Roj av hluavtaws: piav qhia, yam ntxwv, kev ua tau zoo, kev tsim khoom

2024 Tus sau: Howard Calhoun | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 10:28

Kev tshawb fawb thiab kev vam meej tso cai rau koj los tsim tej yam uas tsis tau pom dua ua ntej, uas ntau tus tsis tuaj yeem xav txog. Piv txwv li, piv txwv li, xws li kev txhim kho tshiab xws li roj av hluavtaws. Ntau tus neeg paub tias cov roj no tau txais los ntawm distillation los ntawm cov roj. Tab sis nws kuj tuaj yeem ua ke los ntawm cov thee, ntoo, roj av. Kev tsim cov roj hluav taws xob hluavtaws, txawm hais tias nws tsis tuaj yeem hloov pauv txoj hauv kev ntawm kev tsim khoom, tseem tsim nyog los kawm. Yog li ntawd, nws cov keeb kwm yuav raug txiav txim siab, nrog rau txoj hauv kev kom tau txais nws.

Introduction

Nws nyuaj rau xav txog kev vam meej niaj hnub no yam tsis muaj roj cav - diesel, kerosene, roj av. Tsheb, dav hlau, foob pob hluav taws, thauj dej ua haujlwm rau lawv. Tab sis cov roj hauv plab yog txwv. Tsis ntev tas los no, nws tau ntseeg tias tib neeg yuav tsis ntev los no yuav ntsib kev tsis txaus roj. Tab sis nws muab tawm,tsis yog txhua yam tu siab. Cov thev naus laus zis tshiab tau raug tsim los txhawm rau txhawm rau txhawm rau rov qab los, thiab lwm txoj kev xaiv tau tshwm sim. Peb kuj tuaj yeem hais txog lub zog ntsuab thiab ua kom muaj txiaj ntsig ntawm kev siv cov peev txheej (cov tsheb me niaj hnub tau yooj yim tswj 4-6 litres roj ib puas kilometers, txawm hais tias thaum pib ntawm peb txhiab xyoo lawv xav tau txog 10). Thiab cov roj zoo, raws li nws muab tawm, tuaj yeem tau txais los ntawm ntau yam khoom siv tsis yog roj av.

Nws pib li cas?

Peb yuav tsum pib nrog cov xwm txheej uas tshwm sim ntau dua 150 xyoo dhau los. Nws yog thaum ntawd kev lag luam roj pib. Txij thaum ntawd los, noob neej tau siv ntau tshaj li ib nrab ntawm qhov hu ua lub teeb raw khoom. Thaum xub thawj, roj tau siv los ua qhov chaw ntawm thermal zog. Nyob rau hauv peb lub sij hawm, txoj kev no tsis yog kev lag luam. Thaum lub caij tsheb tuaj txog, cov khoom ntawm cov roj fractionation tau nthuav dav hauv lub luag haujlwm ntawm lub cev muaj zog. Nyob rau tib lub sijhawm, cov khoom siv raw ntau dhau lawm, qhov txiaj ntsig tau zoo dua los nrhiav lwm txoj hauv kev.

roj yog dab tsi? Qhov no yog kev sib xyaw ntawm hydrocarbons, thiab tshwj xeeb tshaj yog, cycloalkanes. Lawv yog dab tsi? Qhov yooj yim tshaj plaws alkane paub rau ntau yam li methane roj. Tsis tas li ntawd, muaj nitrogenous thiab sulfurous impurities hauv cov roj. Thiab yog tias nws tau ua tiav lawm, ces koj tuaj yeem tau txais ntau yam khoom sib txawv. Piv txwv li, coj cov roj av uas paub zoo. Nws sawv cev li cas? Qhov tseeb, qhov no yog cov roj qis qis uas tsim los ntawm cov saw hlau luv hydrocarbons nrog tus nqi.atoms ntawm tsib mus rau cuaj. Roj av yog cov roj tseem ceeb rau cov neeg caij tsheb nrog rau cov dav hlau me me. Tom ntej no highlighted hom yog kerosene. Nws yog nkig thiab hnyav dua. Nws yog tsim los ntawm hydrocarbons uas muaj los ntawm 10 mus rau 16 atoms. Kerosene yog siv nyob rau hauv dav hlau aircraft thiab cav. Ib feem hnyav dua yog cov roj roj. Nws yog siv rau hauv cov roj diesel, uas yog sib xyaw nrog kerosene.

