Page 37 - 6862

С + 0,5О 2 → СО, (3.4)
з виділенням теплової енергії 110,6 кДж/моль.
Якщо в зоні газифікації є водяна пара за високих температур відбувається
реакція її перетворення:
С + Н 2О→ СО + Н 2 – 131,4 кДж/моль; (3.5)
СО + Н 2О→ СО 2 + Н 2 + 41,2 кДж/моль. (3.6)
Внаслідок цього утворюється другий горючий складник газу – водень. У
випадку наявності високого тиску відбувається реакція утворення третього
горючого складника – метану:
С + 2Н 2 → СН 4 + 74,9, кДж/моль; (3.7)
2СО + 2Н 2 → СН 4 + СО 2 – 321,3, кДж/моль. (3.8)
Загалом склад газу, отриманий у процесі газифікації, залежить від багатьох
чинників, головним з яких є вид і характеристика палива, температура і тиск у
зоні реакції. На практиці температуру процесу газифікації підтримують у
межах (1100-1300) °С за тиску від 0,1 до 10 МПа.
Біохімічні методи
Біохімічні методи дозволяють отримувати з певних рослинних культур
біогаз, біодизель, етанол і мастила, що є альтернативою паливно-мастильним
матеріалам з викопних джерел енергії. Найчастіше для перетворення біомаси на
вказані продукти використовують реакції бродіння і анаеробного розкладу.
Бродіння
Операцію бродіння використовують для промислового виробництва
етанолу – етилового спирту С 2Н 5ОН.
Етиловий спирт безпосередньо можна отримати з рослинних культур, які
містять глюкозу (плодові культури, цукровий буряк, цукрова тростина). Реакція
бродіння відбувається за наявності бактерій дріжджів.
С 6Н 12О 6 → 2С 2Н 5ОН + 2СО 2. (3.9)
В промислових масштабах етанол отримують з культур з високим складом
крохмалю (картопля, кукурудза, зернові культури). Для цього крохмаль
перетворюють у цукристі речовини гідролізом з додаванням солоду. Солод
містить особливий фермент, під впливом якого відбувається оцукровування
(гідроліз) крохмалю, тобто перетворення його в глюкозу. Загалом цей процес
описують таким рівнянням:
nC 6Н 10О 5 + nН 2O → nC 6Н 12O 6. (3.10)
Картопля і зерно, на перероблянні яких базується виробництво етилового
спирту за попереднім способом, - достатньо цінні харчові продукти. Тому їх
бажано замінити нехарчовою сировиною. В зв'язку з цим знайшов широке
застосування спосіб одержання спирту з целюлози, яка за своїм хімічним
складом близька до крохмалю.
Цей спосіб ґрунтується на гідролізі целюлози (клітковини) з додаванням
кислот і утворенням глюкози, яку потім зброджують на спирт дріжджями. З
цією метою відходи дерева (ошурки, стружку тощо) нагрівають з

(0,3-0,5) % сульфатною кислотою під тиском (7-10) атм. Внаслідок цього
целюлоза, подібно до крохмалю, гідролізує:

34