Dünyada qənaətcil yanacağın istifadəsinə ehtiyac çoxdan yaranıb. Məsələn, bu gün Avropada piroliz qazından artıq geniş istifadə olunur. Bütün növ mətbəx avadanlığı, istilik qurğuları və hətta avtomobillər belə yanacaqla işləyə bilər.
Tərif
Əslində, "piroliz" anlayışı altında kimyaçılar bir maddənin molekulyar səviyyədə yüksək temperaturun təsiri altında, adətən havanın olmaması ilə parçalanmasını başa düşürlər. Belə şəraitdə mürəkkəb birləşmələr daha sadə olanlara parçalanır. Bu zaman mühitdə müxtəlif növ yeni elementlər əmələ gəlir. Beləliklə, mahiyyət etibarı ilə piroliz adi quru distillə prosesidir.
Odun qazı
Yanacaq oksigensiz mühitdə yüksək temperaturda yandırıldıqda aşağıdakı yanma məhsulları əmələ gəlir:
- piroliz qazı;
- piroliz qatranı (maye məhsul).
Siyahıdakı ilk məhsul, digər şeylərlə yanaşı, yanacağın oksigen mühitində yanması zamanı da əmələ gələ bilən xüsusiyyətə malikdir. Lakin bu halda qaz yalnız yanacaq 500 °C-dən aşağı olmayan temperaturda yandırıldıqda əldə edilə bilər.
Hansı məhsullardan istifadə edilə bilər
Evlərdəki piroliz qazanları adi ağac və ya xüsusi altlıqlar üzərində işləyə bilər, məsələn, yonqar və ya preslənmiş ağac yonqarlarından. Müxtəlif növ məişət və sənaye tullantıları da piroliz edilə bilər. O, oxşar üsulla yandırılır, məsələn, rezin, köhnə avtomobil təkərləri, plastik, köhnə əşyalar və s. Bu zaman piroliz yalnız müəyyən miqdarda istilik almağa deyil, həm də ətraf mühiti təmiz saxlamağa imkan verir. Axı, bildiyiniz kimi, plastik torpaqda uzun müddət parçalanmır. Müxtəlif növ neft tərkibli materiallar həm torpağın özünü, həm də su obyektlərini çirkləndirir.
Həmçinin oxşar şəkildə yandırıla bilər:
- kağız, karton, tekstil;
- metan;
- karbohidrogenlər;
- torf;
- əmtəə ağacı (kimyəvi hopdurulmuş ağac daxil olmaqla);
- saman, yarpaqlar, qoz qabıqları, alaq otları.
Bundan əlavə, boya qalıqları, yağlar və s. piroliz reaksiyası vasitəsilə təkrar emal oluna bilər. Bu, həm də ətraf mühiti təmiz saxlamağa kömək edir.
Tərkibi
Nəticədə piroliz qazı, başqa şeylərlə yanaşı, adətən his şəklində olan çoxlu hissəciklər ehtiva edir. O, həmçinin müxtəlif növ kimyəvi komponentləri, məsələn, hidrogen ehtiva edir. Bununla belə, əsaspiroliz qazının tərkibi hələ də belədir:
- uçucu karbohidrogenlər;
- karbonmonoksit.
İnsan sağlamlığı və hətta həyatı üçün çox təhlükəlidir, belə reaksiya zamanı CO kömürün tam yanmaması nəticəsində əmələ gəlir.
Piroliz növləri
Hazırda bu cür reaksiyaların yalnız iki əsas növü mövcuddur. Piroliz ola bilər:
- quru;
- oksidləşdirici.
Birinci növ reaksiyalar da öz növbəsində aşağıdakılara bölünür:
- aşağı temperatur;
- yüksək temperatur.
Qaz necə əmələ gəlir: oksidləşdirici piroliz
Bu reaksiya hazırda ən ekoloji cəhətdən təmiz və məhsuldar adlanır. Piroliz bu halda çox yüksək temperaturda baş verir. Məsələn, metan bu şəkildə yandırıldıqda ona müəyyən faiz oksigen qarışır. Qismən yanma ilə, bu vəziyyətdə maddə çox miqdarda enerji buraxır. Nəticədə qarışığın qalıqları 16000 ° C temperatura qədər qızdırılır.
