Dunyoda tejamkor yoqilg'idan foydalanish zarurati uzoq vaqtdan beri kechiktirilgan. Misol uchun, piroliz gazi bugungi kunda Evropada allaqachon keng qo'llaniladi. Bunday yoqilg'ida barcha turdagi oshxona jihozlari, isitish moslamalari va hatto avtomobillar ham ishlaydi.
Tanrif
Aslida, "piroliz" tushunchasi ostida kimyogarlar yuqori harorat ta'sirida, odatda havo yo'qligida molekulyar darajada moddaning parchalanishini tushunishadi. Bunday sharoitda murakkab birikmalar oddiyroqlarga parchalanadi. Bunday holda, muhitda har xil turdagi yangi elementlar hosil bo'ladi. Umuman olganda, piroliz an'anaviy quruq distillash jarayonidir.
Oʻtindan olingan gaz
Yoqilg'i kislorodsiz muhitda yuqori haroratda yondirilganda quyidagi yonish mahsulotlari hosil bo'ladi:
- piroliz gazi;
- piroliz qatroni (suyuq mahsulot).
Ro'yxatdagi birinchi mahsulot, boshqa narsalar qatori, kislorodli muhitda yoqilg'ining yonishi paytida ham hosil bo'lishi mumkin bo'lgan xususiyatga ega. Biroq, bu holda gazni faqat yoqilg'i 500 °C dan past bo'lmagan haroratda yondirilganda olish mumkin.
Qaysi mahsulotlardan foydalanish mumkin
Uylardagi piroliz qozonlari oddiy yog'och yoki maxsus tagliklarda, masalan, talaş yoki presslangan yog'och talaşlaridan ishlashi mumkin. Har xil turdagi maishiy va sanoat chiqindilari ham pirolizlanishi mumkin. Xuddi shunday yoqib yuboriladi, masalan, kauchuk, eski avtomobil shinalari, plastmassa, eski narsalar va hokazo. Bu holda, piroliz nafaqat ma'lum miqdorda issiqlikni olish, balki atrof-muhitni toza saqlash imkonini beradi. Axir, siz bilganingizdek, plastmassa uzoq vaqt davomida erga parchalanmaydi. Tarkibida har xil turdagi neft bo‘lgan materiallar tuproqning o‘zini ham, suv havzalarini ham ifloslantiradi.
Shunga oʻxshash tarzda yoqish mumkin:
- qog'oz, karton, to'qimachilik;
- metan;
- uglevodorodlar;
- torf;
- tovar yog'och (shu jumladan, kimyoviy singdirilgan yog'och);
- somon, barglar, yong'oq qobig'i, begona o'tlar.
Bundan tashqari, boʻyoq qoldiqlari, yogʻlar va hokazolarni piroliz reaksiyasi orqali qayta ishlash mumkin. Bu ham atrof-muhitni toza saqlashga yordam beradi.
Tarkibi
Olingan piroliz gazida, boshqa narsalar qatori, odatda kuyik ko'rinishidagi ko'plab zarrachalar mavjud. Shuningdek, u turli xil kimyoviy komponentlarni, masalan, vodorodni o'z ichiga oladi. Biroq, asosiypiroliz gazining tarkibi hali ham shunday:
- uchuvchi uglevodorodlar;
- uglerod oksidi.
Inson salomatligi va hatto uning hayoti uchun juda xavfli, bunday reaksiyada CO koʻmirning toʻliq yonmasligi natijasida hosil boʻladi.
Piroliz turlari
Hozirda bunday reaksiyalarning faqat ikkita asosiy turi mavjud. Piroliz quyidagicha bo'lishi mumkin:
- quruq;
- oksidlovchi.
Birinchi turdagi reaksiyalar, oʻz navbatida, quyidagilarga boʻlinadi:
- past harorat;
- yuqori harorat.
Gaz qanday hosil bo'ladi: oksidlovchi piroliz
Bu reaktsiya hozirda eng ekologik toza va samarali deb ataladi. Piroliz bu holatda juda yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Masalan, metan shu tarzda yondirilganda u bilan kislorodning ma'lum foizi aralashadi. Qisman yonish bilan, bu holda modda juda katta miqdorda energiya chiqaradi. Natijada, aralashmaning qoldiqlari 16000 ° C haroratgacha isitiladi.
Oksidlovchi piroliz reaksiyasi asosan tarkibida neft, shuningdek, plastmassa va kauchuk boʻlgan turli sanoat materiallarini yoqish uchun ishlatiladi. Bunday holda gaz, masalan, chiqindilarni utilizatsiya qiluvchi kompaniyaning do'konlarini isitish uchun ishlatilishi mumkin.
