Hei acolo! În calitate de furnizor de dimetil eter (DME), sunt foarte încântat să vă împărtășesc procesele de producere a dimetil eterului din biomasă. Este un subiect fascinant care combină puterea naturii cu tehnologia modernă pentru a crea un combustibil versatil și ecologic.
De ce Biomasă?
În primul rând, să vorbim despre de ce biomasa este o materie primă atât de bună pentru producția de DME. Biomasa este peste tot în jurul nostru - include lucruri precum așchii de lemn, deșeuri agricole și chiar culturi energetice dedicate. Este regenerabil, ceea ce înseamnă că îl putem folosi în continuare fără a epuiza resursele Pământului. În plus, utilizarea biomasei ajută la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră în comparație cu combustibilii fosili tradiționali. Când biomasa crește, absoarbe dioxidul de carbon din atmosferă, iar când este transformată în DME și arsă, eliberează aproximativ aceeași cantitate de dioxid de carbon înapoi. Deci, este un fel de ciclu carbon - neutru.
Pasul 1: Pretratarea biomasei
Primul pas în procesul de producție a DME este pretratarea biomasei. Biomasa vine de obicei în diferite forme și dimensiuni și conține o mulțime de lucruri nedorite, cum ar fi murdărie, pietre și materiale non-celulozice. Deci, trebuie să-l curățăm și să-l descompunem în bucăți mai mici. De exemplu, dacă folosim așchii de lemn, vom începe prin a le filtra pentru a îndepărta orice resturi mari. Apoi, le macinam intr-o pudra fina. Acest lucru mărește suprafața biomasei, facilitând funcționarea următoarelor etape a procesului.
O altă parte importantă a pretratării este de a se ocupa de structura complexă a biomasei. Biomasa este alcătuită în principal din celuloză, hemiceluloză și lignină. Celuloza și hemiceluloza sunt polizaharide care pot fi descompuse în zaharuri, dar lignina este un polimer dur, complex, care stă în cale. Putem folosi diferite metode pentru a descompune lignina și a face celuloza și hemiceluloza mai accesibile. O metodă comună se numește explozie cu abur. În acest proces, încălzim biomasa cu abur de înaltă presiune și apoi eliberăm brusc presiunea. Acest lucru face ca biomasa să explodeze, rupând legăturile de lignină și făcând celuloza și hemiceluloza mai expuse.
Pasul 2: Gazeificare
După pretratare, următorul pas este gazeificarea. Gazeificarea este un proces prin care încălzim biomasa într-un mediu cu oxigen scăzut. Acest lucru face ca biomasa să se descompună într-un amestec de gaze, în principal monoxid de carbon (CO), hidrogen (H₂) și dioxid de carbon (CO₂). Acest amestec se numește gaz de sinteză sau gaz de sinteză.
Procesul de gazeificare are loc de obicei într-un gazeificator. Există diferite tipuri de gazeificatoare, cum ar fi gazeificatoare cu pat fix, gazeificatoare cu pat fluidizat și gazeificatoare cu flux antrenat. Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje, dar principiul de bază este același. Introducem biomasa pretratată în gazeificator și controlăm temperatura și cantitatea de oxigen pentru a obține compoziția corectă a gazului de sinteză.
Temperatura din gazeificator este foarte importantă. Dacă este prea scăzut, biomasa nu se va descompune complet și vom obține mult carbon și gudron în gazul de sinteză. Dacă este prea mare, vom risipi energie și am putea chiar deteriora gazificatorul. O temperatură tipică de gazeificare este de aproximativ 700 - 1000°C.
Pasul 3: Curățarea Syngaz
Odată ce avem gazul de sinteză, acesta nu este încă pregătit pentru producția de DME. Gazul de sinteză conține o mulțime de impurități, cum ar fi compuși cu sulf, compuși cu azot și particule. Aceste impurități pot deteriora catalizatorii utilizați în următoarea etapă a procesului, așa că trebuie să curățăm gazul de sinteză.
