Өнөөдрийг хүртэл дэлхий дээр модноос метан үйлдвэрлэх ашиглалтад орсон хэдхэн төсөл бий. Эхний үр дүн нь энэ чиглэлд ноцтой нээлт болно гэж найдаж байна.
"Биомассын метан" өгүүллийн томъёог үзнэ үү
Метан CH4 нь агаараас бараг хоёр дахин хөнгөн, өнгөгүй, үнэргүй хий юм. Энэ нь ургамал, амьтны организмын үлдэгдэл агаарт нэвтрэхгүйгээр задралын үр дүнд байгальд үүсдэг. Ийм учраас жишээлбэл, намгархаг газар, нүүрсний уурхайд байдаг. Метан нь байгалийн хийд ихээхэн хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд одоо өдөр тутмын амьдралд болон үйлдвэрлэлд түлш болгон өргөн хэрэглэгддэг.
Өнөөдөр сэргээгдэх эх үүсвэрээс эрчим хүч үйлдвэрлэх чиглэлээр хамгийн хурдацтай хөгжиж буй технологийн нэг бол биометаныг агааргүй исгэх аргаар гаргаж, улмаар байгалийн хийг хэрэглэгчдэд хүргэх сүлжээнд нийлүүлэх явдал юм. Энэхүү технологийг ашиглан биометан үйлдвэрлэх өндөр өртөгтэй (1 кВт.ц тутамд 8-10 евро цент) хэдий ч түүнийг үйлдвэрлэх суурилуулалтын тоо байнга нэмэгдэж байна. 2009 онд ХБНГУ-д одоо байгаа байгалийн хийн хоолойд хий нийлүүлдэг 23 сонгодог (бууцаар ажилладаг) био хийн үйлдвэр аль хэдийн ашиглалтад орсон бөгөөд өөр 36 нь баригдаж, төлөвлөгдөж байна. Энэ үзүүлэлтийн өсөлтийн шалтгаан нь Герман улсад 2004 онд батлагдсан Сэргээгдэх эрчим хүчний тухай хууль (Erneuerbare Energien Gesetz - EEG) бөгөөд 2009 онд нэмэлт өөрчлөлт оруулсан бөгөөд хийн борлуулагчид хэрэглэгчиддээ нөхөн сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаргаж авсан хийг санал болгож, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд төрөөс татаас авах боломжийг олгодог. сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрээс (RES).
Модноос SNG хий үйлдвэрлэдэг дэлхийн анхны үйлдвэр
Австрийн Гюссинг хот. Эхний ээлжинд метан үйлдвэрлэх нэгж байна
Сонгодог бөгөөд одоо өргөн хэрэглэгддэг схемийн дагуу биометаныг ургамлын субстратаас (жишээлбэл, эрдэнэ шиш), гахайн цогцолборын зутан, үхрийн ялгадас, тахианы ялгадас гэх мэтээс гаргаж авдаг. Ийм биомассаас метаныг агааргүй задралаар (исгэх замаар) гаргаж авдаг. ). Агааргүй задралын үед органик бодис (байгалийн хог хаягдал) хүчилтөрөгч байхгүй үед задардаг. Энэ үйл явц нь хоёр өөр бүлгийн бактерийн оролцоотойгоор гурван үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шатанд нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүд (өөхний хүчил, уураг, нүүрс ус) ферментийн гидролизийн үр дүнд энгийн нэгдлүүд болж хувирдаг. Хоёр дахь шатанд энгийн нэгдлүүд нь агааргүй (эсвэл хүчил үүсгэгч) бактерийн бүлэгт өртөж, үндсэндээ дэгдэмхий тосны хүчлүүд үүсдэг. Гурав дахь шатанд органик хүчлүүд нь хатуу агааргүй (эсвэл метан үүсгэгч) бактерийн нөлөөгөөр нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба метан болж хувирдаг. Энэ үе шатны дараа метанаар баяжуулсан хий (био хий) гаргаж авдаг бөгөөд түүний илчлэг нь 5340-6230 ккал/м 3 байна.
Мод гэх мэт хатуу биомассаас гаргаж авсан "Эрсатгаз" нь бууц, хог хаягдлаас гаргаж авсан био хийтэй харьцуулахад мэдэгдэхүйц давуу талтай: ийм хий үйлдвэрлэхэд оролцдог хүмүүс хөрөө тээрэм, мод бэлтгэх, мод боловсруулах зэрэгт асар их хэмжээний хог хаягдал гаргадаг. Нэмж дурдахад Европын зах зээл дээр хөрөө тээрэм, мод боловсруулах хаягдлын үнэ биохий үйлдвэрлэхэд ашигладаг хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүний үнээс ялгаатай нь хамаагүй бага хэлбэлздэг. Биогаз үйлдвэрлэхэд хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүн (үр тариа, эрдэнэ шиш, рапс гэх мэт) ашиглах нь эцсийн дүндээ хүнсний зах зээлд үнэ өсөхөд хүргэдэг гэдгийг мартаж болохгүй. Үүнээс гадна химийн урвалын хаягдал дулаан нь сонгодог биохийн үйлдвэрт исгэх урвалын хаягдал дулааны температуртай харьцуулахад өндөр температуртай байдаг. Үүнээс үзэхэд модыг метанжуулах явцад ялгардаг дулааны энергийг бүс нутгийн дулаан хангамжид илүү үр ашигтайгаар ашиглах боломжтой. Сонгодог биохийн үйлдвэрүүдээс ялгаатай нь модноос метан үйлдвэрлэх үйлдвэрийг ажиллуулахад эвгүй үнэр гарахгүй байх нь чухал юм. Үүнээс гадна эдгээр суурилуулалт нь сонгодог суурилуулалтаас хамаагүй бага зай эзэлдэг бөгөөд хотын бөөгнөрөл дотор байрлаж болно.
