Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми»




Скачати 198.55 Kb.
НазваРеферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми»
Дата конвертації30.04.2013
Розмір198.55 Kb.
ТипРеферат
uchni.com.ua > Інформатика > Реферат


Міністерство освіти і науки України

ЗНВО «Гімназія імені Лесі Українки - ДНЗ»

Реферат

на тему

«Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми».

учня 11Б класу

Махньова Віталія

м. Новоград-Волинський

2008 рік.
План

  1. Сировина, суть сировинної проблеми, її виникнення.

  2. Розвідування й застосування дешевої сировини, нових видів альтернативних сировинних матеріалів. Промислові і побутові відходи.

  3. Використання та умови розвитку біопалива: а)біодизель, б)водневе паливо, в)біоетанол.

  4. Комплексне використання сировини.

  5. Використання деревини і продуктів її переробки.


1.Сировина — невід'ємний елемент будь-якого виробничого процесу, в тім числі й хіміко-технологічного.

Природні матеріали, що використовуються у виробництві промислових продуктів, називаються сировиною.

Природа, що нас оточує, здається, є невичерпною коморою, з якої промисловість бере сировину. У міру розвитку науки і техніки дедалі більше нових корисних копалин використовується для добування продуктів виробництва, з'являються нові види сировини, розширюється сировинна база промисловості.

У зв'язку з бурхливим розвитком промисловості у XX ст. різко збільшився обсяг добування й переробки корисних копалин. За останні 40 років багатьох корисних копалин було видобуто більше, ніж за всю історію людства. Тепер у світі щорічно вилучається й переробляється понад 100 млрд. т гірських порід. А в хімічному виробництві як сировину використовують не лише гірські породи. Щорічно у світі спалюється 5 млрд. т вугілля і 3,2 млрд. т нафти, це супроводжується викидом в атмосферу 2 1010 Дж теплоти, внаслідок чого зростає температура усієї планети. Це й також призводить до того, що багато які сировинні джерела швидко виснажуються, внаслідок чого й виникає сировинна проблема. Запаси органічного палива на планеті розподілені нерівномірно, і за теперішніх темпів споживання вугілля вистачить на 150-200 років, нафти на 40-50 років, а газу - приблизно на 60 років. Уже тепер багато країн відчувають гостру нестачу окремих видів сировинних ресурсів. В Україні, наприклад, не вистачає такої горючої мінеральної сировини, як нафта і природний газ.

^ 2.Розвідування й застосування дешевої сировини, нових видів альтернативних сировинних матеріалів. Промислові і побутові відходи. Майже невичерпним джерелом сировини є промислові та побутові відходи. Вони отруюють водойми, заражують грунту і повітря, захаращують території. Завдання хіміків полягає у знешкодженні відходів. Для цього будують спеціальні очисні споруди. Але така проблема існує в Україні. Так як відходи займають велику площу земельних територій, а якщо й переробляються, то з великим забрудненням атмосферного повітря (спалення).

