فرآیندهای تولید دی متیل اتر از زیست توده چیست؟

سلام! من به عنوان یک تامین کننده دی متیل اتر (DME)، بسیار هیجان زده هستم که فرآیندهای تولید دی متیل اتر از زیست توده را با شما به اشتراک بگذارم. این یک موضوع جذاب است که قدرت طبیعت را با فناوری مدرن ترکیب می کند تا یک سوخت همه کاره و سازگار با محیط زیست ایجاد کند.

چرا زیست توده؟

ابتدا اجازه دهید در مورد اینکه چرا زیست توده ماده خام بسیار خوبی برای تولید DME است صحبت کنیم. زیست توده در اطراف ما وجود دارد - شامل چیزهایی مانند خرده چوب، زباله های کشاورزی و حتی محصولات انرژی زا است. قابل تجدید است، به این معنی که می توانیم بدون کاهش منابع زمین به استفاده از آن ادامه دهیم. به علاوه، استفاده از زیست توده به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در مقایسه با سوخت های فسیلی سنتی کمک می کند. هنگامی که زیست توده رشد می کند، دی اکسید کربن را از جو جذب می کند و هنگامی که به DME تبدیل می شود و می سوزد، تقریباً همان مقدار دی اکسید کربن را باز می گرداند. بنابراین، این یک نوع چرخه کربن - خنثی است.

مرحله 1: پیش تصفیه زیست توده

اولین مرحله در فرآیند تولید DME، پیش تصفیه زیست توده است. زیست توده معمولاً در اشکال و اندازه‌های مختلف وجود دارد و حاوی مقدار زیادی مواد ناخواسته مانند خاک، سنگ‌ها و مواد غیر سلولزی است. بنابراین، باید آن را تمیز کرده و به قطعات کوچکتر تقسیم کنیم. برای مثال، اگر از خرده‌های چوب استفاده می‌کنیم، با غربال کردن آن‌ها برای حذف هر گونه زباله بزرگ شروع می‌کنیم. سپس آنها را به صورت پودر ریز خرد می کنیم. این باعث افزایش سطح زیست توده می شود و کار مراحل بعدی فرآیند را آسان تر می کند.

بخش مهم دیگر پیش تصفیه، سر و کار داشتن با ساختار پیچیده زیست توده است. زیست توده عمدتاً از سلولز، همی سلولز و لیگنین تشکیل شده است. سلولز و همی سلولز پلی ساکاریدهایی هستند که می توانند به قند تجزیه شوند، اما لیگنین یک پلیمر سخت و پیچیده است که مانع ایجاد آن می شود. ما می‌توانیم از روش‌های مختلفی برای تجزیه لیگنین استفاده کنیم و سلولز و همی سلولز را در دسترس‌تر کنیم. یکی از روش های رایج انفجار بخار نام دارد. در این فرآیند، زیست توده را با بخار پرفشار گرم می کنیم و سپس به طور ناگهانی فشار را آزاد می کنیم. این باعث می شود که زیست توده منفجر شود و پیوندهای لیگنین شکسته شود و سلولز و همی سلولز بیشتر در معرض دید قرار گیرند.

مرحله 2: تبدیل به گاز

پس از پیش تصفیه، مرحله بعدی تبدیل به گاز است. گازی شدن فرآیندی است که در آن زیست توده را در محیطی با اکسیژن کم گرم می کنیم. این باعث می شود که زیست توده به مخلوطی از گازها، عمدتاً مونوکسید کربن (CO)، هیدروژن (H2) و دی اکسید کربن (CO2) تجزیه شود. این مخلوط گاز سنتز یا گاز سنتز نامیده می شود.

فرآیند تبدیل به گاز معمولاً در یک دستگاه گازدار انجام می شود. گازیفایرها انواع مختلفی دارند مانند گازیفایرهای بستر ثابت، گازیفایرهای بستر سیال و گازیفایرهای جریانی. هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد، اما اصل اساسی یکسان است. ما زیست توده از پیش تصفیه شده را وارد گازساز می کنیم و دما و مقدار اکسیژن را کنترل می کنیم تا ترکیب مناسبی از گاز سنتز را بدست آوریم.

دمای گازیفایر واقعا مهم است. اگر خیلی کم باشد، زیست توده به طور کامل تجزیه نمی شود و مقدار زیادی زغال و قطران در گاز سنتز دریافت خواهیم کرد. اگر خیلی زیاد باشد، انرژی را هدر خواهیم داد و حتی ممکن است به گازساز آسیب برسانیم. دمای معمولی تبدیل به گاز حدود 700 تا 1000 درجه سانتیگراد است.

مرحله 3: تمیز کردن گاز سنتز

وقتی گاز سنتز را داریم، هنوز برای تولید DME آماده نیست. گاز سنتز حاوی مقدار زیادی ناخالصی مانند ترکیبات گوگردی، ترکیبات نیتروژن و ذرات معلق است. این ناخالصی ها می توانند به کاتالیزورهای مورد استفاده در مرحله بعدی فرآیند آسیب برسانند، بنابراین باید گاز سنتز را تمیز کنیم.