Технологи
Өнөөдөр хөдөө аж ахуйн субстратаас биометаныг исгэх замаар өргөнөөр гаргасны үр дүн (анаэроб исгэх) нь биометан бөгөөд энэ нь ихэвчлэн метан, нүүрстөрөгчийн давхар ислээс бүрддэг. Дараа нь биометан нь CO 2-ыг ялгах замаар байгалийн хийн чанарыг сайжруулахын тулд тусгай бэлтгэлд хамрагдах ёстой. Исгэх явцад дулааны алдагдал нь бүхэл бүтэн процессын гинжин хэлхээний үр ашгийг хязгаарладаг. Үр ашиг нь 50-60% байна.
Нүүрс, биомасс (мод) зэрэг нүүрстөрөгч агуулсан хатуу түлшнээс нийлэг байгалийн хий (Орлуулагч байгалийн хий - SNG) үйлдвэрлэхэд үйл явцын эхний шатанд дулаанаар хийжүүлсний дараа синтетик хий гэж нэрлэгддэг хий гаргаж авдаг. Энэ нь бүх төрлийн хольцоос (ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүхэр, хлорын нэгдлүүдээс) цэвэршүүлсний дараа метан нийлэгждэг. Энэхүү экзотермик процесс нь тохиромжтой катализаторын дэргэд 300-аас 450 ° C-ийн температур ба 1−5 бар даралтанд явагддаг. Энэ тохиолдолд дараахь хариу урвал явагдана.
Томьёог үзнэ үү
Агааргүй исгэхээс ялгаатай нь дулааны биомасс хийжүүлэх нь илүү өндөр үр ашигтай байдаг, учир нь SNG үйлдвэрлэлийн хаягдал дулааныг үргэлж газар дээр нь ашиглаж болно.
Зарчмын хувьд синтезийн хий, түүнчлэн устөрөгч (H 2) ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн (CO) хийн хольцоос метан үйлдвэрлэх нь маш эртний технологи юм. Францын химич Пол Сабатиер метан үйлдвэрлэх аргыг зохион бүтээж, түүний нэрээр нэрлэсэн: Sabatier урвал буюу Sabatier процесс (Франц: Sabatier--Reaktion). 1912 онд тэрээр химийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Энэ процесс нь метан үүсгэхийн тулд никель катализаторын оролцоотойгоор өндөр температур, даралттай устөрөгчийг нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй урвалд оруулдаг. Хөнгөн цагааны исэл бүхий рутенийг илүү үр дүнтэй катализатор болгон ашиглаж болно.
Уг процессыг дараах химийн урвалаар тодорхойлно.
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O.
Хоёр урвал хоёулаа экзотермик шинж чанартай байдаг тул реакторыг хөргөх эсвэл эргүүлэх тусгай арга хэмжээ авахгүй бол катализаторыг 600 ° C хүртэл халаахад мууддаг. Үүнээс гадна, өндөр температурт H 2 ба CO-ийн термодинамик тэнцвэрт байдал өөрчлөгддөг тул метаны хангалттай өндөр гарцыг зөвхөн 300 ° C-аас доош температурт олж авах боломжтой.
Хийжүүлэх технологийг 1800-аад онд хотыг гэрэлтүүлэхэд шаардлагатай синтетик хий үйлдвэрлэх зорилгоор бүтээж, ахуйн болон үйлдвэрлэлийн зориулалтаар (металлурги, уурын хөдөлгүүр гэх мэт) хөргөгч болгон ашигладаг. Нүүрс, ургамлын биомасс, түүний боловсруулсан бүтээгдэхүүн (нүүрс) хоёулаа хийжүүлсэн.
Синтетик химийн бодис, түлш үйлдвэрлэхэд нүүрс хийжүүлэх үндсэн процессыг ашиглах нь 1920-иод онд Мюлхайм ан дер Рур (Герман) дахь Кайзер Вильгельмийн нэрэмжит нүүрсний судалгааны хүрээлэнгээс эхэлсэн. Энэ хүрээлэнд Франц Фишер, Ханс Тропш нар Германд нүүрснээс шингэн түлш үйлдвэрлэх синтезийн хий (сингаз) үйлдвэрлэх аргыг зохион бүтээжээ. Фишер-Тропшийн үйл явц буюу Фишер-Тропшийн синтез (FTS) нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) ба устөрөгчийн (H 2) холилдсон катализатор (төмөр, кобальт) -ын оролцоотойгоор явагддаг химийн урвал юм. нь синтезийн хий нь янз бүрийн шингэн нүүрсустөрөгч болж хувирдаг. Үүссэн нүүрсустөрөгчийг цэвэршүүлж зорилтот бүтээгдэхүүн болох синтетик тосыг олж авдаг. Нүүрс ба/эсвэл модны түлшний хэсэгчилсэн исэлдэлтийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба нүүрстөрөгчийн дутуу исэл үүсдэг.
Фишер-Тропш процессыг дараах химийн тэгшитгэлээр тодорхойлно.
CO + 2H 2 → --CH 2 -- + H 2 O
2CO + H 2 → --CH 2 -- + CO 2.
Нүүрс эсвэл хатуу нүүрстөрөгч агуулсан хог хаягдлыг хийжүүлсний дараа гаргаж авсан нийлэг хийг Фишер-Тропшийн процессоор цаашид хувиргахгүйгээр шууд түлш болгон ашиглаж болно. Тиймээс хийн түлшээс шингэн түлш рүү шилжих нь маш хялбар юм. Дэлхийн 2-р дайны үед Германд Фишер-Тропш синтезийг найман үйлдвэрт синтетик дизель түлш (жилд 600 орчим мянган тонн) үйлдвэрлэхэд ашиглаж байжээ. Төслийг улсаас бүрэн санхүүжүүлсэн. Германд Дэлхийн 2-р дайн дууссаны дараа эдгээр бүх үйлдвэрүүд хаагдаж, технологийн хамт АНУ-д нөхөн төлбөр болгон экспортолж, тэндээсээ дэлхий даяар тараажээ. Үүний зэрэгцээ Өмнөд Африкийн Бүгд Найрамдах Улсад South African Synthetic Oil Ltd компани . (SASOL) нь Германы технологийг ашиглан синтетик түлш үйлдвэрлэж эхэлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл Өмнөд Африк дахь дөрвөн үйлдвэр, Катар дахь нэг үйлдвэртээ жилд 200 мянга гаруй баррель шингэн нүүрсустөрөгчтэй тэнцэх газрын тос үйлдвэрлэж байна. Өмнөд Африк нь удаан хугацааны туршид CFT процессыг хөгжүүлсэн дэлхийн цорын ганц улс байв. Гэвч 1973 оны хямралын дараа дэлхийн олон орны газрын тос, эрчим хүчний компаниуд (ялангуяа АНУ, Герман) синтетик шингэн түлш, байгалийн нийлэг хий үйлдвэрлэх хоёрыг сонирхож эхэлсэн.