Відходи виробництва — це матеріальні залишки виробничого процесу (сировини, матеріалів, засобів виробництва), які втратили свою споживну вартість, не є метою даного виробництва і не можуть бути використані за прямим призначенням через технологічні особливості підприємства. Звичайно відходи класифікують: 1) за сферою утворення; 2) за напрямом використання; 3) за способом залучення до утилізації.
На відміну від відходів виробництва, відходи споживання є засобами виробництва і предметами споживання, що втратили в процесі споживання (або безвідповідального ставлення) свої початкові властивості і не здатні в такому стані задовольняти потреби суспільства. Проблема методики грошової оцінки відходів ще остаточно не розроблена. Одні спеціалісти вважають, що ціни на відходи повинні бути пов'язані з ціною основної сировини, другі визначають їх за змінністю, треті — за споживними властивостями. Основна складність тут полягає в тому, що одержання відходів не є метою виробництва, і на їх створення спеціально праця не витрачається. Вони виникають побічно і наперед включаються в собівартість вироблюваної продукції. Саме це і не враховується сьогодні при оцінці відходів. Маловідходність і безвідходність є важливими показниками і факторами зростання продуктивності праці.
Вартість відходів для підприємства, користуючись загальноприйнятою термінологією, можна визначити лише через їх мінову вартість. Водночас для суспільства вони мають споживну вартість, оскільки можуть бути використані як сировина на інших підприємствах з іншим технологічним процесом. Тому грошову оцінку відходів можна дати через вартість сировини тих підприємств, де ці відходи використовуються найефективніше теж як сировина. При цьому ціни на відходи повинні бути нижчими від цін на відповідну повноцінну сировину і матеріали як мінімум на величину витрат по доведенню їх до товарного вигляду у виробника і додаткових витрат споживача, пов'язаних і їх використанням; ціни на відходи повинні забезпечити вищу рентабельність виробництва готової продукції з відходів, ніж з повноцінної сировини. Тоді вона стимулюватиме як підприємство-виробник відходів, так і їх споживача.
Проблема утилізації відходів виробництва пов'язана з проблемою охорони навколишнього середовища від забруднення. Кінцевою метою раціонального природокористування повинно бути максимальне залучення у виробництво сировини. Чим менша відходомісткість виробництва, тим вищий рівень розвитку продуктивних сил, економічніше виробництво.
На сьогоднішній день відходи агропромислового комплексу не завжди знаходять застосування, хоч і є цінною сировиною. В сільськогосподарських підприємствах навіть не плануються показники, які б характеризували їх роботу щодо підвищення родючості ґрунту, внесення добрив особливо органічних Тому й нагромаджуються на фермах мільйони тонн органічних добрив. Стоки тваринницьких комплексів становлять подвійну небезпеку, оскільки викликають одночасно і хімічне, і біологічне забруднення (мікроорганізмами). Причому забруднюють вони як ґрунт безпосередньо, так і воду, і повітря. З однієї свинарської ферми на 10—40 тис. тварин за 1 год. в повітря надходить до 605 кг пилу 14,4 кг аміаку, 83,4 млрд. мікроорганізмів;
Безпосередньо в сільськогосподарському виробництві відходів практично немає, якщо підходити до цього питання з точки зору суті сільськогосподарського виробництва і його продукції. За винятком гною (не слід плутати гній і органічне добриво — для того, щоб стати добривом, гній повинен пройти ще певну обробку), практично всі види відходів з сільськогосподарської продукції виділяються якщо не на стадії збирання (солома), то вже на стадії первинної переробки (полова при обмолоті зерна), не кажучи вже про промислову переробку.
Ще один вид відходів у сільському господарстві — це відходи виробництва, пов'язані з використанням сільськогосподарської техніки і тракторів, тобто — нафтопродукти. Основною причиною утворення цих відходів є заміна масел і змазок при технічному обслуговуванні і ремонті машин. Значна частка припадає і на нафтопродукти, які збираються внаслідок відстою з резервуарів нафтоскладів, а також баків автомашин і тракторів, що передбачено правилами їх технічного обслуговування.

З розвитком науки і техніки, з підвищенням рівня концентрації виробництва промислова утилізація відходів стає економічно доцільною, оскільки зі збільшенням масштабів виробництва зростає також кількість відходів і вартість речовин, що в них містяться. Іноді вартість цих речовин перевищує вартість продукту, при виготовленні якого одержані ці відходи. Так, при виробництві томатного соку і концентрованих томат-продуктів у відходи йде насіння, яке є цінною сировиною для виготовлення томатної олії. вартість якої в 2,5 рази вища від вартості томатного соку.
Питання ресурсозбереження, запровадження безвідходних технологій переробки сільськогосподарської сировини є найвужчим місцем переробної промисловості АГІК. Відходи і побічні продукти виробництва і переробки сільськогосподарської продукції є величезним резервом ресурсозбереження, який поки що використовується вкрай недостатньо. Нераціональне використання вихідної сировини, її 161
біомаса, на одержання якої вже було витрачено значну кількість суспільної праці, знижують ефективність функціонування АПК. Крім того, відходи виробництва, потрапляючи в природне середовище, забруднюють його, що в кінцевому підсумку знижує ефективність не лише АПК, а й всього суспільного виробництва через значні екологічні збитки. Невикористані відходи означають скорочення не лише сучасної, а й майбутньої ресурсозабезпеченості суспільства, необхідність додаткових витрат суспільної праці на розвиток сировинної бази переробної промисловості. Очевидно, що розвиток АПК досяг межі, за якою є неминучою безвідходна переробка сільськогосподарської сировини на основі комплексного використання її біомаси і технологічних відходів.

В Україні встановлено норми допустимого вмісту речовин у газоподібних промислових викидах і стічних водах. Але головне завдання хіміків полягає у створенні безвідхідних виробництв, де відходи використовуються для добування необхідних продуктів. Реалізація такого завдання тісно поєднана з комплексним використанням сировини і комбінуванням виробництв, коли відходи одного заводу стають сировиною для іншого, і тоді завод переростає у комбінат.

Потрібно перебирати систему переробки побутових і промислових відходів від Європейських країн. Європейська система переробки відходів базується на його відсортуванні і подальшій переробці. Це зумовлює менше забруднення середовища і повторне використання частини відходів.

В Києві вже існує такий завод, але він переробляє усього 10% від загальної кількості відходів.

а) Біодизель.

