Дървените стърготини могат да се използват за производство на висококачествено течно гориво - Industry News
Стърготини могат да се използват за производство на висококачествено течно гориво
Специалисти от Института по физикохимия и електрохимия. A. N. Frumkin RAS за първи път показа, че високотемпературната радиолиза на дървени стърготини може да се използва за получаване на висококачествено течно гориво. Изследователите съобщават, че течността, получена от брезови стърготини, отговаря на стандартните изисквания за фракционния състав на моторното гориво и има октаново число най-малко 90.
Суровините за производството на течни горива бяха лигнин и целулоза, основните компоненти на дървесината. Всъщност простият процес на получаване на течно гориво протича на два етапа. Първо, сухата дестилация на дървесина се извършва без достъп на въздух. Лъч от ускорени електрони загрява добре изсушени дървени стърготини до 400-450°C в поток от метан или смес от пропан-бутан. Под въздействието на енергията на йонизиращото лъчение лигнинът и целулозата се разлагат. След това парообразните продукти на радиолизата се охлаждат и кондензират във воден охладител при 15°C.
Продуктите от суха дестилация, в зависимост от вида на дървесината, съдържат от няколко процента до една четвърт ароматни компоненти, образувани при разлагането на лигнина и основните продукти на радиолизата на целулозата - фурани, алдехиди, алкилкетони и карбоксилни киселини. Съставът на получената продуктова смес зависи от вида на дървесината, например, когато се използват борови стърготини, масовата част на толуола може да достигне 10 процента. Тази смес обаче е нестабилна и трябва да се превърне в стабилни горивни съединения.
За стабилизиране е необходима метанова или пропан-бутанова атмосфера. В него продуктите от суха дестилация се превръщат в циклични и ациклични алкани, производни на тетрахидрофурана, алифатни алкохоли и етери.Изследователите се увериха, че течността, получена от брезови стърготини, отговаря на стандартните изисквания за фракционния състав на моторното гориво и има октаново число най-малко 90.
Добивът на компоненти на течно гориво може да се контролира чрез промяна на условията на суха дестилация или чрез промяна на съотношението на парите и газовата смес на етапа на стабилизиране. Учените съобщават, че може да се получи моторно, реактивно или котелно гориво.
Разбира се, дървото може да се нагрява не с електронен лъч, а по обичайния начин, например в муфелна пещ. Но при радиационно нагряване добивът на органични течности се удвоява в сравнение с обичайния. Радиолизата, проведена при атмосферно налягане, позволява да се получат до 15 kg/(kW·h) органични течности от бор, смърч, бреза и трепетлика. Добивът на полезен продукт достига 55-65% от теглото на облъчената дървесина. Второто значително предимство е, че при радиолиза не се образува вода.
Изследователите подчертават, че методът им е универсален – може да се използва за производство на гориво от почти всяка суровина, богата на ненаситени органични съединения.
Работата на московските учени е финансирана от програмата на Руската академия на науките „Фундаментални проблеми на енергетиката“.