Oksidləşdirici piroliz reaksiyası əsasən tərkibində neft, həmçinin plastik və rezin olan müxtəlif sənaye materiallarının yandırılması üçün istifadə olunur. Bu vəziyyətdə qaz, məsələn, tullantıların utilizasiyası şirkətinin mağazalarını qızdırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Quru piroliz
Bu reaksiya oksigenin iştirakı olmadan baş verir və artıq qeyd edildiyi kimi, öz növbəsində aşağı və ya yüksək temperatur ola bilər. Birinci haldayanacaq maksimuma qədər qızdırılır - 1000 ° C-ə qədər, ikincidə - 1000 ° C-dən yuxarı. Böyük miqdarda piroliz qazının özünü əldə etmək üçün əsasən yüksək temperatur reaksiyalarından istifadə olunur.
Yanacaq 800 °C-ə qədər olan mühitdə yandırıldıqda, aşağı kalorili dəyəri olan kifayət qədər çoxlu qaz əldə edilir. Həmçinin bu halda kifayət qədər az miqdarda koks və maye qatranlar qalır.
Ən uyğun olanı 900-1000 °C temperaturda piroliz qazının alınmasıdır. Bu halda, artıq onun istehsalının maksimum faizi var. Bu halda, bu şəkildə alınan qaz minimum kalorifik dəyərə malikdir. Belə bir məhsul, digər şeylərlə yanaşı, uzun məsafələrə daşınmaq üçün uyğun olan yüksək keyfiyyətli yanacaq hesab olunur.
Yanacaq 450 ilə 500 °C arasında olan temperaturda yandırıldıqda həm bərk qalıqlarda, həm də qazda çıxış çox aşağı olur. Sonuncu isə yüksək keyfiyyətli deyil, çünki o, maksimum kalorifik dəyərə malikdir.
Qazın istifadə oluna biləcəyi yerlər
Piroliz prosesi beləliklə, ən az yanacaq itkisi ilə müxtəlif növ binaları qızdırmağa imkan verir. Həmçinin bu reaksiyadan istifadə etməklə ətraf mühit təmiz saxlanılır. Bəs oksigensiz mühitdə yanacağın yanması zamanı əmələ gələn piroliz qazı harada istifadə edilə bilər?
Bu yanma məhsulu bu gün bütün dünyada ilk növbədə istilik enerjisinin alternativ iqtisadi mənbəyi kimi qəbul edilir. Bəzi Avropa ölkələrində piroliz qazı çoxdan yayılmışdırsuyu qızdıran avadanlıq tərəfindən istifadə olunan yanacaq (istilik və isti su sistemləri üçün), elektrik enerjisi, buxar.
Qazanlar
Qədim dövrlərdən bəri insanlar evlərini odun və kömürlə işləyən adi sobalardan istifadə edərək qızdırırlar. Daha sonra evlər eyni yanacaq növü ilə işləyən müasir bərk yanacaq qazanları ilə təchiz olunmağa başladı. Bu cür qurğular dövrümüzdə evləri qızdırmaq üçün istifadə olunur. Onlar ucuzdur və onların quraşdırılması üçün müxtəlif hallarda icazə almaq lazım deyil. Bununla birlikdə, adi bərk yanacaq qazanlarının kifayət qədər ciddi bir çatışmazlığı var. Onlar yanacaqdan son dərəcə qənaətsiz istifadə edirlər. Belə qurğuların kameralarında çoxlu yanma qalıqları qalır. Bundan əlavə, bu cür avadanlıqların yaratdığı istiliyin bir hissəsi tüstü ilə birlikdə sadəcə olaraq "bacadan aşağı" uçur.
Mühəndislər bərk yanacaq qazanlarının bu mənfi cəhətlərini düzəltməyə qərar verdilər və nəticədə qənaətcil və istifadəsi asan olan piroliz qızdırıcı qurğular hazırladılar. Belə qazanlarda, başqa şeylərlə yanaşı, piroliz qazının sonradan yanmasının baş verdiyi əlavə kameralar var.
Bu çeşidin aqreqatlarında reaksiya güclü oksigen çatışmazlığı (15%) ilə davam edir. Bu tip avadanlıqda olan ağac və ya hər hansı digər yanacaq qazlara və az miqdarda qeyri-üzvi qalıqlara parçalanır. Piroliz qazları üçün yanma ocağında yanma temperaturu 110-1200 °C-ə çata bilər.
Qaz başqa harada istifadə olunur
Ən çox istifadə edilən piroliz, buna görə də istilik və su isitmə sistemlərində qəbul edilir. Həmçinin bu reaksiya geniş istifadə olunur:
- emal sənayesində;
- kimyəvi;
- dezinfeksiya edərkən.