Байгалийн нийлэг хий үйлдвэрлэх хэд хэдэн төсөл боловсруулсан боловч тэдгээрийн зөвхөн нэг нь үйлдвэрлэлийн хэмжээнд амжилттай хэрэгжиж байна. 1984 онд Great Plains Synfuels Plant (Dakotagas Company) нь АНУ-д хүрэн нүүрсийг метанжуулах үйлдвэрийг ажиллуулж, өнөөг хүртэл байгалийн хийн сүлжээнд нийлүүлсэн синтетик байгалийн хийг үйлдвэрлэж байна. Тус үйлдвэрийн хоногийн хүчин чадал 3.9 сая м3 ШНГ.
1920-иод оны сүүлчээс 1950-иад он хүртэл хийн үйлдвэрүүд мод (түлээ, нүүрс), хүлэр ашиглан хийн хөдөлгүүрийн түлш үйлдвэрлэдэг байсан ЗХУ-ын туршлагыг эргэн санах нь зүйтэй. 1929 онд ЗХУ-д хүлэрт ажилладаг анхны том хий үйлдвэрлэх станц баригдсан бөгөөд дараагийн жилүүдэд томоохон үйлдвэрүүдэд ижил төстэй хэд хэдэн станц баригдсан. Модны хийг голчлон тээврийн түлшинд ашигласан. Баруун Сибирийн бүтээн байгуулалт эхэлж, цэнхэр түлшний дэлхийн хамгийн том ордуудыг нээсний дараа ЗХУ-д хийн үйлдвэрлэл харамсалтай нь мартагджээ.
Модноос метан үйлдвэрлэх
Хийжүүлэхэд CH n O m химийн томъёотой биомассыг эхлээд устөрөгч ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислээс бүрдэх синтезийн хий болгон хувиргадаг. Нийлбэр томьёо бүхий биомассын метаны урвалын стехиометрийн ерөнхий тэгшитгэлээс
CH 1.23 O 0.38 + 0.5025 H 2 O → 0.55875 CH 4 +0.44125 C 2 O
Энэ нь метан реакторт ус эсвэл усны уурыг нийлүүлж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах ёстой. Энд хэд хэдэн сонголт байдаг: үйлдвэрлэлийн синтезийн нэгэн адил CO 2 нь метаны реактороос шууд синтезийн хийнээс ялгардаг, эсвэл био хий бэлтгэх (исгэх) процессын дараа аль хэдийн цэвэршүүлээгүй синтетик байгалийн хийнээс ялгардаг. . Эхний аргын бусад аргуудаас давуу тал нь аль хэдийн цэвэршүүлсэн хий нь метаны эргэлтэнд ордог явдал юм. Хоёр дахь аргын давуу тал нь метан реактор нь илүүдэл усны уураар ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн үүсэхийг ихээхэн бууруулдаг.
Эдгээр чиглэлийн ажлыг ЕХ-ны BioSNG-ийн хүрээнд шинэ технологи ашиглан биомассаас метан үйлдвэрлэх хөтөлбөрийг бичихэд оролцсон Пол Шеррерийн хүрээлэн (Швейцарь) дээр хийгдэж байна. төсөл. Энэхүү технологийг Австрийн Гуссинг хотын дулааны цахилгаан станцад практикт нэвтрүүлсэн. 2009 онд ашиглалтад орсон метан синтезийн үйлдвэр нь 1 МВт-ын хүчин чадалтай, модны үртэс дээр ажилладаг. Шведийн Гётеборг хотод модноос метан үйлдвэрлэх 30 МВт-ын төслийг одоо хэлэлцэж байна. Үүнтэй төстэй ажлыг Герман (Штутгарт, ZSW), Нидерланд (Эрчим хүчний судалгааны төв, ECN) болон Грац (Австри) дахь Техникийн их сургуулийн Дулааны инженерийн хүрээлэнд Пфаффенхофен ан дер Илм дэх Agnion компанитай хамтран хийж байна. (Герман).
Биомассаас метаны нийлэгжилтийн үр ашиг
Аливаа синтезийн нэгэн адил үйл явцын үе шат бүрт метан үйлдвэрлэхэд алдагдал зайлшгүй гардаг. Экзотермик урвал явагдах үед дулаан ялгардаг бөгөөд түүний энергийн агууламж нь нийлэгжилтийн явцад химийн холбоотой энергиэс их байх боломжгүй. Метанжуулалтын хувьд энэ нь ашигласан биомассын энергийн ердөө 60 орчим хувь нь эцсийн бүтээгдэхүүн болох SNG-д үлддэг гэсэн үг юм.
Гэхдээ татгалзсан дулаан нь 200-аас 400 ° C-ийн өндөр температуртай тул үүнийг газар дээр нь ашиглаж болно. Ийм учраас хаягдал дулааныг 100 хувь, тухайлбал, хувийн айл өрх, фермийн аж ахуйг халаах, хатаах цогцолборт ашиглах гэх мэт асуудлыг 100 хувь шийдвэрлэх боломжтой тул метан синтезийн жижиг үйлдвэрүүд онцгой ашигтай болж байна. гагцхүү хийнжүүлэлт, метанжилтаас үүсэх хаягдал дулаанаас гадна 50% хүртэл усны уур агуулсан цэвэршүүлээгүй нийлэг хий дэх усны уурын конденсацийн дулаан. Ийм дулааныг бүрэн ашиглаж, үүссэн SNG-ийг хийн сүлжээ, хийн хадгалах байгууламжид борлуулснаар нийт үр ашиг 95% орчим байна. Ийм төслүүдийн эргэн төлөгдөх хугацаа хэдхэн жил байна.