Folosim diferite metode pentru a curăța gazul de sinteză. Pentru îndepărtarea sulfului, putem folosi un proces numit desulfurare. O metodă obișnuită de desulfurare este utilizarea unui adsorbant solid care poate absorbi compușii cu sulf din gazul de sinteză. Pentru îndepărtarea particulelor, putem folosi filtre precum filtre cu saci sau precipitatoare electrostatice. Aceste filtre pot prinde particulele solide în gazul de sinteză, făcându-l mai curat.
Pasul 4: Sinteza DME
Acum că avem gaz de sinteză curat, putem începe sintetiza DME. Există două moduri principale de a sintetiza DME din gaz de sinteză: metoda indirectă și metoda directă.
Metoda indirectă
În metoda indirectă, transformăm mai întâi gazul de sinteză în metanol. Acest lucru se realizează prin reacția gazului de sinteză cu un catalizator, de obicei un catalizator cupru - zinc - oxid de aluminiu, la presiune și temperatură ridicate. Reacția este astfel: CO + 2H₂ → CH₃OH.
După ce avem metanol, transformăm metanolul în DME. Acest lucru se face prin trecerea metanolului peste un catalizator de deshidratare, cum ar fi gama-alumina. Reacția este 2CH₃OH → CH₃OCH₃+ H₂O. Metoda indirectă există de mult timp și este bine stabilită, dar necesită două reactoare separate și multă energie.
Metoda directă
Metoda directă este o dezvoltare mai recentă. În această metodă, transformăm direct gazul de sinteză în DME într-un singur reactor. Folosim un catalizator bifuncțional care poate efectua atât sinteza metanolului, cât și reacțiile de deshidratare a metanolului în același timp. Această metodă este mai eficientă energetic și are un randament DME mai mare în comparație cu metoda indirectă. Cu toate acestea, catalizatorii pentru metoda directă sunt încă în curs de dezvoltare și trebuie să fie mai stabili și mai selectivi.
Pasul 5: Purificare
După sinteza DME, produsul conține de obicei unele impurități, cum ar fi gaz de sinteză nereacționat, metanol și apă. Trebuie să purificăm DME pentru a obține un produs de înaltă calitate.
Folosim distilare pentru a separa DME de celelalte componente. DME are un punct de fierbere mai mic decât metanolul și apa, astfel încât să putem încălzi amestecul și să colectăm vaporii de DME pe măsură ce fierbe. De asemenea, am putea folosi alte metode de purificare, cum ar fi adsorbția sau separarea prin membrană, pentru a elimina în continuare orice impurități rămase.
Produsele noastre DME
În calitate de furnizor DME, oferim diferite grade de DME pentru a satisface nevoile clienților noștri. AvemDimetil eter 99,9%, care este un produs de foarte înaltă puritate, potrivit pentru aplicații în care este necesar un combustibil curat și pur, ca în unele motoare de înaltă tehnologie. Avem și noiDimetil eter DME de înaltă puritate, care este excelent pentru aplicațiile industriale care au nevoie de o sursă de combustibil fiabilă și consistentă. Și a noastrăDimetil eter DME de calitate industrialăeste perfect pentru utilizări industriale mai generale.
Contactați-ne pentru achiziții
Dacă sunteți interesat de produsele noastre DME sau doriți să aflați mai multe despre procesul de producție, nu ezitați să contactați. Suntem mereu aici pentru a vă răspunde la întrebări și pentru a discuta nevoile dvs. de achiziții. Indiferent dacă sunteți o întreprindere mică în căutarea unei opțiuni de combustibil curat sau o companie industrială mare care are nevoie de o sursă de energie fiabilă, vă putem oferi soluția DME potrivită.
Referințe
- Bridgegwater, AV (2003). Combustibili regenerabili și substanțe chimice prin prelucrarea termică a biomasei. Chemical Engineering Journal, 91(1 - 3), 87 - 102.
- Wang, Y., & Kinoshita, CM (2005). Dimetil eter (DME) ca combustibil alternativ. Tehnologia de procesare a combustibilului, 86(13 - 14), 1509 - 1525.
- Demirbas, A. (2007). Instalații de resurse de biomasă și procesare de conversie a biomasei pentru combustibili și substanțe chimice. Conversia și managementul energiei, 48(3), 981 - 1004.