Bəzən piroliz qazı bu gün müxtəlif növ avadanlıqlar və ya artıq qeyd olunduğu kimi avtomobillər üçün yanacaq kimi də istifadə olunur.
Qaz yaradan stansiyalar
Bu tip avadanlıq bəzi hallarda, məsələn, ənənəvi təbii qazı əvəz edə bilən yüksək keyfiyyətli piroliz yanacağı istehsal etmək üçün istifadə olunur. Belə qurğular tənzimlənən hava təchizatı olan hermetik sobalardır. Bu tip avadanlığın bacası digər şeylərlə yanaşı bağlana bilər.
Aşağıdakı kimi qurğularda piroliz qazı alın:
- Nasos vasitəsilə sobaya hava daxil edin.
- Quraşdırmanın məzmunu müəyyən bir temperatura qədər qızdırıldıqdan sonra hava təchizatı dayandırılır.
- Cihazdan çıxan sıx qara tüstü siklonlar vasitəsilə hisdən təmizlənir.
- Yanma temperaturunu artırmaq üçün piroliz qazından su buxarını çıxarın (soyuducudan keçin).
- Qaz dizaynında su çəni, elektrostatik quraşdırma və karton kartriclərdən ibarət olan incə filtrə verilir.
Piroliz qazlarının sənayedə, bəzən isə gündəlik həyatda istifadə edilməzdən əvvəl təmizlənməsi mütləq aparılmalıdır. Bərk hissəciklər və hər cür kimyəvi çirklər avadanlıqlara zərər verə bilər,bu yanacaq növü ilə işləyir. Bundan əlavə, məsələn, piroliz qazı silindrə vurula bilər.
Evdə qaz generatorundan yanacaqdan istifadə
Bu tipli qurğular, təbii ki, istehsalda ən çox istifadə olunur. Ancaq bəzən onlar fərdi evlər üçün alınır. Evdə piroliz qazı əldə etmək nisbətən sadə məsələdir. Bəzi ustalar çox vaxt qaz generatorlarını öz əlləri ilə düzəldirlər.
Məişət qurğularından alınan qaz müxtəlif məqsədlər üçün istifadə oluna bilər. Çox tez-tez, məsələn, fərdi treyderlər adi sobaları qaz generatorlarına birləşdirirlər. Piroliz qazının yanması təbii qaz qədər intensiv deyil. Bununla belə, sobadan təyinatı üzrə istifadə etmək hələ də kifayət qədər rahatdır.
Həmçinin, məsələn, gündəlik həyatda tez-tez avtogen generator qaz generatorlarına qoşulur. Təbii qazdan istifadə etməklə oksigen təmin edildikdə, bu cür avadanlıqda alovun temperaturu 2000 °C-ə çatır.
Artıq qeyd edildiyi kimi, evdə piroliz qazından avtomobil yanacağı kimi də istifadə etmək olar. Belə bir tətbiq üçün maşının mühərriki yalnız bir qədər dəyişdirilməlidir. Eyni zamanda, həm benzin, həm də dizel mühərrikləri belə yanacaqla işləyə bilər. Belə qaz evdə, çox vaxt elektrik generatorlarında istifadə olunur.
Tətbiq xüsusiyyətləri
Beləliklə, piroliz qazı təbii və ya mayeləşdirilmiş qazdan bir qədər aşağı istilik ötürmə dərəcəsinə malikdir. Buna görə də, müxtəlif növ istiliklərin düzgün işləməsi üçün vəmətbəx avadanlığı, ondan istifadə edərkən, düzgün, daha intensiv yanma üçün onun təchizatını artırmaq lazımdır.
Mətbəx avadanlıqlarında, məsələn, bunun üçün jetlər qazıla bilər. Bu vəziyyətdə piroliz qazı sobası təbii qazda olduğu kimi işləyəcəkdir. Yəni yanacağın yanma intensivliyi eyni olacaq. Həmçinin, müxtəlif növ avadanlıqları başqa bir qaz növünə köçürmək üçün onun proqram təminatı tez-tez dəyişdirilir. Belə yanacaqla işləyən avtomobillərdə yanacaq sistemi tamamilə dəyişdirilir.
Odun yanan maşınlar
Sovet İttifaqında 1920-ci illərin əvvəllərində qaz generatoru yük maşınlarından çox geniş istifadə olunurdu. Həmin illərdə biz hətta ölkəmizdə belə avtomobillərin rəqabətli sınaqlarını da keçirdik.