За обсягами виробництва ріпакова олія посідає четверте місце у світі (9,7%) після соєвої (29,7%), пальмової (13,1%) та соняшникової (12,3%).
Ріпакове насіння містить 45-50% олії – не менше, ніж насіння соняшника. У деяких європейських країнах урожайність ріпаку сягає 40 ц/га, що дає змогу одержувати до 2 т олії з гектара. Все більше уваги надається переробці ріпакової олії для технічних цілей в країнах Західної Європи, особливо в Німеччині, Франції, Австрії, Голландії, а також у США, Канаді, Китаї.
Відповідно зростають і обсяги вирощування ріпаку. Так, за останні двадцять років загалом у світі вони зросли більш ніж у чотири рази, і зокрема в Європі - у десять разів. У ЄС загальна площа посівів ріпаку складає 7 млн. га (середня врожайність 25 ц/га) і планується, що в майбутньому вона досягне 12 млн/га.
Гектар ріпаку продукує тонну білка проти 640 кілограмів при культивуванні сої і 220 кг - ячменю. Коефіцієнт перетравності ріпаковоro шроту сягає 71%, тоді як соняшниковоro – 56 %. Останній поступається і за вмістом незамінних амінокнслот: лізину - на 33%, цистину - у 2,1 разу. Згодовування тонни ріпакового шроту або макухи адекватне 8-10 тоннам зернофуражу.
Ріпак як високоенергетична культура, може слугувати сировиною, для виробництва біологічного пального (біодизеля). З кожної тони ріпаку можна отримати близько 300 кг олії, а з неї – 270 кг біодизеля.

^ Технологія отримання біодизеля.

На сьогодні існують такі напрями використання ріпаку для виробництва біодизельного палива:

  • отримання олії, фільтрація і додавання 20-50% її у традиційне дизельне паливо. При цьому не потрібно створювати спеціальні двигуни;

  • отримання олії, фільтрація і робота на чистій ріпаковій олії. Цим шляхом пішли у Німеччині, створивши спеціальні двигуни;

  • отримання ріпаково-метилового ефіру (РМЕ) - продукту переробки ріпакової олії, що не потребує створення спеціальних двигунів. Цим шляхом пішли країни ЄС;

  • переробка ріпакової олії на нафтоперегонних заводах і отримання біодизельного палива.

В Європі біодизель використовується переважно за двома принциповими схемами: "французькою" і "німецькою".
^ За “французьким варіантом” головним споживачем біопального є автотранспорт, зокрема автобуси, проїзд яких у деяких великих містах і в окремих провінціях на традиційному дизельному пальному заборонений. При цьому штрафи за недотримання норм викидів токсичних речовин перевищують різницю вартості біодизелю і дизпалив. Виходячи з такої схеми, біодизель у Франції виробляється в основному централізовано на потужних установках -5-10 тис т/рік. Використання біодизеля здійснюється як добавка до звичайної солярки із доведенням добавки до 5-процентної концентрації.
^ За "німецьким" варіантом біодизель використовується у чистому вигляді переважно сільськогосподарськими виробниками у власній техніці. Фермери або кооперативи фермерів вирощують ріпак, посівні площі якого сягають 10-12% орних земель, і на малопотужних установках виробляють з нього 300-3000 т/рік біопалива. Уряд Німеччини з 2001 року надає кожному фермерові дотацію: близько 360 євро за кожний гектар, на якому вирощується ріпак для технічних цілей. В країні перевага надається транспортним засобам, адаптованим для роботи на біопальному. В першу чергу воно використовується у зонах напруженого екологічного стану: на міському транспорті, суднах, що працюють на водоймищах з обмеженим водообміном. В країні виробляється кілька марок дизельних двигунів для роботи на чистій ріпаковій олії та РМЕ. Головним постачальником таких двигунів є фірма Дойц Фар. На сьогодні Німеччина забезпечує за рахунок ріпакової олії приблизно 5% своїх потреб у пальному. Близько 1500 автозаправних станцій продають понад 1,2 млн т біодизельного пального з ріпаку за рік.

