88
Сұйық пролиз өнімінің жану жылуы 20 МДж/кг...25 МДж/кг болатын
сұйық отын ретінде қолдануға болады. Төменгі температуралы жылдам
пиролиз кезінде құрғақ шикізат массасының 80 % пироотынға айналады.
Ол отын ретінде газтурбиналық және дизельдік қозғалтқыштарда
қолданады.
Биомассаны өңделген пироотын түрінде қолданудың артықшылығы:
бастапқы шикізатқа қарағанда биоотынды тасымалдау шығынының төмендігі;
пиролиз үрдісі энергетикалық тұрғыдан тәуелсіз, себебі биомассаны
кептіруге қажетті жылуды биомассаның қатты
және газ тәріздес өнімнен
алады; пироотынды сақтаудың мүмкіндігі және қолданыстағы қазандықтарда
қолданудың тиімділігі; биомассаны тікелей жағумен салыстырғанда
пиротыннан ластаушы қалдық заттар шығу деңгейінің төмендігі.
Пиролизді қолдануды шектейтін факторлар:
бастапқы материалдардың
ылғалдылығына талаптың қатаңдылығы (кептірудің қажеттілігі); биомассаның
бөлшектерінің өлшеміне талаптың қатаңдылығы (арнаулы жабдықтардың
қажеттігі); бастапқы материалдарды қышқылдық жуудың қажеттігі (сұйық
отынның шығымын арттыру үшін); реакторға қойылатын жылуэнергетикалық
талаптардың қатаңдығы; қазіргі кезде пиролиз технологиясына қажет
жабдықтардың таңдау ауқымының шектеулігі.
Биомассаны газдандыру.
Биомассаны газдандыру оттегінің болмауы
немесе жетіспеушілігі жағдайында ағашты жандыру технологиясына
негізделген. Жылудың әсерінен күрделі көмірсутегі
молекулалары химиялық
байланысынан айырылады. Нәтижесінде
метан, метил газы, сутегі,
көмірқышқыл және көміртек газы, ағаш спирті, көміртегі, су және көптеген
шағын қоспалар
түзіледі. Метанның мөлшері 25 % жетуі мүмкін. Метан
жоғары жылулық қасиетке ие және табиғи газ орнына қолдануға болады.
Метил газын тікелей жағуға болады немесе оны жоғары сапалы синтетикалық
сұйық отын-метанолға айналдырып, іштен жану қозғалтқышында тиімді
қолдануға болады.
Ұлы Отан соғысы кезінде көптеген автомобильдер биомассаны
газдандыру құрылғылардың көмегімен қозғалысқа келтірілген.
Газдандырудың негізгі артықшылығы:
95 %
дейін жететін жоғары
энергетикалық ПӘК; биомассанны газдандыру қондырғылары бар электр
стансалардың ПӘК бу стансаларынікіне қарағанда 2 есе жоғары; ағаштар
толығымен топырақты жақсартатын газ бен күлге айналады; жаңқаларды
кептіру үшін жылу генераторларынан шыққан газдардың жылуын қолданады;
шығатын
газдарды
тазалайтын
сүзгі
қызметін
атқаратындықтан
газогенераторлық электр стансалар жақсы экологиялық сипаттамаларға ие;
биоотынды қолдану атмосферада СО
2
мен SО
2
көбеюіне, яғни,
«жылыжайлық» әсердің көбеюіне әкелмейді.
Қуаты 10 кВт-тан 600
кВт-қа дейін болатын, ағаш қалдықтарын
қолданатын газгенераторлық электрстансалар ылғалдылығы 20 % төмен
болатын ұсақталған қалдықтарды газдандыру технологиясын қолданады.
Электр энергиясын өндіру үшін қажетті газ отын ретінде бір немесе бірнеше
89
генерациялау модулдерінде қолданады: генераторлық газ (70 %...85 %) бен
қарапайым дизельді отын (15 %...30 %) қоспасымен жұмыс жасайтын
газдизельдік қозғалтқыш негізіндегі модульдер, 100 % генератор газымен
жұмыс жасайтын газдық қозғалтқыштар негізіндегі модульдер (7.1 сурет).
7.1 сурет – Газгенераторлы электр стансасының жалпы құрылымы
~
Спирттік ферментация (ашыту). Биоэтанол өндірісі.
Этил спирті
(С
2
Н
5
ОН) табиғи жағдайда қанттан қышқылды ортада (рН 4-тен 5-ке дейінгі
аралықта) арнаулы микроорганизмдермен көмегімен түзіледі.
Осындай
спирттік ферментациялау үрдісі әлемде ішуге арналған спиртті өндіруге
қолданады. Кең қолданыстағы микроорганизм - Saccharomyces cerevisiae
түріндегі ашытқылар – спирт концентрациясы 10 % болғанда өледі,
сондықтанда спирт концентрациясын жоғарылату үшін айдау үрдісі
(перегонка) немесе фракциялау қолданылады. Айдаудан кейін тұрақты
температурадағы қайнаған қоспадан 95 % этанол және 5 % су алынады.
Шикізат көзі ретінде қолжетімді көптеген өсімдік шаруашылығының
өнімдерін қолдануға болады: қант қамысы, қант қызылшасы, картоп,
көкөніс
крахмалы, жүгері, целлюлоза және т.б.
Биоэтанол -
спирттік отын ретінде іштен жану қозғалтқышында таза
күйінде немесе бензинге қоспа ретінде қолданылатын өнім. 95 % этанолды
тікелей сәл өзгертілген бензиндік қозғалтқышқа енгізуге болады немесе
кәдімгі қозғалтқышқа бензин мен 100 % этанол қоспасын (1:10 арақатынаста)
енгізуге болады. Басқа нұсқада бензинді сусыздандырылған этанолмен (көлем
бойынша 20 %) араластырады, бұл қоспаны (
газохол
) кәдемгі бензиндік
қозғалтқышта қолданады.
Газохолды
қазіргі уақытта кәдімгі отын түрінде
Бразилияда және АҚШ қолданады.
90
Этанолдың ерекшелігі
– жарылыссыз ауыр жүктемеге төтеп бере
алатындығы,
сондықтан
атмосфераға
ауқымды
залал
келтіретін
тетроэтилқорғасыннан да тиімдірек. Этанолдың
отын ретінде өте жақсы
қасиеті - бензинмен салыстырғанда двигатель қуатының 20 % өсуін
қамтамасыз етуі.
Бразилиядағы 600 жуық зауыт жылына 16,5 миллиард литр этанол
өндіреді. Соңғы ширек ғасырда әлем бойынша этанол өндірісі 8 есеге көбейді.
Кейбір қолайлы жағдайларда этанолдың отын ретіндегі бағасы бензин
бағасымен шамалас болады.
Биодизель -
бұл өсімдік пен жануар майларының эфирі, ол метил немесе
этил спиртінің маймен химиялық реакцияға түскенде түзіледі.
Кез келген өндіріс пен фермерлік шаруашылық жағдайында биодизель
өндіру өте қарапайым және қол жетімді. Еуропада оның шикізаты ретінде
рапс, ал АҚШ пен Оңтүстік Америкада соя қолданады. Кез келген өсімдік
майы биоотын үшін бастапқы шикізат бола алады. Биоотын майдағы
глицеринді спиртпен айырбастаған кезде пайда болады.
Бір тонна өсімдік
майынан 111 кг спирт және 970 кг (1100 л) биодизель, 153 кг глицерин
алынады.
Достарыңызбен бөлісу: