Бул эски жана булгануучу технология, үй таштандыларын жана таштандыларды жөн эле күйгүзүү үчүн колдонулат. Күйүп кетүү чектелген көлөмдө электр энергиясын алуу үчүн буу турбиналарын иштетүү үчүн буу казандарын буу үчүн жылытуу үчүн колдонулат. Бул технология мындан ары жашоого жарактуу альтернатива деп эсептелбейт. Ушул эски объектилердин көпчүлүгү газдаштыруу объектилерине жаңыртылууда.
Бул эффективдүүлүк жана айлана-чөйрө жагынан келечек жолу экендиги айдан ачык. Газификация - бул электр энергиясынын, жер семирткичтердин, күйүүчү майдын жана башка пайдалуу кошумча продуктулардын жардамы менен көмүртектин негизиндеги энергия булактарына көз карандылыкты азайтууга жардам берген ийкемдүү жана таза энергетикалык технология. Газдаштыруу дээрлик бардык материалдарды колдонулуучу жана натыйжалуу газга (синга) айлантат. Сингалдарды электр кубатын түздөн-түз, газ турбиналары аркылуу же суюк отун, био отун, табигый газдын ордуна (SNG) же суутек үчүн колдонсо болот. Дүйнө жүзүндө 140тан ашык газдаштыруу станциясы иштейт. Ошол өсүмдүктөрдүн он тогузу АКШда жайгашкан. Дүйнөлүк газдаштыруу кубаттуулугу 2015-жылга карата 70% га өсөт деп болжолдонууда, анын өсүшүнүн 80% Азияда болот. Газификация технологияларын чыгарган көптөгөн компаниялар бар. Газификациянын эки негизги түрү бар; Пиролиз жана Плазма арк.
Газдаштыруу - экологиялык көйгөйдү экологиялык жактан таза чечүү
. Дүйнө энергияга болгон талаптын тез өсүшүнө, энергияга болгон баанын туруктуу жогорулашына жана электр энергиясын өндүрүүдөн жана өндүрүштөн чыккан көмүр кычкыл газынын бөлүнүшүн азайтууга чакырат. Эч бир технология же ресурс көйгөйдү чече албайт, бирок газдаштыруу шамал жана энергиянын натыйжалуулугун жогорулатуу программалары сыяктуу энергиянын калыбына келтирилүүчү булактары менен кошо чечилет.
Газдаштыруу АКШнын жана дүйнөнүн энергетикалык портфелин өркүндөтүп, атмосферага атмосфера эмиссиясынын көлөмүн азайтып, аз сууну сарптайт жана көпчүлүк салттуу энергетикалык технологияларга караганда аз калдыктарды пайда кылат. Электр энергиясын өндүрүү, алмаштыруучу табигый газды өндүрүү же энергияны көп талап кылган продукцияларды өндүрүү үчүн колдонсо болобу, газдаштыруу кадимки технологияларга караганда экологиялык жактан пайдалуу.
Газдаштыруу айлана-чөйрөгө олуттуу пайда алып келет
• Газификация заводдору абаны булгоочу заттарды бир кыйла аз өндүрөт.
• Газдаштыруу калдыктарды жайгаштыруунун айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин төмөндөтүшү мүмкүн, анткени таштандыларды таштанды катары колдонсо болот, башкача айтканда таштанды катары жайгаштырыла турган материалдан баалуу продуктыларды жаратат.
• Газдаштыруу боюнча кошумча продуктулар кооптуу эмес жана сатыкка чыгат.
• Газификациялоо станциялары салттуу көмүргө негизделген электр энергиясын өндүрүүгө караганда суусунду азыраак колдонушат жана аларды кайра иштетип, айлана-чөйрөгө төгүп салбастан, кайра иштетүүгө болот.
• көмүр кычкыл газынан (CO2) экономикалык далилденген технологияларын колдонуу менен өнөр жай Газдаштыруу ёсъмдък колдонууга болот. Чындыгында, 2000-жылдан бери Түндүк Дакотадагы Улуу Түздүктөрдү алмаштыруучу табигый газ станциясынын көлөмү 400 МВт көмүр электр станциясы өндүрө турган СО2 көлөмүн кармап, муну жакшыртылган мунайды калыбына келтирүү үчүн Канадага куурду жөнөткөн.
• Газдаштыруу АКШ Энергия министрлиги боюнча электр муунга CO2 басып үчүн таза, абдан көмүр жана төмөнкү наркы тандоосу электр энергиясын өндүрүү натыйжалуу каражаттарын, сунуш кылат.
ЭКОНОМИКАЛЫК ПАЙДАЛАР
• Газдаштыруу электр кубаттуулугун жана азык-түлүктү камсыз кылуу үчүн баасы жогору энергетикалык чөйрөлөрдө натыйжалуу атаандашууга мүмкүнчүлүк берет.
• Газификацияны арзан баада сатылып алынуучу чийки заттарды, мисалы, көмүр жана көмүр сыяктуу электр энергиясын, табигый газды, күйүүчү майларды, химиялык заттарды жана жер семирткичтерди алмаштыруучу баалуу буюмдарга айландыруу үчүн колдонсо болот. Мисалы, химиялык завод кымбат баалуу табигый газдын ордуна петкокту же жогорку күкүрт көмүрүн газдаштыра алат, натыйжада эксплуатациялык чыгымдарды кыскартат.
• Газификациялоочу электр станциясы капиталдык сыйымдуулукка ээ (кандайдыр бир ири өндүрүш заводу сыяктуу), анын эксплуатациялык чыгымдары кадимки процесстерге караганда же көмүр иштетүүчү заводдорго караганда төмөн, анткени газдаштыруу станциялары эффективдүү жана булганычка каршы арткы жабдыктарды талап кылат. Изилдөө жана иштеп чыгуу боюнча туруктуу аракеттер жана коммерциялык эксплуатациялык тажрыйба менен, бул бөлүктөрдүн наркы төмөндөй берет.
• Газификация күйүүчү майдын кеңири ийкемдүүлүгүн сунуш кылат. Газдаштыруу станциясы катуу тоюттун аралашмасын өзгөртүүгө, же газ же суюк чийки затты иштетип, анын баасына жана жеткиликтүүлүгүнө ыңгайлашууга көбүрөөк эркиндик берет.
• Бир эле мезгилде бир катар жогорку баалуу продукцияларды өндүрүү (полигенация) объектке капиталдык жана эксплуатациялык чыгымдарды жабууга жардам берет. Мындан тышкары, негизги газдаштыруучу кошумча продуктулар (күкүрт жана шлактар) сатыкка чыгат. Мисалы, күкүрт жер семирткич катары колдонулушу мүмкүн, шлактарды жол төшөлгөн курулушта же чатыр материалдарында колдонсо болот.
• сатыкта технология менен мамлекеттик заманбап Газдаштыруу электр өсүмдүк 38-41 пайыз диапазонунда натыйжалуулугун күчөтүү менен аткара алат. Өркүндөтүлгөн тестирлөөдө технологияны өркүндөтүү натыйжалуулукту кыйла жогору деңгээлге көтөрөт.
• Газдаштыруу ички инвестициялардын көбөйүшүнө жана өндүрүш тармактарында жумушчу орундардын көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн, анткени электр энергиясынын кымбатташынан улам төмөндөп кеткен.
• Көпчүлүк божомол боюнча, көмүргө негизделген электр станциялары жана башка өндүрүштүк жайлар СО2ди кармап, сактоо же көмүртек капкагы жана соода базарына катышуу үчүн керек болот. Бул сценарийде, газдаштыруу долбоорлору кадимки технологияларга караганда чыгымдуу артыкчылыкка ээ болот. СО2ди басып алуу жана секвестрлөөнүн натыйжасында электр энергиясын өндүрүүнүн бардык түрлөрү чыгымдарды көбөйтөт, бирок IGCC заводу кадимки пульсацияланган көмүр заводунун жарымынын наркына СО2ди тартып жана кысып алат. Газдаштырууга негизделген башка варианттар, анын ичинде мотор майларын, химиялык заттарды, жер семирткичтерди же суутекти өндүрүү, бир аз атаганга караганда, көмүртекти кармоо жана кысуу чыгымдары дагы аз. Бул көмүр менен чектелген дүйнөдө бир кыйла экономикалык жана экологиялык пайда алып келет. (Кара: Carbon Capture & кысуу Costs.)
• Газдаштыруу бир күйүүчү май же feedstock сыяктуу учуучу жаратылыш газын алмаштырууга болот. Кененирээк маалымат
• Бүткүл дүйнө жүзү боюнча газдаштыруу колдонулуп жатат. Иш жүзүндө газдаштыруу экономикасы жөнүндө көбүрөөк маалымат.
Заманбап газдаштыруу 1950-жылдардан бери химия тармагында колдонулуп келет. Адатта, химия тармагында азот негизиндеги жер семирткичтердин негизин түзгөн метанолду, ошондой эле аммиак жана мочевина сыяктуу химикаттарды өндүрүү үчүн газдаштыруу колдонулат. Дүйнө жүзүндө иштеп жаткан газдаштыруу заводдорунун көпчүлүгү химиялык заттар менен жер семирткичтерди чыгарат. Табигый газга жана мунайга болгон баанын өсүшү менен, химия өнөр жайы ушул негизги химиялык курулуш блокторун түзүү үчүн көмүрдү газдаштыруу боюнча кошумча станцияларды иштеп чыгууда.
Истман химиялык компаниясы АКШнын Истмэндин Кингспорт шаарындагы көмүр-химия заводунда химиялык заттарды өндүрүү үчүн көмүрдү газификациялоо технологиясын колдонууга жардам берди, Теннесси Аппалач көмүрүн метанол жана ацетил химикаттарына айландырды. Завод 1983-жылы иштей баштаган жана болжол менен 98 жана 99 пайыз деңгээлинде болжол менен 10 миллион тонна көмүрдү газдаштырган.
Көмүрдү газдаштыруу жолу менен электр энергиясын өндүрүү үчүн, чийки зат катары колдонсо болот, адатта интеграцияланган газдаштырылган бириктирилген цикл (IGCC) деп аталат. Бул көмүрдү энергия менен камсыз кылуу боюнча атайын технология көмүрдү кадимки күйүүчү технология менен байланышкан абанын чыгарылышынын жогорку деңгээли жок эле пайдаланууга мүмкүнчүлүк берет. Газификациялоочу электр станцияларында сингалдардагы булгоочу заттар турбиналарда күйүп кетүүдөн мурун алынып салынат. Ал эми кадимки көмүр күйүү технологиялары күйгөндөн кийин булгоочу заттарды кармап турат, бул чыгуучу газдын бир кыйла көлөмүн тазалоону талап кылат. Бул чыгымдарды көбөйтүүгө, ишенимдүүлүктү төмөндөтүүгө жана полигонго же көлмөлөргө ыргытылууга тийиш болгон күкүрт таштандыларынын көп көлөмүн пайда кылат.
Бүгүнкү күндө дүйнө жүзүндө газдаштырууга негизделген 15 электр станциясы бар. Мындай үч завод АКШда иштейт. Флорида штатындагы Терре Хойт, Флоридадагы өсүмдүктөр базалык жүктөрдү электр энергиясы менен камсыз кылышат, үчүнчүсү, Делавэрдеги Делавэр шаарындагы Валеро заводун электр энергиясы менен камсыз кылат. (Бүткүл дүйнөлүк газдаштырууга негизделген электр кубаттуулугун караңыз)
Газдаштыруу АКШнын жаратылыш газынын запастарын толуктап турган көмүрдөн жана башка тоюттун ордуна табигый газды (SNG) түзүү үчүн дагы колдонулушу мүмкүн. "Метантация" реакциясын колдонуу менен көмүргө негизделген сингалдар - негизинен көмүр кычкыл газы (СО) жана суутек (H2) - метанга (CH4) айландырылат. Кадимки табигый газга окшош болгон SNG АКШнын жаратылыш газ түтүгүнүн тутумуна жөнөтүлүп, электр энергиясын өндүрүү, химиялык / жер семирткичтерди өндүрүү же үйлөрдү жана ишканаларды жылытуу үчүн колдонулат. SNG, негизинен, суюлтулган табигый газ (LNG) түрүндө берилүүчү импорттук табигый газды алмаштыруу жолу менен ички күйүүчү майдын коопсуздугун жогорулатат.
Суутек, сингастын эки негизги курамдык бөлүгүнүн бири, мунайды кайра иштетүү тармагында бензинден, дизелдик отундан жана реактивдик отундан аралашмаларды тазалоо үчүн колдонулат, ошону менен мамлекеттик жана федералдык таза аба эрежелеринде талап кылынган таза отунду өндүрөт. Водород оор чийки мунайды жаңыртуу үчүн дагы колдонулат. Тарыхта, мунайды кайра иштетүүчү ишканалар бул суутекти алуу үчүн жаратылыш газын колдонушкан. Азыр жаратылыш газынын кымбатташы менен, аффинаждоо заводдору керектүү суутекти өндүрүү үчүн альтернативдүү тоют камдоочу жайларды издеп жатышат. Аффинаждоо заводдору мунайды тазалоо процессинен алынган аз май калдыктарды, мисалы, мунай коксун, асфальттарды, тардыктарды жана айрым майлуу калдыктарды газдаштыра алат, ошондой эле заводду иштетүү үчүн керектүү суутекти жана кубаттуулукту буу алат.
Транспорттук отундар
Газификация мунай кумдарынан, көмүрдөн жана биомассадан транспорттук отунду чыгаруу үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул технологиялар жөнүндө көбүрөөк маалымат алыңыз.
Дүйнө жүзү боюнча газдаштыруу коммерциялык масштабда химиялык, кайра иштетүү жана жер семирткич тармактарында 50 жылдан ашык убакыттан бери колдонулуп келет жана 35 жылдан ашык убакыттан бери электр энергетикасы тарабынан колдонулуп келет. Учурда дүйнө жүзүндө 340 ашуун газдаштыруучу станция иштейт, анын ичинде 820дан ашуун газификатор бар.
Ошол газдаштыруу заводдорунун он тогузу АКШда жайгашкан. (Караңыз: АКШдагы азыркы газдаштыруу заводдору).
Дүйнөлүк газдаштыруу кубаттуулугу 2015-жылга карата 70 пайызга өсөт деп болжолдонууда, анын 80 пайызы Азияда болот. Бул күтүлүп жаткан өсүштүн негизги кыймылы Кытайдагы химиялык, жер семирткич жана көмүргө чейин суюктук тармактары, Канададагы мунай кумдары, полигенерация (суутек жана электр кубаты же химиялык заттар) жана АКШдагы табигый газды алмаштыруу жана Европада кайра иштетүү болуп саналат
. газдаштырууну пайдалануу кеңейүүдө. Канададагы мунай кумдары тармагында синтетикалык чийки затты жаңыртуу үчүн буу жана суутек менен камсыз кылуу максатында бир нече газдаштыруу долбоорлору иштелип чыгууда. Мындан тышкары, кагаз өнөр жайы газдаштыруунун натыйжалуулугун жогорулатуу жана таштандылардын агымын азайтуу үчүн кандайча колдонсо болорун изилдеп жатат.
• Бир катар факторлор газдаштырууга, анын ичинде учуучу мунайга жана жаратылыш газына болгон баанын жогорулашына, айлана-чөйрөнү катаалдаштырууга, ошондой эле электр энергиясын өндүрүү жана энергияны өндүрүүдө CO2 башкаруусу талап кылынышы мүмкүн болгон өсүп келе жаткан консенсусту кошо алганда, газдаштырууга кызыгуунун өсүшүнө түрткү берет. (АКШнын энергия бааларын караңыз).
• Кытай дүйнө жүзү боюнча газдаштыруунун эң ылдам өсүшүнө жетишет деп күтүлүүдө. 2004-жылдан бери Кытайда 29 жаңы газдаштыруу станциясы лицензияланган жана / же курулган. Андан айырмаланып, АКШда 2002-жылдан бери жаңы газдаштыруу станциялары иштей элек.
• Курулушка кеткен чыгымдын өсүшү жана саясаттын кызыкчылыктары жана жөнгө салууларынын белгисиздиги сыяктуу бир катар кыйынчылыктарга карабастан, АКШда газдаштыруу тармагынын олуттуу өсүшү күтүлүүдө.
Мунай
кумдарынан
Адатта, мунай кумдарынын операторлору табигый газды пайдалуу казып алуу, жаңыртуу жана тазалоо процесстерине керектүү буу жана суутекти алуу үчүн колдонушат. Бирок жакында бир катар операторлор керектүү буу жана суутек менен камсыз кылуу үчүн петкокту газдаштырышат. Газдаштыруу кымбат баалуу табигый газды чийки зат катары алмаштырып гана койбостон, ансыз да өтө арзан продукциядан (petcoke) пайдаланылуучу энергияны алууга мүмкүнчүлүк берет. Мындан тышкары, тоо-кен иштетүү жана кайра иштетүү процесстериндеги кара суу нымдуу тоют тутумун колдонуп газификациялоочу заводдорго кайра иштетилип, таза сууну пайдаланууга жана саркынды сууларды башкарууга кеткен чыгымдарды кыскартат. (Бул анчалык деле маанилүү эмес, анткени кадимки мунай куму көп сууну керектейт.)
Көмүрдү
газификациядан
Экинчи процессте, метанолдан бензинге (MTG) деп аталган сингалдар алгач метанолго (коммерциялык жол менен колдонулган процесс) айланат жана метанол катализатордун керебетинде реакция жасап, бензинге айланат. 1980-жылдары жана 1990-жылдардын башында Жаңы Зеландияда коммерциялык MTG заводу иштелип чыкты жана Кытайда жана АКШда
биомассаны
газификациядан ташуучу отундар биомассаны транспорттук отунга айландыруу үчүн негиз катары колдонулуп жатат. Биомасса (айыл чарба калдыктары, чөп же жыгач калдыктары) газдаштыруу жолу менен синтездик газга айланат. Андан кийин синтездик газ ар кандай менчик катализаторлорго өткөрүлүп, транспорттук отунга айланат, мисалы целлюлозалык этанол же био дизель. Бир нече биомассага чейин суюктук өсүмдүктөрү иштелип чыгууда.
ПИРОЛИЗИС Пиролиз
- бул кычкылтектин жоктугунан жогорку температурада органикалык материалдын термикалык химиялык бөлүнүшү. Пиролиз, адатта, басым астында жана иштөө температурасында 430 ° C (800 ° F) жогору болот. Бул сөз грек тилиндеги "от" жана лизис "бөлүүчү" элементтеринен келип чыккан. Пиролиз - термолиздин өзгөчө учуру жана органикалык материалдар үчүн көп колдонулат. Пиролиз же жыгачты газдаштыруу 200–300 ° Сден (390–570 ° F) башталат жана табигый жол менен, мисалы, вулкандык атылууда өсүмдүктөр лава менен байланышканда. Жалпысынан, органикалык заттардын пиролизинде көмүртектин курамында калдык байытылып, газ жана суюктуктар пайда болот. Көбүнчө көмүртекти калдык катары калтырган экстремалдык пиролиз карбонизация деп аталат.
Пиролиз химиясынын жөнөкөйлөтүлгөн сүрөттөлүшү.
Пиролиз - кычкылтектин жоктугунан жогорку температурада органикалык материалдын термохимиялык бөлүнүшү. Пиролиз, адатта, басым астында жана иштөө температурасында 430 ° C (800 ° F) жогору болот. Бул сөз грек тилиндеги "от" жана лизис "бөлүүчү" элементтеринен келип чыккан.
Пиролиз - термолиздин өзгөчө учуру жана көбүнчө органикалык материалдар үчүн колдонулат, андан кийин заряддоо процесси жүрөт. 200–300 ° Сден (390–570 ° F) чейинки жыгачтын пиролизи, мисалы, өрт учурунда же вулкандык атылууда өсүмдүктөр лава менен байланышканда пайда болот. Жалпысынан, органикалык заттардын пиролизинде газ жана суюктук продуктулары пайда болот жана көмүртектин курамында катуу калдык байытылат. Көбүнчө көмүртекти калдык катары калтырган экстремалдык пиролиз карбонизация деп аталат.
Бул процесс химиялык өнөр жайда колдонулат, мисалы, жыгачтан көмүр, активдүү көмүр, метанол жана башка химиялык заттарды өндүрүү, этилен дихлоридин винил хлоридине айландыруу, PVC жасоо, көмүрдөн кокс алуу, биомассаны сингага айлантуу, таштандыларды коопсуз бир жолу колдонула турган заттарга айландыруу жана орто салмактагы углеводородду мунайдан бензин сыяктуу жеңилирээк заттарга айландыруу. Пиролиздин ушул атайын адистештирилген түрлөрү ар кандай аталышы мүмкүн, мисалы, кургак дистилляция, кыйратуучу дистилляция же крекинг.
Пиролиз ошондой эле бышыруу, кууруу, гриль жана карамельдөө сыяктуу бир нече жол-жоболордо маанилүү ролду ойнойт. Ал химиялык анализдин куралы, мисалы масс-спектрометрияда жана көмүртектин-14 таанышуусунда. Чындыгында фосфор жана күкүрт кислотасы сыяктуу көптөгөн маанилүү химиялык заттар алгач ушул процесстен алынган. Пиролиз катагенез учурунда, көмүлгөн органикалык заттарды казылып алынуучу отунга айландыруу учурунда болот деп болжолдонууда. Бул ошондой эле пирографиянын негизи.
Байытуу процессинде байыркы египеттиктер жыгачтын пиролизинен алынган заттарды, анын ичинде метанолду колдонушкан.
Пиролиз күйүү жана гидролиз сыяктуу башка жогорку температуралык процесстерден айырмаланып, кычкылтек, суу же башка реактивдер менен реакцияга кирбейт. Иш жүзүндө толугу менен кычкылтек жок атмосферага жетүү мүмкүн эмес. Кандайдыр бир пиролиз тутумунда кычкылтек бар болгондуктан, аз өлчөмдө кычкылдануу болот.
Термин ошондой эле органикалык заттарды бөлүп чыгаруу үчүн колдонулат, мисалы, өтө ысып кеткен суу же буу (гидро пиролиз), мисалы, майдын буу крекингинде.
жана колдонулушу
, адатта, жыгач, кездеме жана кагаз, муниципалдык калдыктар жана пластиктин айрым түрлөрү сыяктуу катуу органикалык отундарды күйгүзүүдө пайда болгон биринчи химиялык реакция. Отундагы көрүнүп турган от жалындары отундун өзү эмес, анын пиролизинен чыккан газдардан келип чыгат; ал эми көмүрдүн жалыны азыраак күйүп кетсе, анын артында калган катуу калдыктын (көмүрдүн) күйүшү болот. Ошентип, жыгач, пластмасса жана кийим сыяктуу жалпы материалдардын пиролизи өрт коопсуздугу жана өрткө каршы күрөшүү үчүн өтө маанилүү.
Бышыруу
сайын пиролиз пайда тамак-аш, мисалы, меши сыяктуу кургак чөйрөдө жогорку жетиштүү температуранын, дуушар болот бышыруу, көрбөшү, бышырып, ж.б .. Ал ошол ыкмалар менен даярдалган тамак-алтын-күрөң кабыктын пайда болушу үчүн жооптуу химиялык жараян .
Кадимки тамак жасоодо пиролизден жапа чеккен тамак-аштын негизги компоненттери болуп углеводдор (кант, крахмал жана клетчатка) жана белоктор саналат. Майлардын пиролизи бир кыйла жогору температураны талап кылат жана уулуу жана күйүүчү азыктарды (акролеин сыяктуу) өндүргөндүктөн, кадимки тамакты жасоодо оолак болот. Бирок, ысык чоктун үстүндө майлуу эт жеп жатканда, мындай болушу мүмкүн.
Тамак-аш, адатта, абада жүргүзүлүп турса да, температура жана курчап турган чөйрө шартында, баштапкы заттарды же алардын бөлүнүп чыккан продуктуларын күйүп кетүү же таптакыр бөлүү болбойт. Атап айтканда, белоктордун жана углеводдордун пиролизи катуу калдыктын күйүү температурасынан бир топ төмөн температурада башталат, ал эми учуучу субдукциялар абага өтө тез аралашып, күйүп кетет. (Оттон жасалган идиштерде жалын көбүнчө спирттин күйүп кетишинен келип чыгат, ал эми кабыгында пиролиз нан
бышырууда
Тамак-аш пиролизинин температурасы липиддердин кайноо температурасынан төмөн, ошондуктан пиролиз өсүмдүк майына же сууга бышырганда же этти өз майына куюп жатканда пайда болот.
Пиролиз ошондой эле арпа чайы, кофе жана жержаңгак жана бадам сыяктуу куурулган жаңгактарды өндүрүүдө маанилүү ролду ойнойт. Булар көбүнчө кургак материалдардан тургандыктан, пиролиз процесси сырткы катмар менен гана чектелип калбастан, бардык материалдарды камтыйт. Ушул учурлардын бардыгында пиролиз акыркы продукттун даамына, түсүнө жана биологиялык касиеттерине өбөлгө түзгөн көптөгөн заттарды түзүп же чыгарат. Ошондой эле ал уулуу, жагымсыз жагымсыз же бузулууга алып келүүчү айрым заттарды жок кылышы мүмкүн.
170 ° C тан (338 ° F) башталып, көзөмөлдөнүүчү пиролиз карамелди чыгарат, бежевыйдан күрөң сууда эриген продукт, ал кондитердик тармагында кеңири колдонулат жана (карамель боёк түрүндө) алкоголсуз ичимдиктерге жана башка индустриалдаштырылган боёкторго колдонулат. тамак-аш азыктары.
Төгүлгөн жана чачыраган тамак-аштын пиролизинен калган калдыктар, бышырылган идиштерге, мештин үстүнө жана мештердин ички беттерине көп көрүнө турган күрөң-кара түстү пайда кылат.
Көмүр
пиролизи илгертен бери эле өнөр жайлык масштабда жыгачты көмүргө айлантуу үчүн колдонулуп келген. Бул процессте жыгачтан тышкары, таарынды жана башка жыгач калдыктарын колдонсо болот.
Көмүр отунду толугу менен пиролиздегенге чейин (карбонизация) жылытуу жолу менен алынат, көмүр жана органикалык эмес күл гана калат. Дүйнө жүзүнүн көпчүлүгүндө көмүр отун жарым-жартылай өндүрүлүп, көбүнчө баткак же кирпич менен капталган жыгач отун күйгүзүп келет. Жыгачтын бир бөлүгүн жана учуучу жанама продуктуларды күйгүзгөндө, калган от үймөктүн пиролизин пайда кылат. Кычкылтектин жетишсиз көлөмү көмүрдүн күйүп кетишинен сактайт. Заманбап альтернатива - бул отунду аба өткөрбөөчү металл идишке жылытуу, ал азыраак булганат жана учуучу продукттардын конденсациялануусуна жол ачат.
Жыгачтын баштапкы тамыр түзүлүшү жана газдардан пайда болгон тешикчелер биригип, жеңил жана тешикчелерди жаратышат. Жаңгак же шабдалы таштары сыяктуу тыгыз жыгач сымал материалдан баштап, өзгөчө жука тешикчелери бар көмүрдүн түрүн алат (жана демек, бир аз чоңураак бетинин аянты), активдүү көмүр деп аталат, ал кеңири жайылып, адсорбент катары колдонулат. химиялык заттардын спектри.
Биохур
Толук эмес органикалык пиролиздин калдыктары, мисалы, бышыруучу өрттөр Амазонка бассейниндеги байыркы түпкү жамааттар менен байланышкан терра прета топурактарынын негизги бөлүгү болуп саналат. Terra preta жергиликтүү фермерлер аймактын табигый кызыл кыртышына салыштырмалуу анын түшүмдүүлүгүн жогору баалашат. Бул топуракты биохимар аркылуу, ар кандай материалдардын, көбүнчө органикалык таштандылардын пиролизинин катуу калдыгы аркылуу калыбына келтирүү боюнча аракеттер жүрүп жатат.
Биохарр жер кыртышынын түзүлүшүн жана экологиясын жакшыртып, жер семирткичтерди сактап калуу жана жай жай чыгаруу мүмкүнчүлүгүн жогорулатат. Албетте, селен сыяктуу өсүмдүктөргө керектүү көптөгөн микроэлементтерди камтыйт. Ал башка табигый жер семирткичтерге, мисалы, кыкка же канализацияга караганда коопсуз, анткени ал жогорку температурада дезинфекцияланган жана өзүнүн азык заттарын жай ылдамдык менен бөлүп чыгаргандыктан, суу үстүндөгү булганып кетүү коркунучун төмөндөтөт.
Biochar ошондой эле глобалдык жылынууну азайтуу максатында көмүртекти секвестрлөө үчүн каралууда. Пиролиз учуучу газдарды күйгүзгөндүктөн, биохарид суу буусун гана чыгарат. Зыяндуу газдарды күйгүзүү менен, туруктуу көмүртек формасы жерге миңдеген жылдар бою сакталат.
Кок
пиролизи масштабдуу түрдө көмүрдү металлургия, өзгөчө металлургия үчүн кокско айлантуу үчүн колдонулат. Кокс мунай иштетүүдөн калган катуу калдыктан да өндүрүлүшү мүмкүн.
Бул баштапкы материалдар, адатта, суутек, азот же кычкылтек атомдорун көмүртек менен бириктирип, орто молекулалык салмактагы молекулаларга айлантат. Кокс жаратуу же "кокстоо" процесси жабык идиштерге материалды өтө жогорку температурага чейин (2000С же 3600 ° F) чейин ысытат, ошондуктан ал молекулалар кемени таштап, жеңил учуучу заттарга бөлүнүп, көңдөй, бирок катуу көмүртек жана органикалык эмес күл. Учуучу заттын көлөмү баштапкы материалга жараша өзгөрүп турат, бирок, адатта, анын салмагы боюнча 25-30% түзөт.
Көмүртек жипчелери
Көмүртектүү жипчелер - бул көмүртектин жипчелери, алар өтө күчтүү жүндөрдү жана кездемелерди жасоодо колдонулат. Көмүртек жипчелери көбүнчө ылайыктуу полимердин жипчелеринен керектүү нерсени ийрүү жана токуу жолу менен өндүрүлөт, андан кийин материалды жогорку температурада пиролиздешет (1500–3000 ° C же 2730–5,430 ° F).
Биринчи көмүртек жипчелери райондон жасалган, бирок полиакрилонитрил эң кеңири таралган баштапкы материал болуп калды
Жусуп Уилсон Свон жана Томас Эдисон биринчи кезекте иштей турган электр лампалары үчүн пахтадан жиптердин жана бамбуктун сыныктары пиролизинен жасалган көмүртек жиптерин колдонушкан.
Биоотундун
пиролизи биомассадан күйүүчү май өндүрүү үчүн иштелип чыккан бир нече ыкманын негизи болуп саналат, анын ичине максатта өстүрүлгөн өсүмдүктөр же башка тармактардын биологиялык калдыктары кириши мүмкүн.
Синтетикалык дизелдик отунду органикалык материалдардын пиролизинен түздөн-түз чыгаруу мүмкүн болбогонуна карабастан, колдонула турган баалуу биохимиялык заттар алынып салынгандан кийин, күйүүчү май катары колдонула турган окшош суюктукту ("био-май") өндүрүүгө болот. тамак-аш кошумчалары же дары-дармек каражаттары катарында. Жогорку натыйжалуулукка флеш-пиролиз деп аталат, анда майда бөлүкчөлөр 2-5 секундага чейин 350 жана 500 ° C (660 жана 930 ° F) чейин ысытылат.
Жеңил чийки мунайга окшош күйүүчү май биологиялык майларды гидрохимиялык пиролиз аркылуу көптөгөн чийки заттарды, анын ичинде чочко жана түрк чарбасынын калдыктарын термикалык деполимеризация деп аталат (бул процессте пиролизден башка дагы реакциялар болушу мүмкүн).
Пластикалык таштандыларды тазалоо Пластикалык таштандылардан
дизельге окшош суюк отун чыгаруу үчүн сусыз пиролизди да колдонсо болот.
Процесстер
Көптөгөн өнөр жай колдонмолорунда, процесс 430 ° C (806 ° F) жогору температурада жүргүзүлөт. Мисалы, айыл чарба калдыктары үчүн кадимки температура 450дөн 550 ° Cге чейин (840-1000 ° F).
Вакуумдук пиролиз Вакуумдуу пиролизде
органикалык зат кайнап, азайып, жагымсыз химиялык реакциялардын алдын алуу үчүн вакуумда жылытылат. Ал органикалык химияда синтетикалык курал катары колдонулат. Вакуумдук термолизде же FVT вакуумда субстраттын иштөө температурасында жашаган убактысы, мүмкүн болушунча чектелип, экинчи реакцияны азайтуу үчүн.
Биомасса пиролизинин процесстери
Пиролиз эндотермикалык болгондуктан, реакциянын биомасса бөлүкчөлөрүн жылуулук менен камсыз
• Биомасса продуктуларын аба аркылуу айдоо аркылуу жарым-жартылай күйүү. Натыйжада, сапатсыз продукциялар чыгат.
• Түздөн-түз ысык газ менен жылытуу жана кайра иштетилген продукт газы. Көйгөй газдын агымынын ылдамдыгы менен жетиштүү жылуулук менен камсыз кылуу.
• алмашуу бетине менен кыйыр жылуулук өткөрүмдүүлүк (дубалга, түтүктөр). Жылуулук алмашуу бетинин эки жагында жакшы жылуулук өткөрүүгө жетишүү кыйын.
• заттардын жүгүртүлүшү менен түздөн-түз жылуулук өткөрүмдүүлүк: Катуу бир күйгүзүүчү жана пиролиз, реактордун ортосундагы жылуулук берүүнү. Бул натыйжалуу, бирок татаал технология.
Флеш-пиролиз үчүн биомассаны майда бөлүкчөлөргө айлантып, реакцияланган бөлүкчөлөрдүн бетинде пайда болгон изоляциялык чар катмарын тынымсыз алып салуу керек. Биомасса пиролизин жүргүзүү үчүн төмөнкү технологиялар сунушталды:
• Катмарлуу керебеттер салттуу көмүр өндүрүү үчүн колдонулган. Начар, жай жылуулук өткөрүмдүүлүгү суюк түшүмдүүлүктүн төмөн болушуна алып келген.
• Огерс: Бул технология көмүрдү газдаштыруу үчүн Lurgi процессинен ылайыкташтырылган. Бир бурактын учунда ысык кум жана биомассанын бөлүкчөлөрү азыктанышат. Бургас кум менен биомассаны аралаштырып, аларды кошо өткөрүп берет. Бул биомассанын жашаган убактысын жакшы көзөмөлдөп турат. Ал пиролиз продуктуларын ташуучу же суюктукчу газ менен аралаштырбайт. Бирок кумду өзүнчө идишке жылытып алуу керек, ошондуктан механикалык ишенимдүүлүк тынчсыздандырат. Кеңири масштабдуу коммерциялык ишке ашыруу жок.
• Аблативдик процесстер: Биомассанын бөлүкчөлөрү ысык металл бетине каршы жогорку ылдамдыкта жылат. Бөлүкчөлөрдүн бетинде пайда болгон кандайдыр бир зарядын абляциясы жылуулук өткөрүүнүн жогорку ылдамдыгын сактайт. Буга биомасса бөлүкчөлөрүнүн керебетинде металл ылдамдыгын жогору ылдамдык менен айлантуу аркылуу жетишүүгө болот, бул механикалык ишенимдүүлүктүн көйгөйлөрүн жаратышы мүмкүн, бирок өнүмдөрдүн кандайдыр бир аралашуусуна жол бербейт. Альтернатива катары, бөлүкчөлөр ташуучу газда токтоп, дубалы ысып турган циклон аркылуу жогорку ылдамдыкта киргизилиши мүмкүн; продуктулар ташуучу газ менен аралаштырылат. Бардык ablative процесстер менен бөлүшүлгөн көйгөй, масштабды көтөрүү кыйынга турат, анткени дубалдын бетинин реактор көлөмүнө катышы реактордун көлөмү көбөйгөн сайын кыскарат. Кеңири масштабдуу коммерциялык ишке ашыруу жок.
• Айналуучу конус: Алдын ала ысытылган ысык кум жана биомассанын бөлүкчөлөрү айлануучу конуска киргизилет. Конустун айлануусуна байланыштуу кум жана биомассанын аралашмасы конус бетинен центрифугалык күч менен ташылат. Башка тайыз ташылган төшөк реакторлору сыяктуу салыштырмалуу майда бөлүкчөлөр жакшы суюк түшүм алуу үчүн талап кылынат. Эч кандай ири масштабдагы коммерциялык ишке ашыруу жок.
• Суюлган керебеттер: Биомассанын бөлүкчөлөрү, адатта, кайра иштетилген продукт газы болгон газ менен суюлган ысык кумдун керебетине киргизилет. Сугарылган кумдан жылуулуктун жогорку ылдамдыгы биомасса бөлүкчөлөрүн тез жылытат. Кумдун бөлүкчөлөрү менен тартылуу жолу менен абляция пайда болот, бирок аблативдик процесстердегидай натыйжалуу эмес. Жылуулук, адатта, ысык күйүүчү газ агып турган жылуулук алмаштыргыч түтүктөр аркылуу камсыз кылынат. Продукциялардын айрым бир аралашуусу бар, бул конденсациялоону татаалдаштырат, андан кийин конденсатордон чыккан газдан био-май туманын кетирет. Бул процессти Dynamotive жана Agri-Therm сыяктуу компаниялар кеңейтти. Негизги көйгөйлөр - бул био-майдын сапатын жана ырааттуулугун жогорулатуу.
• болгон ирим керебеттерди Таратылган: биомассаны бөлүкчөлөр ысык кум жүгүртүүдөгү болгон ирим төшөккө киргизилет. Газ, кум жана биомасса бөлүкчөлөрү бир-бирине жылып, транспорттук газ, адатта, кайра иштетилген продукт газы болот, бирок бул дагы күйүүчү газ болушу мүмкүн. Кумдан жылуулуктун жогорку ылдамдыгы биомасса бөлүкчөлөрүн тез жылытууну камсыз кылат жана абляция туруктуу суюктуктагы керебеттерге караганда күчтүү. Тез сепаратор өнүмдөгү газдарды жана бууларды кумдан жана чар бөлүкчөлөрүнөн бөлөт. Кумдун бөлүкчөлөрү суюктук күйгүзүүчү идишке ысытылып, реакторго айдалат. Бул процессти оңой эле кеңейтүүгө болот, бирок ал татаалдаштырылган жана продукттар көп суюлтулган, бул суюктукту калыбына келтирүүнү кыйындатат.
Өнөр жай булактары
Органикалык заттарды көп булактары пиролоз үчүн тоют катары колдонсо болот. Жарактуу өсүмдүктүн материалдарына төмөнкүлөр кирет: жашыл таштанды, таарынды, жыгач отундары, отоо чөптөр; айыл чарба булактары, анын ичинде: жаңгак кабыктары, саман, пахта таштандылары, күрүч кабыктары, чөптөр; жана үй канаттуулары, сүт кыгы жана башка кыктар. Пиролиз үй таштандыларынын көлөмүн азайтуу үчүн термикалык тазалоонун бир түрү катары колдонулат. Айрым өнөр жай продукциялары ылайыктуу тоют чийки заттарды камтыйт, анын ичинде кагаз жана дистиллятор даны.
Механикалык биологиялык тазалоо жана анаэробдук сиңирүү сыяктуу башка процесстер менен интеграциялоо мүмкүнчүлүгү бар.
Өнөр жай продуктуларына
• газ синтези (көмүр кычкыл газы жана суутек күйүүчү аралашмасы): пиролиз, жана кээ бир ашыкча өндүрүү үчүн керек да, энергия менен камсыз кылуу үчүн жетиштүү көлөмдө өндүрүлгөн болот
• катуу кокстору же энергия же жер семирткич (biochar) болуп кайра үчүн күйүп мүмкүн .
Өрттөн коргоо
имараттардагы кыйратуучу өрт көп учурда чектелген кычкылтек менен күйүп, пиролиз реакцияларына алып келет. Ошентип, пасолиз реакциясынын механизмдери жана материалдардын пиролиз касиеттери өрттөн коргонуу инженериясында пассивдүү өрттөн коргоо үчүн маанилүү. Өрттүн келип чыгышын жана себебин табуунун куралы катары пиролиттик көмүртек тергөөчүлөр үчүн маанилүү.
ПЛАСМА же ПЛАСМА ARC ГАСИФИКАЦИЯЛОО Газификациянын
кээ бир түрлөрү газдашуу реакциясын баштоо жана толуктоо үчүн катуу жылуулукту жаратуучу плазма технологиясын колдонушат. Плазманы газдаштыруу же плазма жардамы менен газдаштыруу көмүр камтыган материалдарды синтездик газга айдоо үчүн колдонулушу мүмкүн, ал кубаттуулукту жана башка пайдалуу буюмдарды, мисалы транспорттук отунду чыгарууда колдонулат. Тиричилик таштандыларын (анын ичинде курулуш жана талкалоо калдыктарын кошо) башкарууда экономикалык жана экологиялык чыгымдарды азайтуу максатында бир катар шаарлар бул объекттерге таштандыларды жиберүү үчүн плазманы газдаштыруу компаниялары менен иштешүүдө. Жапониянын бир шаары электр энергиясын өндүрүү үчүн таштандыларды газдаштырат. Мындан тышкары, өндүрүш процесстеринин бир бөлүгү катары кооптуу калдыктарды жаратуучу ар кандай тармактар (мисалы, химия жана кайра иштетүү өнөр жайлары) плазманы газдаштырууну бул калдыктардын агымын башкаруунун экономикалык жактан натыйжалуу каражаты деп эсептешет.
Плазма
Плазма - бул электрдик разряд газ аркылуу өткөндө пайда болгон иондоштурулган газ. Чагылгандан улам жарк эткен жаратылыштагы плазманын мисалы. Плазма шамдары жана аркалары электр энергиясын интенсивдүү жылуулук (жылуулук) энергиясына айландырышат. Плазма шамдары жана доғалары Фаренгейт тоосунда 10000 градуска чейин температураны жаратышы мүмкүн. Газификациялоочу заводдо колдонулганда плазма шамдары жана жебелери газдаштыруу реакциясын баштайт жана толуктайт, ал тургай реакциянын ылдамдыгын жогорулатып, газдаштырууну натыйжалуу кылат.
Плазманы газдаштыруу Газификатордун
ичинде плазма шамана же ысыктан чыккан ысык газ муниципалдык катуу таштандылар, авто-майдалоочу таштандылар, медициналык таштандылар, биомассалар же кооптуу таштандылар сыяктуу фаренгейт менен 3000 градуска чейин ысытат. Бул ысык ысык газдашуу реакциясын жүргүзөт, ал химиялык байланыштарды үзүп, аларды синтездик газга (синга) айлантат. Сингалдар негизинен көмүр кычкыл газынан жана суутектен турат - химиялык заттар, жер семирткичтер, алмаштыруучу табигый газ жана суюк отундун негизги курулуш материалы. Электр тогун өндүрүү үчүн сингалдарды газ турбиналарына же башка кыймылдаткычтарга жөнөтсө болот же буу турбинасы генераторуна буу чыгаруу үчүн күйүп кетсе болот.
Газификатордун ичиндеги реактивдүү чийки заттар алардын негизги элементтерине айлангандыктан, кооптуу калдыктар да пайдалуу сингаша болуп калат. Чийки заттагы органикалык эмес материалдар эриген жана айнек сымал шлакка айланат, ал кооптуу эмес жана ар кандай колдонмолордо колдонулат, мисалы, жол төшөлүүчү курулуш жана чатыр материалдары.
Коммерциялык максатта колдонуу
Плазма технологиялары 30 жылдан ашык убакыт аралыгында ар кандай тармактарда, анын ичинде химия жана металлдар тармактарында колдонулуп келген. Тарыхта, бул технологиянын негизги максаты болуп кооптуу калдыктарды бузуу жана жок кылуу, ошондой эле өрттөөчү мештердин күлүн коопсуз, тазаланбай турган шлакка айлантуу болгон. Технологияны калдыктарды энергияга айлантуу тармагынын бөлүгү катары колдонуу бир кыйла жаңыраак.
Учурда Японияда, Канадада жана Индияда плазмалык газдаштыруу станциялары иштейт. Мисалы, Япониянын Уташинай шаарындагы объект 2001-жылдан бери коммерциялык түрдө иштеп келе жатат, муниципалдык тиричилик таштандыларын жана авто-майдалоочу таштандыларды газдаштыруу үчүн. Америка Кошмо Штаттарында бир катар сунушталган плазма газдаштыруу станциялары бар.
Плазма Газдаштыруу пайдасы
плазма газдаштыруу негизги артыкчылыктарды бир катар камсыз кылат:
• Бул таштандылардан энергия зор сумманы кулпусу
• Feedstock ушундай тиричилик таштандыларынын, биомассаны, шиналар, коркунучтуу калдыктардын жана унаам Shredder таштандысы катары, аралашкан болот
• Бул жок кылат метандан иштеп, бир күчтүү парник газдарын
• Бул өрттөлүп жок, ошондуктан leachable төмөнкү күл даярдап чыгышы, же ага эмес, күл учуп
• Бул калдыктарды көмүү үчүн зарылдыгын азайтат
• Бул газ турбинасынын же өндүрүү үчүн кумура менен күйүп күлгө болот газ синтези, өндүрөт бул азыктарын өндүрүү үчүн электр энергиясын, же ары эмес химиялык заттар, жер семирткичтердин, же транспорт, күйүүчү-бул кыз материалдарды зарылдыгын азайтуу кайра иштетилет
• бул өтө төмөн экологиялык чыгарууну бар
Газдаш-
биомасса, анын ичинде энергия, мисалы, мындай балырга эле которулуу чөп жана айыл чарба, мисалы, жүгөрү кабыкчалары бардык булактары, жыгач гранула, Lumbering жана timbering калдыктардын, короо таштандыларды, курулуш жана илдеттерге таштандыларды жана био-катуу сыяктуу айыл чарба өсүмдүктөрүнө, материалдардын кенен ассортиментин камтыйт . Газификация бул материалдардагы энергияны калыбына келтирүүгө жардам берет жана биомассаны электр энергиясына жана этанол, метанол, күйүүчү май жана жер семирткичтерге айландырат.
Биомасса газдаштыруу станциялары, адатта, электр станциялары, кайра иштетүүчү заводдор жана химиялык заводдор сыяктуу ири өнөр жай объекттеринде колдонулган ири масштабдуу газдаштыруу процесстеринен бир аз айырмаланып турат, бирок ар кандай газдаштыруу түрлөрү оңой бириктирилет.
Чийки заттын
биомассасы, адатта, нымдуулуктун жогорку пайызын камтыйт, ал кээ бир учурларда 25% (салмагы боюнча) болот. Биомассада нымдуулуктун көп болушу газификатордун ичиндеги температураны төмөндөтөт, ал газификатордун натыйжалуулугун төмөндөтөт. Ошондуктан, биомассаны газдаштыруунун көптөгөн технологиялары газификаторго киргизилгенге чейин нымдуулукту азайтуу үчүн биомассаны кургатууну талап кылат. Бул кошумча пайда алып келиши мүмкүн, анткени нымдуулукту алып, көп өлчөмдө иондоштурулган (Дистиллированный) сууга айлантат. Таза суу.
Аба аркылуу жарылган
газдаштыруу Биомассаны газдаштыруунун көпчүлүк тутумдары газдашуу реакциясы үчүн кычкылтектин ордуна абаны колдонушат. Кычкылтекти колдонгон газификаторлор газдуу / суюк кычкылтек менен камсыз кылуу үчүн абаны бөлүүчү бирдикти талап кылат; адатта, бул биомасса газдаштыруу станцияларында колдонулган кичинекей масштабда экономикалык жактан натыйжалуу эмес. Абага тийген газификаторлор газдагы реакция үчүн абадагы кычкылтекти колдонушат.
Өсүмдүктөрдүн масштабы
Жалпысынан, биомасса газдаштыруу станциялары энергетикалык, химиялык, жер семирткичтер жана аффинаждоо тармактарында колдонулган типтүү көмүр же мунай кокс газдаштыруу заводдоруна караганда бир кыйла кичинекей. Ошентип, аларды куруу арзаныраак жана “изи” аз объектилерге ээ. Ири өнөр жай газдаштыруу станциясы 150 акр жерди ээлеп, күнүнө 2500-15000 тонна кесек тоютту (көмүр же мунай коксу сыяктуу) иштетсе, майда биомасса өсүмдүктөрү адатта күнүнө 25-200 тонна чийки затты кайра иштетип, азыраак алат. 10 гектардан ашык.
Этанолго жана суюк отунга чейин биомасса
Азыркы учурда этанолдун көпчүлүгү жүгөрүнүн ачыткысынан өндүрүлөт. Этанолду өндүрүү үчүн эбегейсиз көп жер, суу жана жер семирткич керек. Жүгөрү көбүрөөк колдонулуп жаткандыктан, жүгөрү азык-түлүккө жетпей калат деген тынчсыздануу күч алууда. Эгинол жана синтетикалык отун сыяктуу дизель жана реактивдик отун өндүрүү үчүн жүгөрүнүн сабактары, кабыктар жана данектери жана башка айыл чарба калдыктары сыяктуу биомассаны газдаштыруу бул энергетикалык азык-түлүк атаандаштыгын бузууга жардам берет.
Этанол жана синтетикалык дизель өндүрүүдө биомассаны, мисалы, жыгач пеллону, короо жана өсүмдүктүн калдыктары, ошондой эле целлюлоза жана кагаз фабрикаларындагы чөптөр жана таштандылар сыяктуу "энергия өсүмдүктөрү" колдонсо болот. Адегенде биомасса синтетикалык газды (сингалдарды) өндүрүү үчүн газдаштырылат, андан кийин ылдыйкы агымдагы өнүмдөргө каталиттик процесстер аркылуу айландырылат.
Электр энергиясын алуу үчүн
биомассаны электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонсо болот, же көмүр сыяктуу кадимки тоют запастары менен аралаштырылган. Nuon компаниясынын IGCC заводу Буггенумдагы (Нидерланды) кубаттуулугун жогорулатуу үчүн алардын газдаштыруу процессинде 30% га жакын биомассаны көмүр менен аралаштырат.
Чыгымдарды кыскартуу, энергияны жогорулатуу
Жыл сайын муниципалитеттер короолордогу таштандылар (чөп кыркылышы жана жалбырактары) жана курулуш-талкалоо сыяктуу таштандыларды чогултуу жана жок кылуу үчүн миллиондогон долларларды сарптайт. Айрым муниципалитеттер компост короосун таштап кетишет, бирок бул шаарлардын өзүнчө чогултулушун талап кылат, анткени көптөгөн шаарлар чыгымга учурабайт.
Короонун калдыктары жана курулуш жана бузулган таштандылар полигондун жашоосун кыскарткан баалуу полигондун ордун ээлей алат. Көптөгөн шаарлар полигондун боштугуна туш болушат. Газдаштыруу менен, бул материал эми текке кетпейт, бирок биомасса газификатору үчүн чийки зат. Таштандыларды көмүү жана башкаруу үчүн акы төлөөнүн ордуна, аны таштанды катары пайдалануу көмүү чыгымдарын, полигондун аянтын кыскартат жана таштандыларды кубат жана күйүүчү майга айлантат.
Газдаш- пайдасы
• калдыктарды продукт салып жогорку балл энергетика жана азык-айландырууда
• катуу калдыктарды жайгаштыруу үчүн полигондун аянтынын кыскарышы керек
• таштандыларын чейин кыскарган метан чыгышы
• таштандыларынын жер астындагы суулардын булганып риски төмөндөшү
• азык-түлүк эмес булактардан алынган этил спиртин өндүрүү
Энергияны
газдаштыруу кадимки деп эсептелген таштандыларды энергияга жана баалуу буюмдарга айландырышы мүмкүн. АКШда гана жума сайын миңдеген тонна потенциалдуу энергия булагы чогултулуп, ыргытылууда. Үйүбүздөн жана бизнесибизден күн сайын таштаган таштандылардын көпчүлүгү - кайра иштетилбеген пластмассалар, курулуш таштандылары, колдонулган дөңгөлөктөр, тиричилик таштандылары жана канализация - энергия. Газдаштыруу бул таштандылардын бардыгын электр энергиясына айландырат, табигый газды, химиялык заттарды, транспорттук отундарды жана жер семирткичтерди алмаштырат.
Газдаштыруу күйгүзүү эмес
Газдаштыруу күйгүзүү эмес. Күйүп кетүү - отунду кычкылтекке бай чөйрөдө күйүп кетүү, ал жерде калдыктар күйүп, жылуулукту жана көмүр кычкыл газын жана башка булгоочу заттарды өндүрөт. Газификация - бул жөнөкөй молекулаларга - көмүр кычкыл газына, суутекке жана сингалдарды түзгөн метанга айландыруу, андан кийин электр энергиясын өндүрүү же баалуу продукция өндүрүү үчүн колдонсо болот.