Kev tshawb fawb rau lwm qhov

Txawm hais tias cov feem tseem ceeb tau txais los ntawm cov roj, nws tau pom tias lwm cov khoom siv roj carbon monoxide tuaj yeem siv rau lub hom phiaj no. Qhov teeb meem no tau daws los ntawm chemists thaum ntxov li xyoo 1926. Tom qab ntawd cov kws tshawb fawb Fischer thiab Tropsch nrhiav pom qhov txo qis ntawm cov pa roj carbon monoxide nyob rau hauv huab cua. Nws tau pom tias cov kua thiab cov khoom siv hydrocarbons tuaj yeem tsim los ntawm cov roj sib xyaw ua ke ntawm cov catalysts. Hais txog lawv cov tshuaj muaj pes tsawg leeg, lawv nyob ze rau cov khoom tau los ntawm cov roj. Qhov tshwm sim ntawm kev tshawb fawb tshuaj hu ua "synthesis gas". Nws muab tawm yooj yim heev. Ntau npaum li ntawd nws tuaj yeem rov ua dua tom tsev los ntawm txhua tus neeg uas tsis tau hla chemistry thiab physics hauv tsev kawm ntawv. Nws tau txais los ntawm kev hla dej vapor tshaj cov thee (qhov no yog nws cov gasification) lossis los ntawm kev hloov cov pa roj carbon monoxide (nws feem ntau yog methane). Nyob rau hauv rooj plaub thib ob, hlau catalysts tau ntxiv. Nws yuav tsum raug sau tseg tias cov roj synthesis tuaj yeem tsim tsis yog los ntawm methane thiab thee xwb. Kev cog lus kev taw qhia tam sim no suav tias yog ua haujlwm ntawm enzymatic thiabthermochemical ua cov zaub raw cov ntaub ntawv pov tseg. Peb yuav tsum tsis txhob hnov qab txog qhov hloov dua siab tshiab ntawm biogas, uas yog, volatile tshuaj tau los ntawm decomposition ntawm organic pov tseg.

Daim ntawv thov tau hloov zuj zus li cas?

Nazi Lub Tebchaws Yelemees ua tau zoo hauv qhov no. Thaum Ntiaj Teb Tsov Rog II, nws muaj teeb meem tseem ceeb ntawm cov khoom siv roj. Yog li ntawd, tag nrho cov complexes tau tsim uas ua cov thee ua kua roj. Thiab cov roj hluav taws xob hluavtaws ntawm Thib Peb Reich ua rau nws txoj kev koom tes tseem ceeb, ua rau ncua lub caij nplooj zeeg ntawm lub xeev txaus ntshai no. Tom qab ntawd cov txheej txheem ntawm cov tshuaj liquefaction ntawm thee tau siv kom txog thaum cov roj pyrolysis tau txais. Thaum kawg ntawm kev ua tsov ua rog, Nazi lub teb chaws Yelemees tau tswj kom ncav cuag 100,000 barrels roj hluavtaws ib hnub. Hauv cov ntsiab lus ntau dua, qhov no yog ntau dua 130 tons! Kev siv cov thee yog qhov tsim nyog vim muaj cov tshuaj lom neeg zoo sib xws. Yog li, hauv nws cov ntsiab lus hydrogen yog 8%, thaum hauv roj nws yog 15%. Yog tias koj tsim ib qho kev ntsuas kub thiab saturate thee nrog hydrogen nyob rau hauv ib qho tseem ceeb ntim, ces nws yuav mus rau hauv lub xeev ua kua. Cov txheej txheem no hu ua hydrogenation. Tsis tas li ntawd, nws tuaj yeem ua kom nrawm thiab nce hauv ntim yog tias siv cov catalysts: hlau, tin, npib tsib xee, molybdenum, txhuas thiab ntau lwm yam. Tag nrho cov no ua rau nws muaj peev xwm cais ntau feem thiab siv lawv rau kev ua haujlwm ntxiv.

roj av hluavtaws yog tsim nyob rau hauv lub teb chaws Yelemees tam sim no. Tom qab Tsov Rog Ntiaj Teb Zaum II, South Africa tau ua raws li kev cai. CesTuam Tshoj, Australia thiab Tebchaws Meskas tau pib koom nrog. Nws yuav tsum tau muab sau tseg tias peb kuj muaj peev xwm rau txoj kev loj hlob ntawm cheeb tsam no.

