бөлінген шикізат екі секундтан аз уақыт ішінде 350-ден 500 ° C-қа дейін (660 және 930 ° F) дейін тез қызады. Сингаздар әдетте пиролиз арқылы өндіріледі. Пиролиз арқылы өндірілетін майлардың төмен сапасын физикалық және химиялық процестер арқылы жақсартуға болады, бұл өндіріс шығындарын арттыруы мүмкін, бірақ жағдайдың өзгеруіне байланысты экономикалық тұрғыдан мағыналы болуы мүмкін. Сияқты басқа процестермен интеграциялану мүмкіндігі бар механикалық биологиялық тазарту және анаэробты ас қорыту. Биомассаның конверсиясы үшін жылдам пиролиз де зерттеледі. Жанармай био майын өндіруге болады гидро пиролизі.
Сутегіге арналған метан пиролизі. Метан пиролизі ластанбайтын өндірістік процесс болып табылады сутегі өндірісі бастап метан қатты денені алып тастау арқылы көміртегі бастап табиғи газ. Бұл бір сатылы процесс аз мөлшерде ластанбайтын сутекті жоғары көлемде шығарады. Сутегі отын ретінде пайдаланылған кезде ғана су шығады жанармай жасушасы ауыр ауыр жүк автомобильдерін тасымалдау, газ турбиналық электр қуатын өндіру, және өндірістік процестерге арналған сутегі. Метан пиролизі - бұл өндіріс үшін 1065 ° C шамасында жұмыс жасайтын процесс сутегі көміртекті оңай шығаруға мүмкіндік беретін табиғи газдан (қатты ластаушы емес көміртек - бұл процестің жанама өнімі). Өнеркәсіптік сапалы көміртекті сатуға немесе қоқысқа тастауға болады және ол атмосфераға шығарылмайды, парниктік газдар (ПГ) шығарылмайды. Көлем өндірісі BASF метан пиролизі бойынша масштабта тәжірибелік зауытында бағаланады, Карлсруэ сұйық металдар зертханасы (KALLA) сияқты ғылыми зертханаларда және Калифорния университетінің химиялық инженерлік тобы - Санта-Барбара.
Спирттер, алкогольдер - құрамында бір немесе бірнеше OH тобы болатын көмірсутек туындылары. ОН тобының санына қарай бір (алкогольдер), екі (гликолдар), үш (глицерин), төрт (пентаэритрит) және көп атомды спирттер, ал көмірсутек радикалының құ-рылысына байланысты қаныққан (этил C2H5 - OH), қанықпаған (аллил СН2 Женева номенклатурасы бойынша көмірсутек атына "ол" жұрнағын жалғайды (мысалы, этанол, бутанол, диол, триол, т.б.). Кейде ОН тобының орнын көрсетіп атайды (мысалы, пропанол-2, пропандиол-1, 3), бұдан басқа спирттердің тарихи қалыптасқан атаулары да қолданылады (мысалы, этил спиртін - шарап спирті, метил спиртін - ағаш спирті деп атайды). Бір атомды алифатты спирттер улы (мысалы, метанол - жүйке және тамырға қоздырғыш әсер етеді, этанол - сұйық есірткі, ұзақ әсер еткенде жүйке, ас қорыту, қан тамыр, бауыр, т.б. ауруларын тудырады). Өнеркәсіпте спирттерді олефиндерді гидраттау, альдегид, кетондарды тотықсыздандыру, т.б. әдістермен өндіреді. Этанолды бидай, күріш, картоп, т.б. өсімдік шикізаттарын зимаза ферментінің қатысуымен ашыту немесе гидролиздеу арқылы алады. Спирттер - органикалық қосылыстардың ішіндегі ең маңызды тобы, олар еріткіштер ретінде қолданылады, бояулар, жасанды талшықтар, пластмассалар, хош иісті заттар, дәрілер, жуғыш заттар, т.б. өндіру үшін жартылай өнімдер болып табылады. Физикалық қасиеттері және құрылысы. Қалыпты температурада С10-ға дейінгі спирттер сұйық заттар, Сп-ден бастап қатты заттар. Алғашқы үшеуі сумен кез келген мөлшерде араласады, молекулалық массасының артуына қарай сұйық спирттердің суда ерігіштігі төмендейді. Сұйық спирттердің өздеріне тән иісі болады. Спирттердің қайнау және балқу температурасы молекулалық массасының артуына байланысты өседі және сәйкес көмірсутектердің қайнау температурасынан жоғары болады. Себебі спирттерде молекулааралық сутектік байланыс түзіледі. Спирт молекуласында электртерістігі жоғары оттек атомы сутектің электрондарын өзіне тартып, оларда ішінара теріс және оң зарядтар пайда болады. Осы зарядтардың әсерінен оттек атомы мен спирттің екінші молекуласындағы гидроксилдің сутек атомының арасында сутектік байланыс түзіледі. Сутектік байланысты үзуге 5 ккалмоль энергия жүмсалады. Энергиясы аз болғанымен, оны үзу үшін температураны көтеру керек, сондықтан спирттердің қайнау температуралары жоғарылайды.
Бірінші буынды биоотындар. Дәстүрлі технологияларды қолдану арқылы әр түрлі ауыл шараушылық шикізаттан өндірілетін бірінші буынды биоотын түрлері. Дәстүрлі технологияларға биологиялық және термохимиялық үрдістер жатады, мысалы, ашу. Қазіргі уақытта, бірінші буынды биоотынды өндіруді одан әрі кеңейту мәселелері жөнінде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.