Байгалийн хийг хатуу биомасс түлшнээс хамаагүй өндөр үр ашигтайгаар ашиглах боломжтой байдаг тул хатуу био түлшийг шууд шатаахаас илүү модноос гаргаж авсан метаныг ашиглах нь зүйтэй. Шалтгаан: хийн эсвэл уурын турбин цахилгаан станцад цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд байгалийн хий ашиглах үед цахилгаан эрчим хүчний 60 хүртэлх хувийг авдаг, биомассаас хатуу түлш шатаах үед 30% -иас дээш цахилгаан эрчим хүчний гарцтай төслүүдийг хэрэгжүүлэхэд маш хэцүү байдаг. . Мөн 1 мВт/цаг хүртэл төвлөрсөн бус цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бол синтезийн хий ашигладаг когенерацийн хийн цахилгаан станцууд нь органик циклийн процесс (ORC-процесс) болон хатуу био түлш шатаах дулааны цахилгаан станцуудаас илүү үр дүнтэй байдаг.
Ийм дулааны цахилгаан станцуудын үйл ажиллагаа нь өндөр молекул жинтэй ажлын шингэний (дулааны тос, органик ууршуулагч бодис) термодинамик эргэлтийн процессын (ORC - органик rankine мөчлөг) мөчлөгийн дараалалд суурилдаг. Эргэлтийн насос нь ажлын шингэнийг өндөр температурт органик хөргөлтийн дулаан солилцуур руу шахаж, тэнд нь ууршдаг. Шингэн уур нь турбиныг хөдөлгөж, дараа нь дараагийн дулаан солилцуур руу орж, ус эсвэл агаараар хөргөж, конденсаци үүсгэдэг. Конденсат нь эргэлтийн насосны коллектор руу орж, термодинамикийн мөчлөг (ORC) давтагдана. Хөргөлтийн болон хөргөлтийн шингэн нь турбин эсвэл ажлын шингэнтэй шууд харьцдаггүй. ORC процессоор дамжуулан дулааны цахилгаан станцууд өндөр хүчин чадал, найдвартай ажиллагаа, зардлын хэмнэлттэй байдаг.
Биометан ашиглах үед дулааны эрчим хүчийг дангаар үйлдвэрлэх нь дулаан үйлдвэрлэх уламжлалт аргуудтай өрсөлдөхүйц байдаг. Хэрэв модыг метанжуулах процессын хаягдал дулааныг газар дээр нь (төвлөрсөн бус) ашиглаж, үйлдвэрлэсэн хий нь байгалийн хий хадгалах байгууламжид орвол нийт ашиглалтын түвшин 93% -ийг олж авдаг бөгөөд жишээлбэл, дулааны цахилгаан станцууд үүнийг ашиглаж чадахгүй. модны чипс эсвэл үрэл (станцын үр ашиг бага, халаалтын сүлжээнд нэмэлт алдагдал гардаг).
Томоохон хийн түлшээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцууд байгалийн гаралтай нийлэг хийн бэлтгэгдсэн хийтэй зэрэгцэн байгалийн хийтэй хавсарч шатаахад “цэвэршээгүй” нийлэг хийг ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний өртгийг мэдэгдэхүйц бууруулах юм.
Биомасс хий эсвэл чулуужсан байгалийн хий?
Синтетик байгалийн хий (SNG) нь байгалийн хийтэй ижил шинж чанартай, цэвэршүүлсэн синтетик хий юм.
Agnion компанийн тооцоолсноор 1 МВт хүртэл хүчин чадалтай суурилуулалтанд модны чипсээс SNG үйлдвэрлэх зардал 8-10 евро цент/кВт цаг байна.
Биометан үйлдвэрлэх зардлыг чулуужсан байгалийн хийг олборлох, тээвэрлэх зардалтай харьцуулах боломжтой. Гэсэн хэдий ч ийм үйлдвэрлэл одоогоор өрсөлдөх чадваргүй байна. Бүх зүйл дэлхийн нефтийн үнээс шалтгаална. Хэрэв түүхий нефтийн үнэ жишээлбэл баррель нь 100 ам.доллар бол Германд аж үйлдвэрийн үйлчлүүлэгчдийн хувьд байгалийн хийн үнэ 5-6 евро цент/кВт.ц байна. Хувийн өрхүүдийн хувьд үнэ өндөр байх болно - 8-10 евро цент/кВт.ц. Нэг баррель газрын тосны үнэ 200 доллараас дээш байх үед байгалийн хий нь аж үйлдвэрийн хэрэглэгчдэд хүртэл тогтмол 10 евро цент/кВт-аас илүү үнэтэй байх болно. Ийм нөхцөлд биомассаас SNG үйлдвэрлэх нь RES-ийн тухай хуулийн татаасгүйгээр ч гэсэн эдийн засгийн хувьд ашигтай байж болох юм. Мөн Украинд одоогийн үнээр нийлэг хий нь байгалийн хийнээс хоёр дахин хямд байна. Тэд модны үртэс, сүрэл, хүлэр, нүүрсний хольцыг хийжүүлж синтезийн хий үйлдвэрлэх өөрсдийн төслийг боловсруулж байна. Түүний найрлага: 25-30% хүртэл метан, 30-35% нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, үлдсэн 6% азот, нүүрстөрөгчийн давхар исэл.
Одоогийн байдлаар дэлхийн эрчим хүчний хэрэгцээ ойролцоогоор 11-12 тэрбум тонн түлшний эквивалент (ce) бөгөөд газрын тос, байгалийн хийн 58-60% -ийг хангаж байна. Жилд сэргээгдэх ургамлын биомассын эрчим хүчний нөөц нь үйлдвэрлэсэн газрын тосны хэмжээнээс 25 дахин их байдаг. Одоогийн байдлаар шатсан ургамлын биомасс нь хэрэглэсэн эрчим хүчний нөөцийн 10 орчим хувийг (ойролцоогоор 1 тэрбум тонн түлштэй тэнцэх хэмжээний түлш) эзэлдэг бөгөөд ирээдүйд биомассын хэрэглээг түүнийг боловсруулах бүтээгдэхүүн (шингэн, хатуу түлш) хэлбэрээр нэмэгдүүлэх төлөвтэй байна. , гэх мэт) болон юуны түрүүнд хуримтлагдан задарч, байгаль орчныг бохирдуулдаг хог хаягдал.