About ntog thiab nce

Nyob rau hauv Soviet Union, txawm tias ua ntej pib Tsov Rog Thoob Ntiaj Teb thib Ob, muaj kev tshawb nrhiav kom tau txais cov roj av los ntawm cov thee xim av. Tab sis, alas, nws tsis tuaj yeem tau txais txiaj ntsig tsim nyog rau kev tsim khoom lag luam. Tom qab qhov kawg ntawm kev tsis sib haum xeeb, tus nqi ntawm cov roj poob, thiab nrog rau nws, qhov xav tau ntawm cov roj hluavtaws tau ploj mus. Tam sim no, vim qhov txo qis hauv cov roj cia, thaj chaw no tau muaj kev rov yug dua tshiab. Kev tsim cov roj av hluavtaws tau dhau los ua ntau dua, feem ntau ntsib nrog kev txhawb nqa los ntawm lub xeev. Piv txwv li, nyob rau hauv lub tebchaws United States, manufacturers ntawm xws li fuels tuaj yeem suav rau tsoomfwv cov nyiaj pab. Txawm hais tias tag nrho cov yuav tsum tau ua ua ntej, cov roj ua kua yog tsim los ntawm qhov txwv. Qhov tseeb yog tias kev nthuav dav ntawm cov peev txheej uas twb muaj lawm raug txwv los ntawm tus nqi siab, uas ua rau ntau tshaj qhov tau txais los ntawm cov khoom siv raw li ib txwm. Piv txwv li, roj av hluavtaws hauv lub teb chaws Yelemees tuaj yeem tsim los ntawm dej thiab carbon dioxide, tab sis tsuas yog ib xyoos nws yuav raug nqi tsheb tshiab. Thiab tag nrho vim yog tus nqi siab ntawm installation. Lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm kev ua haujlwm yog kev tshawb nrhiav kev lag luam kev daws teeb meem. Piv txwv li, qhov teeb meem ntawm kev txo qis rau coal liquefaction yog qhib. Tam sim no nws yog ib qho tsim nyog los tsim 300-700 atmospheres, thiab kev tshawb fawb tau ua tiav kom tiav tus nqi ntawm 100 thiab qis dua. Kuj tseem ceeb yog cov teeb meem ntawm kev nce cov khoom tsim tawm ntawm cov tshuab hluav taws xob, kev tsim cov catalysts tshiab (ntau dua). Yog lawm, thiab peb yuav tsum tsis txhob hnov qab tias tsis muaj ntau qhov zoo ntawm cov thee ntuj. Yog li ntawd, nws yog suav tias yog ntau cog lus kom tau nws los ntawm cov pa roj. Dab tsi yog cov cib fim ntawm no?

Tsim los ntawm natural gas

Qhov no yog qhov tseeb tshwj xeeb vim muaj teeb meem kev thauj mus los uas twb muaj lawm. Yog li, yog tias koj thauj cov roj av, ces tus nqi ntawm qhov no yuav yog 30-50% ntawm tus nqi ntawm cov khoom kawg. Yog li ntawd, nws ua tam sim ntawd nyob ze qhov chaw ntawm extraction rau hauv high-zoo roj av thiab diesel roj yog heev tseem ceeb. Qhov no tso rau pem hauv ntej ib tug xov tooj ntawm cov kev cai rau lub compactness ntawm installation. Yog tias cov khoom kawg tau txais los ntawm theem methanol, cov txheej txheem zoo li no yooj yim vim tias nws yuav siv qhov chaw hauv ib lub reactor. Tab sis yuav tsum muaj ntau lub zog, uas yog vim li cas cov roj hluavtaws yog ob zaug kim li roj. Lwm txoj hauv kev rau cov qauv no tau thov los ntawm Lub Tsev Haujlwm ntawm Petrochemical Synthesis ntawm Lavxias Academy ntawm Kev Tshawb Fawb. Nws suav nrog kev ua haujlwm nrog lwm qhov nruab nrab - dimethyl ether. Nws tsis yog qhov nyuaj rau kev ua haujlwm li no yog tias qhov kev faib ua feem ntawm cov pa roj carbon monoxide nyob rau hauv cov roj synthesis nce. Kev tsim cov roj av hluavtaws nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog ib qho ntxiv thiab theej ib puag ncig tus phooj ywg roj. Tshwj xeeb tshaj yog nws pom nws tus kheej zoo thaum pib lub cav txias vim nws tus lej cetane siab. Thiab rau kev tsim cov roj av, qhov kev xaiv no tsis yog qhov phem. Yog li, koj tuaj yeem ua roj nrog qhov ntsuas octane ntawm 92. Cov roj hluavtaws hluavtaws los ntawm cov pa roj hauv tib lub sijhawm muaj kev phom sij tsawg dua li cov khoom uas tuaj yeem pom hauv cov khoom tsim los ntawm cov roj. Cov kev teeb tsa tau npaj los ntawm Lavxias Academy ntawm Kev Tshawb Fawb muaj cov txheej txheem ntawm kev ua haujlwm, raws li qhov uas, qhov kub thiab txias, qhov ntau dua.kev ua tau zoo.

