Новейшая технология получения синтез-газа.

Как известно, в настоящее время учёные во всём мире ведут активную разработку альтернативных источников энергии, в частности изучается возможность получения газообразных смесей из низкосортных твёрдых топлив. Объединённый институт высоких температур РАН разработал схему термической переработки в смесь монооксида углерода и водорода твёрдой биомассы.

Переработка выполняется в два этапа – на первом происходит пиролиз сырья, на втором получившиеся в результате газы фильтруются через подогретый углеродный фильтр. При пиролизе вследствие высокой температуры в отсутствии кислорода разрушаются органические соединения. Как результат, образуются газы из твердого сырья (азот, водород, углекислый газ, монооксид углерода, метан, угольный осадок и пары смол, воды и кислот), которые при остывании собираются в жидкую фракцию. Вот эта результирующая газовая смесь (синтез-газ) и обладает необходимой для использования в качестве источника энергии теплотой сгорания. Российские учёные предлагают в качестве сырья использовать торф, солому, древесные отходы. Оптимальный диапазон температур для получения максимального числа летучих соединений составляет 250–600 °С. Фильтрация получившейся газовой смеси выполняется через угольный остаток, также получившийся в результате пиролиза сырья. Поверхность такого фильтра пористая, что способствует быстрому нагреву пиролизных газов до нужных температур.

Экспериментально установлено, что при температуре более 1000 °С жидкая фаза в смеси отсутствует. С изменением температуры переработки сырья меняется состав и объём газовой смеси. Углерод взаимодействует с нагретой водой, образуя монооксид углерода, водород и происходит быстрое разложение пиролизных газов. Как результат при температуре фильтрации 1000 °С содержание метана и углекислого газа не более 1%. Полученный синтез-газ содержит равными объёмами водород и монооксид углерода, что приемлемо для использования его в энергоустановках на базе газо-поршневых двигателей. Разработчики полагают, что использование этого метода значительно увеличивает удельный выход газа при допустимой, не менее 11 МДж/м3, удельной теплоте сгорания и позволяет не загрязнять окружающую среду продуктами пиролиза. Метод интересен и тем, что позволит рационально и экономически выгодно использовать местные ресурсы.