SSRİ-də avtomobil üçün ilk qaz generatoru mühərriki 1927-ci ildə professor V. S. Naumov tərəfindən quraşdırılmışdır. 1928-ci ildə Elmi Avtomobil və Traktor İnstitutu Rusiyada belə avtomobillərin layihələndirilməsinə başlamışdır. Daha sonra bu qurumun mütəxəssisləri “Imbert-Dietrich” və “Pip” xarici maşınları ilə təcrübələr aparıblar.
Ölkəmizdə qurulan ilk NATI-1 qaz generatoru adi ağac üzərində işləyirdi. 1932-ci ildə motorlu qayıq üçün nəzərdə tutulmuş NATI-3 qurğusu da yaradıldı. Eyni zamanda, Rusiyada Avtodor cəmiyyətinin dəstəyi ilə yaradılan ilk avtomobil qaz generatoru meydana çıxdı. O, "Avtodor-1" adını aldı. Hətta sonralar SSRİ-də bu tip bir neçə daha təkmil qurğular hazırlanmışdır. Alınan piroliz qazının tərkibi onlarınistifadə, əslində çox keyfiyyətli idi. Bu yanacaqla işləyən avtomobillər etibarlılığı, üstün performansı və uzun xidmət müddəti ilə tanınır.
İkinci Dünya Müharibəsi illərində ZIS-5 və QAZ-AA qaz generatorları SSRİ-də cəbhədə və arxa cəbhədə fəal şəkildə istifadə olunurdu. Müharibənin sonuna qədər ölkədə piroliz qazı ilə işləyən 200 minə yaxın avtomobil artıq işləyirdi.
Təbii ki, belə yanacağın istifadəsi o dövrdə ölkədə ilk növbədə neft məhsullarının olmaması ilə əlaqədar idi. Ancaq düşünmək olmaz ki, piroliz qazından yalnız dövlət büdcəsinin kəsiri səbəbindən istifadə olunub. O günlərdə belə yanacaq olduqca təsirli və perspektivli hesab olunurdu və təkcə Rusiyada deyildi. Məsələn, ötən əsrin 20-30-cu illərində Fransa, Almaniya, Böyük Britaniya, Finlandiya, İsveç kimi ölkələrdə piroliz maşınları geniş yayılıb. Həmçinin bəzi Asiya ölkələrində belə qazla işləyən maşınlardan geniş istifadə olunurdu. Məsələn, bu tip avtomobillər o dövrdə Çin, Yaponiya və Hindistanda uğurla idarə olunurdu.
Tarixi məlumat
Odun pirolizi insanlar tərəfindən aktiv şəkildə istifadə olunmağa başlayan ilk kimyəvi proseslərdən biridir. Rusiyada, məsələn, belə bir reaksiya 12-ci əsrdə şam qatranının istehsalı üçün geniş istifadə edilmişdir. Sonuncu daha sonra ipləri hopdurmaq, həmçinin çay və dəniz gəmilərini emal etmək üçün istifadə edilmişdir. Sənaye miqyasında isveçlilər ağacı hopdurmaq üçün pirolizdən ilk istifadə etdilər. Bu ölkədə də belə bir reaksiya varhopdurucu qatran hazırlamaq üçün istifadə olunur.
20-ci əsrin əvvəllərində Rusiyada dünyanın ən yaxşı ağac piroliz məktəblərindən bəziləri formalaşdı. Bu, təbii ki, ilk növbədə, ölkəmizin ərazisində çoxlu meşələrin böyüməsi ilə əlaqədar idi. Təbii qazdan istifadə olunmazdan əvvəl biz Rusiyada bir çox müəssisələrdə güclü qaz yaradan avadanlığa malik idik. Bu cür qurğular təbii qazla işləyən qurğular meydana çıxmazdan əvvəl uzun müddət istifadə edilmişdir.
Əlbəttə, sonradan belə avadanlıqlar köhnəlmiş elan edildi. Qaz generatorları zavodlardan çıxarılıb. Və indiyə qədər təəssüf ki, piroliz alternativ iqtisadi yanacaq növü kimi, Avropa ölkələrindən fərqli olaraq, Rusiya Federasiyasında geniş yayılmamışdır. Bununla belə, Rusiyada bu yanacaq növü hazırda kifayət qədər perspektivli kimi tanınır. Odur ki, yaxın gələcəkdə piroliz qazından ölkəmizdə xeyli geniş istifadə olunacağı istisna edilmir. Axı belə yanacağın istifadəsi təkcə pula deyil, həm də ətraf mühitə qənaət etməyə imkan verir.