Koj puas ua tau koj tus kheej?

Txawm hais tias qhov tseeb tias lwm lub zog yog suav tias yog ib qho kev tshawb fawb me me, nws tsis yog qhov teeb meem los rov ua nws cov kev ua tiav hauv ib tsev neeg. Yog li ntawd, yog, nws yog ib qho tsim nyog los tsim cov roj av hluavtaws nrog koj tus kheej txhais tes. Ntxiv mus, muab qhov tshwj xeeb ntawm cov xwm txheej uas ib tus yuav tsum muaj, nws muaj peev xwm cia siab rau ntoo, thee thiab biogas. Qhov twg ntawm lawv yuav nyiam nyob hauv tsev - txhua tus txiav txim siab rau nws tus kheej.

Raws li qhov yooj yim tshaj plaws, qhov tseem ceeb tshaj plaws yog cov lus nug ntawm yuav ua li cas kom tau cov roj av hluavtaws los ntawm ntoo nrog koj tus kheej tes. Ntau tus xav tias nws tsuas yog ua cov khoom siv hauv tsev lossis cov khoom siv raw rau cov khoom ua si. Tab sis nws tsim nyog nco ntsoov tsawg kawg yog ntoo cawv, thiab nws pom tseeb tias muaj peev xwm muaj. Yuav ua li cas kom tau txais cov roj synthesis hauv qhov no? Nws yog ib qho tsim nyog yuav tau coj ntoo (los yog nws cov pov tseg, dab tsi raws nraim tsis tseem ceeb). Hauv tsev, koj tuaj yeem ua ib lub cuab yeej los ntawm peb qhov chaw, txhua qhov yuav ua nws txoj haujlwm. Thaum pib, nws yog ib qho tsim nyog los xyuas kom meej lawv qhuav thiab cua sov mus rau qhov kub ntawm 250-300 degrees Celsius. Tom qab ntawd los tig ntawm pyrolysis. Ntawm no qhov kub yuav tsum nce mus rau 700 degrees. Thiab theem kawg yog kev tsim roj. Nws pib chav hloov pauv. Cov txheej txheem yuav siv qhov chaw ntawm qhov kub ntawm 700-1000 degrees. Qhov tshwm sim yog ib tug ntshiab synthesis gas. Tsis tas yuav muaj kev cuam tshuam ntxiv. Tom ntej no, peb siv catalysts, thiab cov roj hluavtaws yog npaj txhij!

Ua los ntawm thee

Thiab ib qho me me ntxiv uas tsis tau hais ua ntej - thaum ua haujlwm hauv tsev, kev teeb tsa, kom paub meej, yuav tig mus rau qhov loj heev. Yog li ntawd, nws tsis pom zoo kom muab lawv tso rau hauv ib chav tsev. Tab sis kev tsim lawv hauv koj lub tsev lossis ze nws yog qhov tiag tiag.

Cov roj hluavtaws tuaj yeem tau txais los ntawm cov thee los ntawm kev cuam tshuam ntawm chav. Nws gasification yog txoj kev yooj yim tshaj plaws thiab ua tau zoo tshaj plaws rau cov xwm txheej hauv tsev. Yog li cia peb pib. Thaum xub thawj, rau kev ua tau zoo dua thiab kev nce hauv cov txheej txheem, cov thee yuav tsum tau crushed. Tom qab ntawd nws yog saturated nrog hydrogen. Tom qab ntawd nws yog ib qho tsim nyog los tsim qhov kub ntawm 400-500 degrees Celsius thiab lub siab ntawm 50-300 kg / cm2. Thiab peb tab tom tos lub sijhawm hloov mus rau lub xeev ua kua. Yog tias tsis siv cov kuab tshuaj, ces tsuas yog 5-8% ntawm tag nrho cov pa roj carbon monoxide yuav ua li ntawd. Tom qab ntawd los tig ntawm catalysts. Haum rau cov thee: molybdenum, npib tsib xee, cob alt, tin, txhuas, hlau, nrog rau lawv cov tebchaw. Txhua yam khoom siv raw tuaj yeem siv rau gasification. Xim av, pob zeb - txhua yam yuav ua. Txawm hais tias nws qhov zoo cuam tshuam rau kev hloov dua siab tshiab. Yav dhau los, lub npe ntawm tus nqi ntawm cov pa roj carbon monoxide tau muab thiab daim duab hu ua 8%. Qhov no tsis yog tseeb kiag li. Nyob ntawm hom thiab zoo, tus nqi tuaj yeem nyob ntawm 4% mus rau 8%. Thiab rau qhov tsawg kawg nkaus tsim nyog ntawm kev ua haujlwm tom ntej thiab kev sib cais ntawm cov roj av, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum ua kom tiav tus nqi ntawm 11% (zoo dua 15%). Thaum pib, tsis yog qhov tseeb tias txhua yam yuav ua tiav. Tshwj xeeb tshaj yog tias koj hla kev kawm hauv physics thiabchemistry. Txawm li cas los xij, cov roj hluavtaws hluavtaws los ntawm cov thee tuaj yeem ua tiav thiab siv.

