Навигация
Биотехнологическая конверсия биомассы
100076
знаков
5
таблиц
23
изображения
6.2 Биотехнологическая конверсия биомассы
При биотехнологической конверсии, как правило, используется биомасса и прежде всего разнообразные органические отходы с влажностью не менее 75%, хотя в России разработаны научные основы биоконверсии биомассы с влажностью менее 75% - твердофазная метангенерация осадков сточных вод и твердых бытовых отходов [32].
Биологическая конверсия биомассы в топливо и энергию развивается по двум основным направлениям:
· ферментация с получением этанола, низших жирных кислот, углеводородов, липидов - это направление давно и успешно используется на практике;
· получение биогаза.
В настоящее время получение биогаза связано прежде всего с переработкой и утилизацией отходов животноводства, птицеводства, растениеводства, пищевой, спиртовой промышленности, коммунально-бытовых стоков и осадков.
В России имеются технологии по переработке отходов птицеводства. Одна из них, разработанная Т. Я. Андрюхиным, введена в эксплуатацию в 1987-1988 гг. на Октябрьской птицефабрике Глебовского ППО Истринского района Московской области. Станция перерабатывает ежесуточно 10 т куриного помета механической уборки и производит до 1000 м3 биогаза и до 30 т экологически чистых органических удобрений [33].
Из биологических методов превращения биомассы наибольшее распространение получают анаэробная переработка и этанольная ферментация. В процессе анаэробной переработки или перегнивання (метановая ферментация) органические вещества разлагаются до СО2 и CH4. Возможность получения высококалорийного, топливного газа (СН4) путем биохимической переработки биомассы, частности экскрементов крупного рогатого скота, реализована сравнительно недавно. Процесс анаэробной переработки органических отходов происходит в отсутствии кислорода с участием различных групп бактерий.
Одним из способов переработки биомассы является ацетонобутанольная ферментация, в результате которой под действием микроорганизма образуется уксусная и масляная кислота, этанол, бутанол, ацетон, изопропанол, а также диоксид углерода и водород.
7. Продукты, получаемые на основе синтез-газа
Альтернативные технологии получения качественных моторных топлив включают стадии газификации твердого сырья в смесь CO и H2 и последующего синтеза углеводородных смесей, используемых в качестве бензина, дизельного топлива или компонентов моторных топлив по схеме (рис. 18).
Рис. 18. Схема получения продуктов из твердого органического сырья через синтез-газ.
Жидкие продукты процесса Фишера-Тропша, образующиеся из синтез-газа на промотированных железных или кобальтовых катализаторах, содержат преимущественно неразветвленные парафиновые углеводороды. Фракции этих жидких продуктов могут использоваться в качестве дизельных и турбинных топлив с минимальной переработкой.
Осуществление процесса Фишера – Тропша в жидкой фазе с использованием суспензии катализатора дает возможность перерабатывать синтез-газ с высоким содержанием CO в качественные жидкие топлива. Применение синтез-газа с высоким отношением CO\H2 позволяет исключить стадию конверсии CO водяным паром, которая обычно используется для получения дополнительного количества Н2, и повысить термическую эффективность процесса.
В таблице 7 представлены данные о продуктах, получаемых на основе синтез-газа.
Таблица 7.
Характеристика производства различных продуктов, получаемых на основе синтез-газа.
| Процесс | Продукт | Состав исходного газа | Расход 1 т конечного продукта | Затраты тв. топлива на 1 т конечного продукта |
| Синтез аммиака | аммиак | 75% (об) H2, 25% (об) N2 | 2050 м3 H2+ 685 м3 N2 | 1,40 |
| Синтез метанола | метанол | 67% (об) Н2, 33% (об) CO | 1650 м3 H2+ 825 м3 CO | 1,50 |
| Оксосинтез | альдегиды, спирты | 50% (об) H2, 50%(об) CO | 600 м3 H2 + 600 м3 CO | 0,88 |
| Синтез у/в по Фишеру-Тропшу | жидкие углеводороды | 33% (об) Н2, 67% (об) или 67% (об) Н2, 33% (об) CO | 2000 м3 H2+ 4000 м3 CO или 4000 м3 H2 + 2000 м3 CO | 3,85 |
| Прямое восстановление железа | железная губка (92%Fe) | 33% (об) Н2, 67% (об) | 225 м3 H2 + 400 м3 CO | 0,45 |
| Гидрокрекинг вакуумного дистиллята нефти | бензин | 100% (об) H2 | 500 м3 H2 | 0,02 |
| Гидрирование каменного угля | жидкие углеводороды | 100% (об) H2 | 2070 м3 H2 | 0,27 |
| Гидрирование бурого угля | жидкие углеводороды | 100% (об) H2 | 1620 м3 H2 | 0,16 |
Похожие работы
... эту высокую стоимость. К тому же метанол сильно ядовит. Что касается дизельных двигателей, то в них можно использовать продукт разложения метанола – ДМЭ. 4. Получение диметилового эфира дегидратацией метанола Дегидратация метанола с получением диметилового эфира-исторически первый путь проведения данного синтеза. Этому процессу ещё с 1960-х годов было посвящено множество работ советских и ...
... затрат в рециркуляционных реакционно-ректификационных процессах с различной организацией подачи рецикла для реакции изомеризации типа АВ. Глава 2. Расчетно-аналитическая часть 2.1. Анализ стационарных состояний рециркуляционного реакционно-ректификационного процесса. В рециркуляционных схемах существуют различные варианты подачи рецикла. В данном случае рассматривается схема, ...
... процесс разделения нестабильных веществ можно проводить в холодильной камере. Выделенное соединение подвергают структурному химическому исследованию, а затем изучают его фармакологическое действие. Получение лекарственных веществ методом культуры тканей высших растений В нашей стране заготавливаются десятки тысяч тонн ЛРС. Однако потребность в БАВ, содержащихся в растениях, с каждым годом ...
... препаратов. Установлена связь полиморфизма 313A>G гена GSTP1 с изменчивостью уровня аланинаминотрансферазы (р=0,021). 7. Выявлены различия в структуре генетической подверженности к бронхиальной астме и туберкулезу по генам ферментативной системы метаболизма ксенобиотиков: гены GSTM1, CYP2E1 и CYP2C19 связаны с бронхиальной астмой и значимыми для заболевания качественными и ...
0 комментариев