ما از روش های مختلفی برای تمیز کردن گاز سنتز استفاده می کنیم. برای حذف گوگرد می توانیم از فرآیندی به نام گوگرد زدایی استفاده کنیم. یکی از روش‌های گوگردزدایی رایج، استفاده از جاذب جامد است که می‌تواند ترکیبات گوگرد را از گاز سنتز جذب کند. برای حذف ذرات، می توانیم از فیلترهایی مانند فیلترهای کیسه ای یا رسوب دهنده های الکترواستاتیک استفاده کنیم. این فیلترها می توانند ذرات جامد موجود در گاز سنتز را به دام بیندازند و آن را تمیزتر کنند.

مرحله 4: سنتز DME

اکنون که گاز سنتز تمیز داریم، می‌توانیم سنتز DME را شروع کنیم. دو روش اصلی برای سنتز DME از گاز سنتز وجود دارد: روش غیر مستقیم و روش مستقیم.

روش غیر مستقیم

در روش غیر مستقیم ابتدا گاز سنتز را به متانول تبدیل می کنیم. این کار با واکنش گاز سنتز با یک کاتالیزور، معمولاً یک کاتالیزور مس - روی - اکسید آلومینیوم، در فشار و دمای بالا انجام می‌شود. واکنش به این صورت است: CO + 2H2 → CH3OH.

بعد از اینکه متانول داشتیم، متانول را به DME تبدیل می کنیم. این کار با عبور دادن متانول از روی یک کاتالیزور کم آبی مانند گاما - آلومینا انجام می شود. واکنش 2CH3OH → CH3OCH3+ H2O است. روش غیرمستقیم برای مدت طولانی وجود داشته است و به خوبی تثبیت شده است، اما به دو راکتور جداگانه و انرژی زیادی نیاز دارد.

روش مستقیم

روش مستقیم یک پیشرفت جدیدتر است. در این روش گاز سنتز را مستقیماً در یک راکتور به DME تبدیل می کنیم. ما از یک کاتالیزور دو عملکردی استفاده می کنیم که می تواند هم سنتز متانول و هم واکنش های کم آبی متانول را به طور همزمان انجام دهد. این روش نسبت به روش غیرمستقیم از نظر انرژی کارآمدتر است و بازده DME بالاتری دارد. با این حال، کاتالیزورهای روش مستقیم هنوز در حال توسعه هستند و باید پایدارتر و انتخابی تر باشند.

مرحله 5: تصفیه

پس از سنتز DME، محصول معمولا حاوی ناخالصی هایی مانند گاز سنتز واکنش نداده، متانول و آب است. ما باید DME را تصفیه کنیم تا محصولی با کیفیت بالا بدست آوریم.

ما از تقطیر برای جداسازی DME از سایر اجزا استفاده می کنیم. DME نقطه جوش کمتری نسبت به متانول و آب دارد، بنابراین می‌توانیم مخلوط را گرم کرده و بخار DME را هنگام جوشیدن جمع کنیم. همچنین ممکن است از روش‌های تصفیه دیگری مانند جذب سطحی یا جداسازی غشایی برای حذف بیشتر ناخالصی‌های باقی‌مانده استفاده کنیم.

محصولات DME ما

به عنوان یک تامین کننده DME، ما درجات مختلف DME را برای رفع نیازهای مشتریان خود ارائه می دهیم. ما داریمدی متیل اتر 99.9%که یک محصول با خلوص بسیار بالا است و مناسب برای کاربردهایی است که در آن سوخت تمیز و خالص مورد نیاز است، مانند برخی از موتورهای با تکنولوژی بالا. ما هم داریمدی متیل اتر DME با خلوص بالاکه برای کاربردهای صنعتی که به یک منبع سوخت قابل اعتماد و ثابت نیاز دارند عالی است. و مادرجه صنعتی دی متیل اتر DMEبرای مصارف صنعتی عمومی تر عالی است.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر به محصولات DME ما علاقه مند هستید یا می خواهید در مورد فرآیند تولید بیشتر بدانید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما همیشه اینجا هستیم تا به سوالات شما پاسخ دهیم و در مورد نیازهای خرید شما بحث کنیم. چه یک کسب و کار کوچک به دنبال گزینه سوخت پاک باشید یا یک شرکت صنعتی بزرگ که به منبع انرژی قابل اعتماد نیاز دارد، ما می توانیم راه حل مناسب DME را برای شما ارائه دهیم.

مراجع

• بریگواتر، ای وی (2003). سوخت های تجدید پذیر و مواد شیمیایی با پردازش حرارتی زیست توده. مجله مهندسی شیمی، 91(1 - 3)، 87 - 102.
• وانگ، ی.، و کینوشیتا، سی ام (2005). دی متیل اتر (DME) به عنوان سوخت جایگزین. فناوری پردازش سوخت، 86 (13 - 14)، 1509 - 1525.
• دمیرباس، ا.(1386). امکانات منابع زیست توده و پردازش تبدیل زیست توده برای سوخت و مواد شیمیایی. تبدیل انرژی و مدیریت، 48 (3)، 981 - 1004.