ТАЗА РЕЗЕРВТЕРИ
250 млн. Тонна / жылдагы катуу муниципалдык таштандылар
АКШнын айлана-чөйрөнү коргоо агенттигинин маалыматы боюнча, жыл сайын америкалыктар 250 млн. Тонна муниципалдык катуу таштандыларды (MSW) өндүрүшөт - күнүнө бир адамга 4,5 фунт. Бул MSW ар кандай таштандыларды камтыйт, анын ичинде ашкана жана короо таштандылары, электроника, лампалар, пластмасса, колдонулган дөңгөлөктөр жана эски боёк. Кайра иштетүү жана энергияны калыбына келтирүү ишинин олуттуу өсүшүнө карабастан, КЧКнын үчтөн бир бөлүгү гана калыбына келтирилип, калган үчтөн эки бөлүгү (же жылына 135 миллион тонна) таштанды полигонуна төгүлүп же күйүп кетишет. Бул көрсөткүчтөргө саркынды сууларды тазалоодон алынган 7,2 миллион тонна кургак биосолид кирбейт, алардын көпчүлүгү таштанды же өрттөлгөн.
Шаарлар менен шаарлар жылына миңдеген акр жерди колдонуп, таштанды полигонуна таштандыларды чогултуу жана көмүү үчүн миллион доллар сарпташат. Көптөгөн штаттарда өрттөөчү заттарга тыюу салынган жана Нью-Йорк, Нью-Джерси, Массачусетс, Коннектикут, Калифорния жана Флорида сыяктуу бир катар штаттар таштанды төгүүчү жайлар менен чектешип, аларды башка штаттарга ташып чыгуу үчүн жүздөгөн чакырым аралыкты ташууга мажбур болушкан.
Ири чирий турган ИЧК метан, күнөскана газын пайда кылат, ошондой эле сілтүп чыгаруучу калдыктар жер астындагы сууларга коркунуч келтириши мүмкүн. Бирок, бул таштандыларды полигонго таштоонун дагы бир варианты бар - аны газдаштыруу аркылуу пайдалуу азыктарга айландырса болот.
Жыл сайын миллиарддаган тонна өнөр жай калдыктары
Америкалык өнөр жай объектилери тарабынан жылына 7,6 миллиард тонна өнөр жай калдыктары ташталат. Бул таштандыларга пластмасс жана чайыр, химиялык заттар, целлюлоза жана кагаз кирет. Мындан тышкары, имараттарды, үйлөрдү, жолдорду жана көпүрөлөрдү куруу, реконструкциялоо жана бузуу учурунда пайда болгон таштандылар жылына 136 млн. Тонна кошот. (булак: АКШ EPA)
Бул өнөр жай калдыктарынын көпчүлүгү газдаштырууга да ылайыктуу. Мисалы, куруу жана бузуу үчүн таштандылар кубаттуулукту жана продукцияны өндүрүү үчүн газдаштырылышы мүмкүн. Кайра иштетилбеген өнөр жай пластик таштандылары дагы газдаштырылышы мүмкүн.
Калдыктардан энергия жана баалуу буюмдар
Бул калдыктардын бардыгында пайдаланылбаган энергия бар. Бул энергия булагын жок кылуунун ордуна, газдаштыруу аны электр кубатына жана башка баалуу буюмдарга, мисалы химиялык заттарга, табигый газды алмаштыруучу, күйүүчү май жана жер семирткичтерге айландырат. Орточо алганда, жапырт өрттөөнү колдонгон энергияны сарптоочу станциялар бир тонна электр кубатын 550 киловатт-саат электр энергиясына айландырышы мүмкүн. Газификация технологиясы менен бир тонна электр кубатын 1000 киловатт-саатка чейин электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонсо болот, бул энергияны пайдалануунун кыйла натыйжалуу жана таза ыкмасы. Өндүрүштүк калдыктар пайдаланылбаган энергиянын чоң булагын камтыйт. Мисалы, жыгач куруу жана кулатуу калдыктарынын энергетикалык курамы болжол менен 8000 Btu / фунт жана кайра иштетилбеген өнөр жай пластмассасы үчүн 10,000 Btu / фунт.
СЭСти газдаштыруу бир катар кыйынчылыктарга туш болот. MSWде ар кандай материалдарды камтыгандыктан, газдаштырууга мүмкүн болбогон же газдаштыруу жабдууларын буза турган нерселерди жок кылуу үчүн материалдарды иреттөө керек болот. Мындан тышкары, газдаштыруу тутуму ар кандай материалдарды иштетүү үчүн иштелип чыгышы мүмкүн, анткени бул материалдар ар кандай баада газдаштырылышы мүмкүн.
Андан тышкары, газдаштыруунун маанилүү артыкчылыктарынын бири - бул сингалдарды колдонуудан мурун булгоочу заттардан тазалоо, ошондой эле күйүп жаткан заводдор талап кылган (күйгөндөн кийинки) эмиссияларды башкаруу тутумдарынын көптөгөн түрлөрүн жок кылуу. Таштандыларды газификациялоодо колдонулган технологиялар кадимки газдаштыруу тутумдарын, ошондой эле плазмалык догону газдаштырууну камтыйт. Кадимки газдаштыруудан же плазмалык газдаштыруудан келип чыккан сингаларды электр энергиясын өндүрүү үчүн же андан ары алмаштыруучу табигый газды, химиялык заттарды, жер семирткичтерди же этанол сыяктуу транспорттук күйүүчү майды өндүрүү үчүн иштетүүгө болот. Газификация продукциялары жөнүндө көбүрөөк маалымат.
Газдаштыруу кайра иштетүү тарифтерин төмөндөтпөйт Газификация кайра иштетүү
менен атаандашпайт. Чындыгында, бул кайра иштетүү программаларын өркүндөтөт. Материалдарды кайра иштетип чыгууга болот жана аларды сактап калуу керек. Бирок, газификаторго киргизилгенге чейин, металлдар жана айнек сыяктуу көптөгөн материалдар MSW агымынан алынып салынышы керек. Металлдарды, айнекти жана органикалык эмес материалдарды казып алуу иштерин жүргүзүү үчүн, тоюттарды алдын-ала газификациялоо тутумдары алдыңкы катарга кошулуп, натыйжада материалдарды кайра иштетүү жана пайдаланууну күчөтөт. Мындан тышкары, пластмассалардын кеңири спектрин кайра иштетүүгө болбойт же мындан ары кайра иштетүү мүмкүн эмес, башкача айтканда, таштанды төгүүчү жайга айланат. Мындай пластмассалар газдаштыруу үчүн сонун, жогорку кубаттуулугу бар запас.
Мындан тышкары, бардык эле шаарлар же шаарлар кайра иштетилген материалдарды чогултуу жана иштетүү үчүн түзүлгөн эмес. Популяциялар көбөйгөн сайын, таштандылар көбөйүп баратат. Ошентип, кайра иштетүү ылдамдыгы жогорулаган сайын, таштандылар көбөйүүдө. Бул таштандылардын бардыгы жоголгон энергияны жана экономикалык баалуулукту билдирет, ошондуктан газдаштыруу мүмкүн.
ЭКОНОМИКАЛЫК ПАЙДАЛАР
• участкаларын газдаштыруу калдыктарды олуттуу экологиялык артыкчылыктарды бир катар:
• таштанды космосто болгон муктаждык азайтат
• метан чыгарууну төмөндөтөт
• таштандыларынын жер астындагы суулардын булганып коркунучун азайтат
• жогорку балл азыктарын өндүрүү үчүн пайдаланылышы мүмкүн таштандыларды көчүрмөлөр турак энергия
• тат учурдагы кайра иштетүү программалар
• бул жогорку балл азыктарын өндүрүү үчүн зарыл болгон кыз материалдарды пайдаланууга азайтат
• мындан ары муктаждыктар жайгаштыруу үчүн жүздөгөн чакырым жеткирүү керек деп бош транспорттук чыгымдарды азайтат
• күйүүчү пайдаланууну азайтат
Билдирүү убактысы: 04-июнь -2020