.RU

Получение метанола из биомассы - В. Г. Систер, член-корреспондент ран, д т. н., проф

^ Получение метанола из биомассы
Согласно имеющейся информации компании «Bright Star» и «John Brown» приступили к разработке новой технологии получения метанола, которая могла бы возродить идею получения метанола из биомассы, например, из дерева.
Благодаря тому, что биомасса имеет высокую активность, возможен некаталитический паровой риформинг. Основной секрет в том, чтобы разработать в целом правильный процесс и создать аппарат парового риформинга.
Деревянные отходы, как правило, будут в виде опилок и коры, которые будут поступать с деревообрабатывающих предприятий, находящихся на экономически целесообразном расстоянии от проекта. Были также исследованы другие источники биомассы, включая сельскохозяйственные побочные продукты (рисовые шелуха, кукурузный силос и др.) городская биомасса (ветви деревьев и городские стоки), а также промотходы (деревянные поддоны и списанные железнодорожные спальные вагоны ).

Слайд10

^ Применение метанола в качестве топлива

.
Данная проблема интересует специалистов довольно давно. Еще в СССР бывший министр химической промышленности Л.А.Кастондов уделял ей особое внимание и, в частности, по его инициативе на базе бывшего Северодонецкого филиала ГИАП был создан самостоятельный институт «ГосНИИметанолпроект», который должен был в рамках СССР заниматься данной проблемой.
При использовании метанола в качестве топлива необходимо решить ряд проблем технического характера, связанных с существенными различиями физико-химических свойств метанола и бензинов.
Так теплота сгорания метанола в 2,2 раза меньше, чем у бензина. Метанол имеет более высокую скрытую теплоту испарения, низкую упругость паров, низкую температуру кипения, повышенную гигроскопичность, повышенную склонность Метанол обладает повышенной коррозийной агрессивностью к металлам и пластмассам. Пары метанола приблизительно в 2 раза токсичнее паров бензина. При попадании в организм человека он вызывает сильные отравления, слепоту, в некоторых случаях летальный исход.
К положительным свойствам метанола как моторного топлива следует отнести его высокую детонационную стойкость ( октановое число 108 ) и более высокие скорости сгорания смесей.
Низкая теплота сгорания метанола не снижает мощности показателей двигателя. Объясняется это тем, что определяющим фактором в достижении максимальных мощностных показателей является не теплота сгорания топлива, а теплота сгорания единицы массы топливовоздушной смеси, которая у метаноло-воздушных смесей на 3-5% выше. При этом метанола требуется в 2,3 раза больше, чем бензина.

Слайд11

Снижение загрязнения атмосферы при переходе на метанол вместо бензина видно из данных, представленных на экране.

Слайд12

Для непосредственного использования метанола в качестве топлива необходимо, чтобы цены на него оставались низкими. Метанол в качестве топлива для мощных газовых турбин по производству электроэнергии вынужден будет конкурировать со сжиженным природным газом. Для того, чтобы метанол был конкурентно-способным его цена не должна превышать 80 дол. США за 1 т.
В настоящее время существует, особенно в Японии, интерес к использованию метанола в качестве удобного средства для импортирования энергоресурсов и производства электроэнергии. Даже 20 % ежегодного роста электрических мощностей в Японии требует добавочных 3 млн. тонн метанола в год.

Слайд13

^ Диметоксиметан (метилаль)

может рассматриваться как новое перспективное топливо, получаемое на базе метанола. Это прозрачная бесцветная жидкость с высоким содержанием кислорода (до 42 %) с высоким цетановым числом.
Это вещество может использоваться в смеси с дизельным топливом для повышения его экологических характеристик. Диметоксиметан улучшает смазывающую способность дизельного топлива и полностью смешивается с этим топливом при любых температурах.

Слайд14
^ Диметиловый эфир – новое топливо для дизельных двигателей
Моторные топлива, получаемые из природного газа, не содержат ароматических углеводородов и серы и характеризуются полнотой сгорания. Согласно оценке экспертов, на сегодняшний день наиболее перспективным альтернативным топливом для дизельных двигателей является диметиловый эфир. Помимо уже названных преимуществ синтетических топлив, получаемых из природного газа, ДМЭ характеризуется высоким цетановым числом (55-60 против 40-55 для солярки), а также отсутствием сажи и оксидов азота в выхлопных газах, что особенно важно для крупных городов. Стендовые испытания ДМЭ показали, что изменений в конструкции дизельного двигателя не требуется, необходима лишь незначительная модернизация системы подачи топлива. Недостатком ДМЭ является пониженная, по сравнению с дизтопливом, теплотворная способность, что частично искупается большей экономичностью двигателя и отсутствием затрат на очистку выхлопа. Сочетание высокого цетанового числа и низкой температуры кипения обеспечивает хороший холодный старт двигателя. Предварительные технико-экономические оценки показывают, что производство ДМЭ более выгодно, чем производство дизтоплива по методу Фишера-Тропша.

Слайд15 16, 17

В Москве реализуется программа перевода дизельных двигателей на ДМЭ в качестве моторного топлива. Её реализация позволит существенно улучшить экологическую обстановку в городе, поскольку применение ДМЭ в качестве моторного топлива приводит к существенному снижению выбросов СО, NO и сажи, что проиллюстрировано на слайдах.

Слайд18

Парк дизельного автотранспорта, переводимого на ДМЭ в качестве моторного топлива, составит к 2008 г около 4000 ед (а.м типа «Бычок» и «Икарус»), потребление ДМЭ составит около 160 тыс. т/г. При этом количество вредных выбросов в атмосферу сократится примерно в 4 раза и составит около 220 кГ/ам в год против 850 кГ/ам в год при использовании дизтоплива.
В настоящее время разработаны три модификации автомобилей ЗИЛ-5301 «Бычок», использующих диметиловый эфир в качестве:

На ГУП «Мосавтохолод» проходят эксплуатационные испытания опытной партии из 30 авторефрижераторов ЗИЛ-5301 «Бычок», по 10 ед. каждой модификации. Испытания подтверждают заявленные разработчиками характеристики автомобилей по экологичности и топливной экономичности (полное отсутствие сажи, снижение оксидов азота в 2,5 раза, расход ДМЭ до 30 л/100 км, что ниже даже расчетных данных).
Проведенные испытания говорят о хороших перспективах применения диметилового эфира как моторного топлива взамен дизельному.

Слайд19

^ Метанольные топливные элементы

.
Фирмы «Daimler» и «Ballard Rower Systems» недавно объявили о создании совместного предприятия по массовому производству топливных элементов для автомобилей.
В основе решения – простота, предлагаемая прямым окислением в метанольной топливной ячейке при использовании полимерной электролитической мембраны для отделения анода от катода. Ячейка работает при температуре 90о С с метанолом, содержащим до 5 % воды в качестве топлива и с воздухом в качестве окислителя. Единственными продуктами реакции являются СО2 и вода.

Слайд20

На экране показана принципиальная схема устройства.

Слайд21
2010-07-19 18:44 Читать похожую статью
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © Помощь студентам
    Образовательные документы для студентов.