Quruq piroliz
Bu reaktsiya kislorod ishtirokisiz sodir bo'ladi va yuqorida aytib o'tilganidek, o'z navbatida, past yoki yuqori harorat bo'lishi mumkin. Birinchi holdayoqilg'i maksimal darajada - 1000 ° C gacha, ikkinchisida - 1000 ° C dan yuqori qizdiriladi. Piroliz gazining katta miqdorini olish uchun asosan yuqori haroratli reaksiyalardan foydalaniladi.
Yoqilg'i 800 °C gacha bo'lgan muhitda yondirilganda, past kaloriyali juda ko'p gaz olinadi. Bundan tashqari, bu holatda juda oz miqdorda koks va suyuq smolalar qoladi.
Eng maqbuli piroliz gazini 900 dan 1000 °C gacha bo'lgan haroratda olishdir. Bunday holda, uni ishlab chiqarishning maksimal foizi allaqachon mavjud. Bunday holda, shu tarzda olingan gaz minimal kaloriya qiymatiga ega. Bunday mahsulot boshqa narsalar qatorida uzoq masofalarga tashish uchun mos bo'lgan yuqori sifatli yoqilg'i hisoblanadi.
Yoqilg'i 450 dan 500 °C gacha bo'lgan haroratlarda yondirilganda qattiq qoldiqlarda ham, gazda ham chiqish juda past bo'ladi. Biroq, ikkinchisi yuqori sifatga ega emas, chunki u maksimal kaloriya qiymatiga ega.
Gazni qayerda ishlatish mumkin
Shunday qilib, piroliz jarayoni har xil turdagi binolarni eng kam yoqilg'i yo'qotgan holda isitish imkonini beradi. Bundan tashqari, ushbu reaksiya yordamida atrof-muhit toza saqlanadi. Ammo kislorodsiz muhitda yoqilg'ining yonishi natijasida hosil bo'lgan piroliz gazini qayerda ishlatish mumkin?
Bu yonish mahsuloti bugungi kunda butun dunyoda birinchi navbatda issiqlik energiyasining muqobil iqtisodiy manbai sifatida qaraladi. Ba'zi Evropa mamlakatlarida piroliz gazi uzoq vaqtdan beri keng tarqalgansuvni (isitish va issiq suv tizimlari uchun), elektr energiyasini, bug'ni isitadigan uskunalar tomonidan ishlatiladigan yoqilg'i.
Qozonlar
Qadim zamonlardan beri odamlar o'z uylarini o'tin va ko'mirda ishlaydigan an'anaviy pechkalar yordamida isitishgan. Keyinchalik uylar bir xil turdagi yoqilg'ida ishlaydigan zamonaviy qattiq yonilg'i qozonlari bilan jihozlana boshladi. Bunday birliklar bizning davrimizda uylarni isitish uchun ishlatiladi. Ular arzon va ularni o'rnatish uchun har xil hollarda ruxsat olish shart emas. Biroq, an'anaviy qattiq yonilg'i qozonlari bitta jiddiy kamchilikka ega. Ular yoqilg'ini juda tejamsiz iste'mol qiladilar. Bunday birliklarning kameralarida juda ko'p yonish qoldiqlari qoladi. Bundan tashqari, bunday asbob-uskunalar tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikning bir qismi tutun bilan birga oddiygina "mo'riga" uchib ketadi.
Qattiq yonilg'i qozonlarining bu minusini tuzatishga qaror qilgan muhandislar va oxir-oqibat tejamkor va ishlatish uchun qulay bo'lgan piroliz isitish moslamalarini ishlab chiqdilar. Bunday qozonlarda, boshqa narsalar qatorida, piroliz gazining yonishi sodir bo'ladigan qo'shimcha kameralar mavjud.
Bu navning agregatlaridagi reaksiya kuchli kislorod tanqisligi (15%) bilan kechadi. Ushbu turdagi uskunadagi yog'och yoki boshqa yoqilg'i gazlar va oz miqdorda noorganik qoldiqlarga bo'linadi. Piroliz gazlari uchun kuydirgichdagi yonish harorati 110-1200 °C gacha yetishi mumkin.
Gaz yana qayerda ishlatiladi
Eng ko'p ishlatiladigan piroliz, shuning uchun isitish va suv isitish tizimlarida olinadi. Shuningdek, bu reaksiya keng qo'llaniladi:
- qayta ishlash sanoatida;
- kimyoviy;
- dezinfektsiyalashda.