Ua haujlwm nrog biogas

Qhov no yog ib qho txawv txawv thiab txawv txav, tab sis nws ua haujlwm. Nws txoj kev zoo nkauj kuj yog nyob rau hauv qhov tseeb hais tias raws li ib tug roj nws muaj ib tug dav daim ntawv thov tshaj li hluavtaws roj av xwb. Muaj tseeb, nws siv ntau qhov chaw. Yog li, piv txwv li, ib lub cubic meter ntawm biogas yog sib npaug rau 0.6 litres roj av. Yog tias koj siv nws tsis nyob rau hauv lub xeev compressed, ces txawm coj nws mus rau lub qhov muag ntawm lub tsheb, koj yuav tsis tau tsav ntau tshaj ib puas los yog ob kilometers. Yog li ntawd, yuav ua li cas los tsim cov roj av xav tau los ntawm nws? Qhov no yog ua tau vim qhov tseeb tias, qhov tseeb, nws yog methane nrog me me impurities. Qhov ntawd yog qhov koj xav tau. Synthesis, txawm li cas los xij, yog teeb meem. Tom qab tag nrho, ib yam dab tsi tshiab thiab tib lub sij hawm yooj yim tsis tau invented ntawm no. Ntawd yog, peb yuav tsum tau ua haujlwm ntawm kev tsim cov roj synthesis, thiab los ntawm nws los xyuas kom meej qhov tsim ntawm cov roj av. Qhov no yog ua tiav (raws li cov tswv yim feem ntau) los ntawm methanol. Txawm hais tias koj tuaj yeem ua haujlwm los ntawm dimethyl ether. Thaum nws los txog rau methanol, koj yuav tsum nco ntsoov tias nws yog qhov txaus ntshai heev. Qhov xwm txheej yog qhov nyuaj los ntawm qhov tseeb tias nws muaj ntxhiab tsw ntawm cawv, thiab qhov kub ntawm qhov kub ntawm 65 degrees Celsius. Feem ntau, ua hauj lwm nrog roj synthesis tsis yog ib tug me nyuam ua si. Yog li ntawd, nws yuav tsis yog superfluous los kawm chemistry thiab physics yog tias qhov kev paub no tsis muaj. Nyob rau hauv luv luv, hluavtaws roj av yog tau los ntawm distillation ntawm roj thiab ib tug condenser. Txoj kev no tsis yog nrawm, tab sis yog tias muaj keeb kwm zoo theoretical, nws tsis yooj yim. Tab sis tsis muaj kev paub nws yog tsis yooj yim sua ua hauj lwmpom zoo. Tom qab tag nrho, ntshiab methanol yog lub siab tshaj plaws octane roj, thiab yog li ntawd txaus ntshai. Thiab lub cav ntawm lub tsheb zoo tib yam yuav tsis "qhuav" nws - nws tsis yog tsim los rau qhov no.

Zaj lus

Yuav ua li cas thiaj tau roj hluavtaws. Nws yuav tsum raug sau tseg tias cov no tsis yog cov khoom ua si, tab sis yog ib qho kev ua kom muaj hluav taws. Yog li ntawd, tsis muaj kev npaj theoretical zoo, ib tus yuav tsum tsis txhob koom nrog qhov teeb meem no. Tom qab tag nrho, qhov no yuav yog kev ua txhaum ncaj qha ntawm cov cai kev nyab xeeb. Thiab lawv, nws yuav tsum nco ntsoov, ib txwm sau rau hauv cov ntshav.