Газрын тос, байгалийн хийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж, үүний зэрэгцээ ургамлын биомассыг (түүний шууд шаталтаас гадна) эрчим хүч ашиглах аргууд сайжирна. Био энергийн энэ гайхамшигтай ирээдүйд дээр дурдсан технологиуд нь огт өөр, үйлдвэрлэлийн түвшинд эрэлт хэрэгцээтэй байх нь гарцаагүй. Ямар ч байсан би тэгж итгэхийг хүсч байна.
Сергей ПЕРЕДЕРИЙ,
EKO Holz-und Pellethandel GmbH,
Дюссельдорф, Герман
Химичид зэсийн исэл, цайрын исэлд суурилсан фотокатализаторыг бүтээсэн бөгөөд энэ нь нарны гэрэлд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг метан болгон хувиргах боломжийг олгодог бөгөөд ийм катализаторыг ашиглах нь дагалдах бүтээгдэхүүн үүсэхээс бүрэн сэргийлдэг. Судалгааг онд нийтлэв Байгалийн харилцаа холбоо.
Агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ ихсэх нь дэлхийн дулаарлын боломжит шалтгаануудын нэг гэж нэрлэгддэг. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн түвшинг ямар нэгэн байдлаар бууруулахын тулд эрдэмтэд үүнийг нүүрстөрөгч агуулсан бусад бодис болгон хувиргах явцад химийн эх үүсвэр болгон ашиглахыг санал болгож байна. Жишээлбэл, саяхан агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийг метанол болгон бууруулсан. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нүүрсустөрөгчийн түлш болгон хувиргах үр дүнтэй аргуудыг боловсруулах олон оролдлого хийсэн. Үүнд ихэвчлэн титан (IV) исэлд суурилсан катализаторыг ашигладаг боловч тэдгээрийн хэрэглээ нь олон тооны дайвар бүтээгдэхүүн, ялангуяа устөрөгчийг үйлдвэрлэхэд хүргэдэг.
Солонгосын химич нар шинэ бүтээлдээ цайрын исэл, зэс (I) исэлээс бүрдэх фотокатализаторын шинэ тохиргоог санал болгосноор агаар мандлын нүүрсхүчлийн хийг метан болгон бууруулж, өндөр үр ашигтайгаар ашиглах боломжтой болжээ. Катализаторыг олж авахын тулд химич нар зэс, цайрын ацетилацетонатын хоёр үе шаттай синтезийг ашигласан. Үүний үр дүнд жижиг шоо зэс (I) оксидын нано талстаар бүрсэн цайрын оксидын бөмбөрцөг хэлбэртэй нано хэсгүүдийг авах боломжтой болсон.
Катализаторын нано бөөмсийн синтезийн схем
К.-Л. Bae et al./Nature Communications, 2017
Ийм нано бөөмс нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг метан болгон хувиргах фотокатализатор болох нь тогтоогдсон. Усан орчинд харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны бүсэд гэрлээр цацрах үед өрөөний температурт урвал явагдана. Энэ нь өмнө нь усанд ууссан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг. Катализаторын идэвхжил нь 1 грамм катализатор тутамд 1080 микромоль байв. Үүссэн хийн хольц дахь метаны агууламж 99 хувиас давжээ. Катализаторын ийм өндөр үр ашигтай байдлын шалтгаан нь зэс, цайрын исэл дэх зурвасын завсарын энергийн харьцаа бөгөөд энэ нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд илүү үр ашигтай цэнэгийг шилжүүлэхэд хүргэдэг.
Санал болгож буй катализаторыг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг метан болгон хувиргах явцад бодисын концентрацийг өөрчлөх.
К.-Л. Bae et al./Nature Communications, 2017
Нэмж дурдахад эрдэмтэд санал болгож буй катализаторын шинж чанарыг өмнө нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хувиргахад ашиглаж байсан хамгийн үр дүнтэй катализатортой харьцуулсан. Ижил масстай катализатор нь нэгэн зэрэг шинэ метанаас 15 дахин бага метан үйлдвэрлэх боломжийг олгодог нь тогтоогджээ. Үүнээс гадна үүссэн хольц дахь устөрөгчийн агууламж нь метаны агууламжаас ойролцоогоор 4 дахин их байдаг.
Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар тэдний санал болгож буй катализатор нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг метан болгон үр дүнтэй хувиргахад ашиглагдахаас гадна фотокатализаторын оролцоотой ийм урвалын механизмын талаархи мэдээллийн эх сурвалж юм.
Агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээг багасгахын тулд өөр аргыг бас ашигладаг. Жишээлбэл, саяхан Исландын цахилгаан станцуудын нэгэнд агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийг авдаг модуль байсан.
Александр Дубов
Нийтэлсэн: 2016.12.31 11:32Нүүрстөрөгчийн давхар ислээс метан үйлдвэрлэх нь лабораторийн нөхцөл шаарддаг процесс юм. Ийнхүү 2009 онд Пенсильванийн Их Сургуульд (АНУ) азотын хольц агуулсан TiO 2 (титаны давхар исэл) -ээс бүрдсэн нано хоолой ашиглан ус, нүүрстөрөгчийн давхар ислээс метан гаргаж авсан. Судлаачид метан авахын тулд ус (уурын төлөвт) болон нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дотор талдаа нано хоолойтой таглаатай металл саванд хийжээ.