Ba'zida piroliz gazi bugungi kunda har xil turdagi uskunalar yoki, yuqorida aytib o'tilganidek, avtomobillar uchun yoqilg'i sifatida ham ishlatiladi.
Gaz ishlab chiqaruvchi zavodlar
Ushbu turdagi uskunalar ba'zi hollarda, masalan, an'anaviy tabiiy gazni almashtirishi mumkin bo'lgan yuqori sifatli piroliz yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bunday qurilmalar sozlanishi havo bilan ta'minlangan germetik pechlardir. Ushbu turdagi uskunaning mo'ri, boshqa narsalar qatori, tiqilib qolishi mumkin.
Piroliz gazini quyidagi qurilmalarda oling:
- Havoni nasos orqali oʻchoqqa soling.
- Oʻrnatish tarkibi maʼlum bir haroratgacha qizdirilgach, havo taʼminoti toʻxtatiladi.
- Jismdan chiqayotgan zich qora tutun siklonlar yordamida kuyishdan tozalanadi.
- Yonish haroratini oshirish uchun piroliz gazidan suv bug'ini olib tashlang (sovutgichdan o'tkazing).
- Gaz nozik filtrga yuboriladi, uning dizayni suv idishi, elektrostatik o'rnatish va karton kartridjlarni o'z ichiga oladi.
Piroliz gazlarini sanoatda, ba'zan esa kundalik hayotda ishlatishdan oldin tozalash, albatta, amalga oshirilishi kerak. Qattiq zarralar va barcha turdagi kimyoviy aralashmalar uskunaga zarar etkazishi mumkin,bu turdagi yoqilg'ida ishlaydi. Bundan tashqari, masalan, piroliz gazini silindrga quyish mumkin.
Uyda gaz generatoridan yoqilgʻidan foydalanish
Bu turdagi oʻrnatishlar, albatta, ishlab chiqarishda koʻproq qoʻllaniladi. Lekin ba'zan ular xususiy uylar uchun sotib olinadi. Uyda piroliz gazini olish nisbatan oddiy masala. Ba'zi ustalar ko'pincha o'z qo'llari bilan gaz generatorlarini yasashadi.
Maishiy inshootlardan olingan gaz turli maqsadlarda ishlatilishi mumkin. Ko'pincha, masalan, xususiy savdogarlar oddiy pechkalarni gaz generatorlariga ulashadi. Piroliz gazining yonishi tabiiy gaz kabi kuchli emas. Biroq, pechkadan maqsadli foydalanish hali ham juda qulay.
Bundan tashqari, masalan, avtogen generator kundalik hayotda ko'pincha gaz generatorlariga ulanadi. Kislorod tabiiy gaz yordamida ta'minlanganda, bunday uskunada olov harorati 2000 °C ga etadi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, uyda piroliz gazidan avtomobil yoqilg'isi sifatida ham foydalanish mumkin. Bunday dastur uchun mashinaning dvigatelini faqat biroz o'zgartirish kerak bo'ladi. Shu bilan birga, bunday yoqilg'ida ham benzin, ham dizel dvigatellari ishlashi mumkin. Bunday gaz uyda, ko'pincha elektr generatorlarida ishlatiladi.
Ilova xususiyatlari
Shunday qilib, piroliz gazi tabiiy yoki suyultirilganga qaraganda bir oz pastroq issiqlik uzatish darajasiga ega. Shuning uchun, har xil turdagi isitishning to'g'ri ishlashi uchun vaoshxona jihozlari, undan foydalanganda, to'g'ri, yanada intensiv yonish uchun uning ta'minotini oshirish kerak.
Oshxona jihozlarida, masalan, buning uchun jetlarni burg'ulash mumkin. Piroliz gaz pechi bu holda tabiiy gazda bo'lgani kabi ishlaydi. Ya'ni, yoqilg'ining yonish intensivligi bir xil bo'ladi. Bundan tashqari, har xil turdagi uskunalarni boshqa turdagi gazga o'tkazish uchun uning dasturiy ta'minoti tez-tez o'zgartiriladi. Bunday yoqilg'ida ishlaydigan transport vositalarida yonilg'i tizimi to'liq almashtiriladi.
Yogʻochni yoqish mashinalari
Sovet Ittifoqida 1920-yillarning boshlarida gaz generatorli yuk mashinalari juda keng qoʻllanilgan. O'sha yillarda biz hatto mamlakatimizda bunday mashinalarni raqobatbardosh sinovdan o'tkazgan edik.
Bizning SSSRda avtomobil uchun birinchi gaz generatorli dvigateli professor V. S. Naumov tomonidan 1927-yilda oʻrnatildi.1928-yilda Rossiyada bunday avtomobillar ilmiy avtomobil-traktor instituti loyihalashtira boshladi. Keyin ushbu muassasa mutaxassislari “Imbert-Ditrix” va “Pip” xorijiy mashinalari bilan tajriba o'tkazdilar.
Mamlakatimizda qurilgan birinchi NATI-1 gaz generatori oddiy yog'ochda ishlagan. 1932 yilda motorli qayiq uchun mo'ljallangan NATI-3 qurilmasi ham yaratildi. Shu bilan birga, Rossiyada Avtodor jamiyati ko'magida yaratilgan birinchi avtomobil gaz generatori paydo bo'ldi. U "Avtodor-1" nomini oldi. Keyinchalik, SSSRda ushbu turdagi yana bir nechta ilg'or qurilmalar ishlab chiqilgan. Ulardan olingan piroliz gazining tarkibifoydalanish, aslida juda yuqori sifatli edi. Ushbu yoqilg'ida ishlaydigan avtomobillar ishonchliligi, yuqori ishlashi va uzoq xizmat muddati bilan mashhur.
Ikkinchi jahon urushi yillarida SSSRda ZIS-5 va GAZ-AA gaz generatorli yuk mashinalari frontda va orqada faol ishlatilgan. Urush oxiriga kelib, mamlakatda piroliz gazli dvigatelli 200 mingga yaqin avtomobil allaqachon ishlagan edi.
Albatta, bunday yoqilgʻidan foydalanishga, birinchi navbatda, oʻsha davrda mamlakatda neft mahsulotlari yetishmasligi sabab boʻlgan. Biroq, piroliz gazidan faqat davlat byudjeti taqchilligi tufayli foydalanilgan deb o'ylamaslik kerak. O'sha kunlarda bunday yoqilg'i juda samarali va istiqbolli hisoblangan va nafaqat Rossiyada ishlatilgan. Misol uchun, o'tgan asrning 20-30-yillarida piroliz vositalari Frantsiya, Germaniya, Buyuk Britaniya, Finlyandiya, Shvetsiya kabi mamlakatlarda keng tarqaldi. Shuningdek, bunday gazda ishlaydigan mashinalar ba'zi Osiyo mamlakatlarida keng qo'llanilgan. Misol uchun, bu turdagi avtomobillar o'sha paytda Xitoy, Yaponiya va Hindistonda muvaffaqiyatli ishlatilgan.
Tarixiy ma'lumot
Yog'och pirolizasi odamlar tomonidan faol foydalanila boshlagan birinchi kimyoviy jarayonlardan biridir. Masalan, Rossiyada bunday reaktsiya 12-asrda qarag'ay qatroni ishlab chiqarish uchun keng qo'llanilgan. Ikkinchisi keyinchalik arqonlarni singdirish, shuningdek daryo va dengiz kemalarini qayta ishlash uchun ishlatilgan. Sanoat miqyosida shvedlar birinchi bo'lib yog'ochni emdirish uchun pirolizdan foydalanganlar. Bu mamlakatda ham shunday reaktsiya mavjudemdiruvchi smola tayyorlash uchun ishlatiladi.
XX asrning boshlarida Rossiyada dunyodagi eng yaxshi yog'och piroliz maktablari tashkil etilgan. Bu, albatta, birinchi navbatda, mamlakatimiz hududida ko'plab o'rmonlarning o'sishi bilan bog'liq edi. Tabiiy gazdan foydalanishdan oldin biz Rossiyada ko'plab korxonalarda kuchli gaz ishlab chiqarish uskunalari o'rnatilgan edi. Bunday qurilmalar tabiiy gaz bilan ishlaydigan qurilmalar paydo bo'lgunga qadar uzoq vaqt davomida ishlatilgan.
Albatta, keyinchalik bunday uskunalar eskirgan deb e'lon qilindi. Gaz generatorlari zavodlardan olib tashlandi. Va hozirgacha, afsuski, piroliz yoqilg'ining muqobil iqtisodiy turi sifatida, Evropa davlatlaridan farqli o'laroq, Rossiya Federatsiyasida keng tarqalmagan. Biroq, Rossiyada ushbu turdagi yoqilg'i hozirda juda istiqbolli deb tan olingan. Shunday ekan, yaqin kelajakda piroliz gazidan mamlakatimizda ham ancha keng foydalanish mumkin. Axir, bunday yoqilg'idan foydalanish nafaqat pulni tejash, balki atrof-muhitni tejash imkonini beradi.