Метан үйлдвэрлэх үйл явц нь дараах байдалтай байна: нарны гэрлийн нөлөөн дор цахилгаан цэнэгийг зөөвөрлөх хэсгүүд хоолойн дотор гарч ирэв. Ийм бөөмс нь усны молекулуудыг устөрөгчийн ион (H, дараа нь устөрөгчийн молекулууд Н2 болгон нэгтгэдэг) болон гидроксил радикалууд (-OH хэсгүүд) болгон тусгаарладаг. Цаашилбал, метан үйлдвэрлэх явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) ба хүчилтөрөгч (O 2) болж хуваагдсан. Эцэст нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь устөрөгчтэй урвалд орж, ус, метан үүсдэг.
Урвуу урвал - нүүрстөрөгчийн давхар ислийн үйлдвэрлэл нь метаны уурын хэв гажилтын үр дүнд үүсдэг - 700-1100 ° C температурт, 0.3-2.5 МПа даралттай байдаг.
Цаг хугацаа өнгөрөх тусам ногоон технологи улам бүр түгээмэл болж байна. Энэ долоо хоногийн эхээр LanzaTech 15 мянга орчим литр агаарын тээврийн түлш үйлдвэрлэж байгаагаа зарлав. Дэлхий өдөр бүр илүү их түлш үйлдвэрлэдэг боловч энэ нь онцгой зүйл бөгөөд үүнийг Хятадын аж үйлдвэрийн үйлдвэрүүдийн хийн ялгарлаас гаргаж авсан. Шатахууныг Ричард Брэнсоны компани болох Virgin Atlantic руу шилжүүлсэн бөгөөд энэ түлшээр дүүргэсэн онгоц аль хэдийн амжилттай нислэг үйлдсэн байна.
Энэ долоо хоногт агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дахин боловсруулдаг Швейцарийн Climeworks компани Италид агаар мандлаас CO2 ялгаруулж, устөрөгч үйлдвэрлэх үйлдвэр байгуулснаа зарлалаа. Сүүлийнх нь метан үйлдвэрлэх циклд ашиглагдана.
Үйлдвэрийг аль хэдийн барьсан, 7-р сард бүтээгдсэн, түүний нээлт (одоогоор туршилтын горимд) өнгөрсөн долоо хоногт болсон. Энэ төрлийн аж ахуйн нэгж хямдхан биш нь тодорхой бөгөөд гарааны бизнес эрхлэгчдэд ийм төслийг хэрэгжүүлэх хөрөнгө олох нь тийм ч хялбар биш байх болно. Европын холбоо мөнгө олж, төслийг санхүүжүүлсэн.
Энэ нь тус компанийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг боловсруулах гурав дахь үйлдвэр юм. Анхны үйлдвэр нь тийм ч том биш, харин агаар мандлаас CO2-ыг авч, хүлэмжинд гаргадаг жижиг байгууламжийг бий болгож, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдсэний үр дүнд ургамал илүү хурдан хөгжиж байв. Хоёр дахь үйлдвэр нь Исландад баригдсан бөгөөд энэ нь CO2-ыг хийн төлөвөөс холбосон төлөвт хувиргадаг. Энэ хий нь галт уулын идэвхтэй бүс нутгийн литосферт шууд "шаягдсан" (бүх Исланд бол ийм бүс нутаг юм), тэнд химийн хувьд базальттай холбогддог.
Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ашиглах хоёр дахь хувилбар нь техникийн хувьд хэрэгжүүлэхэд нэлээд төвөгтэй тул төслийг хэрэгжүүлэхэд бага зэрэг хүндрэлтэй байсан. Гэсэн хэдий ч компанийн удирдлага уг суурилуулалтууд нэлээд удаан хугацаанд "нэг ч удаа завсарлага аваагүй" гэж мэдэгдэв. Хоёрдахь үйлдвэрийн загвар нь модульчлагдсан, өргөтгөх боломжтой, ингэснээр үйлдвэрийн бүтээмж нэмэгдэж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжийн гуравдахь хувилбарын хувьд энэ нь өдрийн цагаар ажиллахгүй, харин өдөрт ердөө 8 цаг ажиллах болно. Үүний зорилго нь "агаараас" түлш үйлдвэрлэх боломжийг харуулах явдал юм. Түлш шатаах үед урвалын бүтээгдэхүүн, түүний дотор нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулах нь тодорхой юм. Гэвч уг үйлдвэр CO2-ыг дахин дахин барьж, улмаар "хүний гараар хийсэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн эргэлтийг" бий болгоно. Хэрэв үйлдвэрлэлийг өргөжүүлбэл C02-ын хэрэглээ болон агаарын хөлгийн түлшний үйлдвэрлэл мөн хэмжээгээр нэмэгдэх болно.
Одоогийн байдлаар уг станцын суурилуулалтад гурван агаар цуглуулагч багтсан бөгөөд төслийн удирдагчид эдгээр нь эрчим хүчний хэмнэлттэй, өмнөх хувилбаруудаас хамаагүй илүү гэж хэлж байна. Жилд тус үйлдвэр одоогийн ажлын хэмжээгээр 150 тонн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг цуглуулах боломжтой. Уг станцыг суурилуулснаар нарны зайнаас гаргаж авсан эрчим хүчийг ашиглан цагт ойролцоогоор 240 шоо метр устөрөгч үйлдвэрлэх боломжтой.
Нисэхийн түлш нь нүүрстөрөгчийн давхар ислээс үүсдэг
Дараа нь устөрөгчийг катализаторын тусламжтайгаар CO2-тэй нэгтгэдэг (энэ нь мөн агаар мандлын агаараас тусгаарлагддаг). Энэ ажиллагааг гүйцэтгэдэг реакторыг Францын Atmostat компани бүтээжээ. Метаныг цэвэршүүлж үйлдвэрийн хэрэгцээнд ашигладаг. Дараа нь даралтын дор шингэн болгон хувиргаж, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашигладаг.
Хэдийгээр үйлдвэр ашиглалтад орсон ч эдийн засгийн хувьд үр ашиггүй. Харамсалтай нь ашиг олох зам урт. Дээр дурдсанчлан үйлдвэрлэл нь жилд ердөө 150 тонн нүүрсхүчлийн хийг “устгах” боломжтой. Мөн энэ бодисыг агаар мандалд ялгаруулах жилийн хэмжээ 30-40 гигатон байдаг бөгөөд энэ үзүүлэлт өдөр бүр нэмэгдэж байна.
Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэл үйл ажиллагаагаа явуулж байгаа бөгөөд хөрөнгө оруулагчид энэ технологийг сонирхож байгаа нь тодорхой байна - тус компани саяхан өөр нэг тойргийг хааж, ойролцоогоор 30.8 сая доллар хүлээн авсан.
Climeworks бол ижил төстэй төслүүдийг хэрэгжүүлдэг компани юм.
Аж үйлдвэрт нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 үйлдвэрлэх гол арга нь метан CH4-ийг устөрөгч H2 болгон хувиргах урвалын дайвар бүтээгдэхүүн болгон үйлдвэрлэх, нүүрсустөрөгчийн шаталтын урвал (исэлдэлт), шохойн чулуу CaCO3 шохойн CaO, усанд задрах урвал юм. H20.
CO2 нь CH4 болон бусад нүүрсустөрөгчийг устөрөгч H2 болгон хувиргах үйл явцын дайвар бүтээгдэхүүн юм.
Устөрөгч H2 нь үйлдвэрлэлд, ялангуяа аммиак NH3 (Хабер процесс, устөрөгч, азотын каталитик урвал) үйлдвэрлэх үйл явцад ашиглахад шаардлагатай байдаг; Аммиак нь эрдэс бордоо, азотын хүчил үйлдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Устөрөгчийг янз бүрийн аргаар гаргаж авах боломжтой бөгөөд үүнд экологичдын дуртай усны электролиз байдаг боловч харамсалтай нь энэ үед нүүрсустөрөгчийг шинэчлэхээс бусад устөрөгч үйлдвэрлэх бүх арга нь эдийн засгийн хувьд бүрэн үндэслэлгүй юм. үйлдвэрлэл - үйлдвэрлэлийн цахилгаан эрчим хүчний "үнэгүй" илүүдэл байхгүй тохиолдолд. Тиймээс нүүрстөрөгчийн давхар исэл мөн ялгардаг устөрөгчийг үйлдвэрлэх үндсэн арга нь метаныг уураар хувиргах явдал юм: ойролцоогоор 700...1100°C температурт, 3...25 бар даралттай үед. катализатор болох усны уур H2O нь метан CH4-тэй урвалд орж, синтезийн хий ялгардаг (үйл явц нь эндотермик, өөрөөр хэлбэл дулаан шингээх үед үүсдэг):
CH4 + H2O (+ дулаан) → CO + 3H2
Пропаныг үүнтэй төстэй аргаар уураар шинэчилж болно.
С3H8 + 3H2O (+ дулаан) → 2CO + 7H2
Мөн этанол (этил спирт):
C2H5OH + H2O (+ дулаан) → 2CO + 4H2
Бензин хүртэл уурын шинэчлэлт хийх боломжтой. Бензин нь 100 гаруй төрлийн химийн нэгдлүүдийг агуулдаг бөгөөд изооктан ба толуолын уурыг өөрчлөх урвалыг доор харуулав.
C8H18 + 8H2O (+ дулаан) → 8CO + 17H2
C7H8 + 7H2O (+ дулаан) → 7CO + 11H2
Тиймээс нэг буюу өөр нүүрсустөрөгчийн түлшийг уураар шинэчлэх явцад устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл CO (нүүрстөрөгчийн дутуу исэл) -ийг олж авдаг. Устөрөгч үйлдвэрлэх үйл явцын дараагийн шатанд нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь катализаторын оролцоотойгоор хүчилтөрөгчийн атом O-г уснаас хий рүү шилжүүлэх урвалд ордог = CO нь CO2 болж исэлддэг ба устөрөгч H2 нь чөлөөт хэлбэрээр ялгардаг. Урвал нь экзотермик бөгөөд ойролцоогоор 40.4 кЖ/моль дулаан ялгаруулдаг.
CO + H2O → CO2 + H2 (+ дулаан)
Аж үйлдвэрийн орчинд нүүрсустөрөгчийн уурын өөрчлөлтийн явцад ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2-ийг амархан тусгаарлаж, цуглуулж болно. Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд CO2 нь хүсээгүй дайвар бүтээгдэхүүн бөгөөд үүнийг зүгээр л агаар мандалд чөлөөтэй ялгаруулдаг боловч одоо CO2-аас салах зонхилох арга нь байгаль орчны үүднээс хүсээгүй бөгөөд зарим аж ахуйн нэгжүүд илүү "дэвшилтэт" аргыг ашигладаг. жишээлбэл, нүүрсхүчлийн 2-ыг буурч байгаа газрын тосны орд руу шахах эсвэл далайд шахах гэх мэт.
Нүүрс устөрөгчийн түлшний бүрэн шаталтаас CO2 үйлдвэрлэх
Шатаахад, өөрөөр хэлбэл хангалттай хэмжээний хүчилтөрөгчөөр исэлдэхэд метан, пропан, бензин, керосин, дизель түлш гэх мэт нүүрсустөрөгчид нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ихэвчлэн ус үүсдэг. Жишээлбэл, CH4 метаны шаталтын урвал дараах байдалтай байна.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
Түлшний хэсэгчилсэн исэлдэлтээр Н2 үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүн болох CO2
Дэлхийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэсэн устөрөгчийн 95 орчим хувийг дээр дурдсан нүүрсустөрөгчийн түлш, ялангуяа байгалийн хийд агуулагдах CH4 метаныг уураар шинэчлэх аргаар үйлдвэрлэдэг. Уурын шинэчлэлээс гадна метан болон бусад нүүрсустөрөгчид нь түлшийг бүрэн шатаахад хангалтгүй хэмжээний хүчилтөрөгчтэй урвалд ороход хэсэгчилсэн исэлдэлтийн аргаар нэлээд өндөр үр ашигтай нүүрсустөрөгчийн түлшнээс устөрөгч гаргаж авах боломжтой (бүрэн шаталтын явцад түлшний шаталт, дээр товчхон тайлбарласан, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг CO2 хий ба H20 ус) авдаг. Стехиометрийн хэмжээнээс бага хэмжээний хүчилтөрөгч нийлүүлэх үед урвалын бүтээгдэхүүн нь голчлон устөрөгч H2 ба нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, мөн нүүрстөрөгчийн дутуу исэл CO гэж нэрлэгддэг; нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 болон бусад зарим бодисыг бага хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг. Практикт энэ процессыг ихэвчлэн цэвэршүүлсэн хүчилтөрөгчөөр бус агаараар хийдэг тул процессын оролт, гаралтын аль алинд нь азот байдаг бөгөөд энэ нь урвалд оролцдоггүй.
Хэсэгчилсэн исэлдэлт нь экзотермик процесс бөгөөд урвал нь дулааныг үүсгэдэг гэсэн үг юм. Хэсэгчилсэн исэлдэлт нь уурын өөрчлөлтөөс хамаагүй хурдан явагддаг бөгөөд реакторын хэмжээ бага байх шаардлагатай. Доорх урвалаас харахад хэсэгчилсэн исэлдэлт нь уурын шинэчлэлтийн процессоос ялгарах устөрөгчийн нэгж түлш тутамд бага устөрөгч үүсгэдэг.
Метан CH4-ийн хэсэгчилсэн исэлдэлтийн урвал:
CH 4 + ½O 2 → CO + H 2 (+ дулаан)
Пропан C3H8:
C 3 H 8 + 1½O 2 → 3CO + 4H 2 (+ дулаан)
Этилийн спирт C2H5OH:
C 2 H 5 OH + ½O 2 → 2CO + 3H 2 (+ дулаан)
Бензинд агуулагдах зуу гаруй химийн нэгдлүүдээс изооктан ба толуолын жишээн дээр бензинийг хэсэгчлэн исэлдүүлэх:
C 8 H 18 + 4O 2 → 8CO + 9H 2 (+ дулаан)
C 7 H 18 + 3½O 2 → 7CO + 4H 2 (+ дулаан)
CO-г нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон хувиргаж, нэмэлт устөрөгч үйлдвэрлэхийн тулд уурын шинэчлэлтийн үйл явцын тайлбарт дурдсан хүчилтөрөгчийн шилжилтийн урвалын ус→хийг ашигладаг.
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (+ бага хэмжээний дулаан)
Элсэн чихэр исгэхээс үүсэх CO2
Мөөгөнцрийн зуурмагаас согтууруулах ундаа, гурилан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд этилийн спирт C2H5OH, нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 үүсэх замаар сахар - глюкоз, фруктоз, сахароз гэх мэт исгэх процессыг ашигладаг. Жишээлбэл, глюкоз C6H12O6-ийн исгэх урвал нь:
C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
Мөн фруктоз C12H22O11 исгэх нь дараах байдалтай байна.
C 12 H 22 O 11 + H 2 O → 4C 2 H 5 OH + 4CO 2
Виттеманн үйлдвэрлэсэн CO2 үйлдвэрлэх төхөөрөмж
Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэхэд үүссэн согтууруулах ундаа нь исгэх урвалын зайлшгүй шаардлагатай бүтээгдэхүүн гэж хэлж болно. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг заримдаа агаар мандалд гаргаж, заримдаа карбонатжуулахын тулд ундаанд үлдээдэг. Талх жигнэхэд эсрэгээр нь тохиолддог: CO2 нь зуурмагийг өсгөхөд хүргэдэг бөмбөлөг үүсгэх шаардлагатай бөгөөд жигнэх явцад этилийн спирт бараг бүрэн ууршдаг.
Олон аж ахуйн нэгж, ялангуяа архины үйлдвэрүүд, CO 2 нь огт шаардлагагүй дайвар бүтээгдэхүүн бөгөөд үүнийг цуглуулж, борлуулдаг. Исгэх савнаас гарсан хийг спиртийн саваар дамжуулан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн цех рүү нийлүүлж, CO2-ыг цэвэршүүлж, шингэрүүлж, савлана. Үнэн хэрэгтээ энэ нь олон бүс нутагт нүүрстөрөгчийн давхар ислийн гол нийлүүлэгчид байдаг архины үйлдвэрүүд бөгөөд тэдний ихэнх нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зарах нь орлогын сүүлчийн эх үүсвэр биш юм.
Шар айрагны үйлдвэр, архины үйлдвэрүүдэд (Huppmann/GEA Brewery, Wittemann гэх мэт) цэвэр нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгах төхөөрөмж үйлдвэрлэх, мөн нүүрсустөрөгчийн түлшнээс шууд үйлдвэрлэх бүхэл бүтэн салбар бий. Air Products, Air Liquide зэрэг хийн нийлүүлэгчид CO2-ыг ялгах станцуудыг суурилуулж, дараа нь цилиндрт дүүргэхийн өмнө цэвэршүүлж шингэрүүлдэг.
СаСО3-аас шатсан шохойн CaO үйлдвэрлэхэд CO2
Өргөн хэрэглэгддэг шатаасан шохойг үйлдвэрлэх процесс нь CaO нь урвалын дайвар бүтээгдэхүүн болох нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг. Шохойн чулууны CaCO3 задралын урвал нь эндотермик бөгөөд ойролцоогоор +850°C температур шаарддаг бөгөөд дараах байдалтай байна.
CaCO3 → CaO + CO2
Хэрэв шохойн чулуу (эсвэл өөр металл карбонат) хүчилтэй урвалд орвол нүүрстөрөгчийн давхар исэл H2CO3 нь урвалын бүтээгдэхүүний нэг болж ялгардаг. Жишээлбэл, давсны хүчил HCl нь шохойн чулуу (кальцийн карбонат) CaCO3-тай дараах байдлаар урвалд ордог.
2HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + H 2 CO 3
Нүүрстөрөгчийн хүчил нь маш тогтворгүй бөгөөд агаар мандлын нөхцөлд CO2 болон усны H2O болж хурдан задардаг.