^ Переваги та недоліки щодо використання біодизеля

Порівняно з пальним із нафти для автомобільного транспорту, біодизельне паливо на основі ріпакової олії відзначається суттєвими перевагами.
^ Основні переваги:

  • воно майже не містить сірки, тому його використання зменшує викиди в атмосферу сірчаного ангідриду (на 1 тис. т у разі заміни 250 тис т дизпалива з нафти, такою ж кількістю біодизелю з ріпаку);

  • при спалюванні біодизелю не підсилюється парниковий ефект, оскільки ріпак, як і вся біомаса, є СО2 - нейтральним;

  • високий ступінь біологічного розкладу за відносно короткий період. Згідно з міжнародним тестом СЕС L-33А-93, за 21 день біологічний розклад сягає 90%;

  • зменшується концентрація шкідливих речовин у вихлопних газах. Зокрема, димність газів зменшується вдвічі, а концентрація СО, НС і твердих частинок, особливо сажі, знижується на 25-50%;

  • як продукт переробки рослинної сировини, біодизель не містить канцерогенних речовин, таких як поліциклічні ароматичні вуглеводні та, особливо, бензапірен;

  • ріпакова олія відзначається більшим, порівняно з дизельним пальним, вмістом кисню (11 % та 0,4 % відповідно). Тому для повного згорання 1 кг ріпакової олії потрібно менше, ніж для дизельного пального, повітря (12,9 та 14,45 кг відповідно).

^ Основні недоліки:

  • Знижена теплота згорання, що спричиняє падіння потужності двигуна до 16%. Якщо ж віднести нижню теплоту згорання до 1 л, то різниця між показниками біодизелю і традиційного дизпалива дорівнюватиме лише 5,8% завдяки більшій щільності ріпакової олії, її негативною властивістю є також велика в'язкість, що погіршує розпилювання, сумішоутворення і згорання в дизелі. Це спричиняє відкладення на стінках камери згорання, а отже швидкий вихід двигуна з ладу. Крім того, мають місце жирові відкладення в каналах паливної апаратури.

  • Збільшення витрати пального. При цьому потрібно часто замінювати масляні фільтри й проводити регламентні роботи на форсунках через значне закоксовування отворів розпилювачів.

Зазначені недоліки можна подолати, застосовуючи: двигуни спеціальної конструкції (для роботи на чистій ріпаковій олії), РМЕ, який за своїми моторними властивостями близький до дизельного пального, суміші з вмістом 20% олії.

^ Можливості двигунів, які в змозі працювати на біодизелі

У разі необхідності роботи двигуна на чистій олії він підлягає модифікації. Зараз декілька західноєвропейських фірм, Ельсбет-Констракшн, Хілполштайн, Турінгер Моторенверке ГмбХ Нордхасен, Діеселмоторенунд Гератебау Шонебек, Вольво та інші, пропонують багатопаливні двигуни, придатні для роботи на рослинній олії. На чистій рослинній олії працюють двигуни фірм Елко) та Доц. Фар.
У звичайних двигунах можна застосовувати суміші традиційного дизпалива з олією (до 20% олії, можливо, з проміжним розчинником).
Зараз найчастіше застосовують біодизель як продукт переробки ріпакової олії - складний ріпаково-метиловий ефір, що за моторними властивостями, як-от: цетанове число, в'язкість, температури спалахування та застигання, - близький до дизельного пального. Тому його можна застосовувати на серійних дизелях без будь-яких змін останніх. Вперше технології виробництва і використання РМЕ досліджувалися в Австрії. Принципова сучасна технологічна блок-схема установки для виробництва РМЕ складається з таких блоків: холодне пресування насіння ріпаку і фільтрація олії, дві стадії переетерифікації (отримання РМЕ і гліцерину), вилучення мила, вилучення метанолу та остаточне вилучення мила. Щоби отримати 1 т РМЕ, змішують 1 т ріпакової олії зі 110 л метилового спирту і додають близько 16 л каталізатору (гідроокису калію КОН, або іншого) для виділення гліцерину. Робочу суміш нагрівають до 40-60 °С і повторюють процес до кінцевої чистоти ефірів. Із 1 т олії при виробництві РМЕ отримують також 110 кг гліцерину і частину метанолу.
В стандартах Австрії, Франції, Німеччини, Італії, Швеції, прийнятих у 1996-1997 роках, визначаються такі параметри РМЕ, як: щільність, в'язкість, температура спалахування, температура застигання, цетанове число, вміст сірки, золи, води, метанолу, вільного гліцерину, фосфору тощо.

^ Економічна складова щодо розвитку біодизеля

У Німеччині літр дизельного палива коштує 90 євроцентів (понад шість гривень), то біопаливо з ріпакової олії — 70 євроцентів. На 1500 бензоколонок здійснюють заправку біодизелем далекобійники, таксисти, аграрії, які використовують понад 65% загального виробництва цього пального.
Розрахунок пробігу 40-тонної вантажівки на 150 тис. кілометрів дає такий результат щодо витрат на 100 кілометрів: 30 літрів солярки за ціною 0,90 євро і 32,4 - біодизелю по 0,75 євро. Загальна економія при використанні біодизеля: - 3375 євро. Активне використання біодизеля в Німеччині пояснюється тим, що держава дотує таке паливо, щоб зацікавити покупця (до 300 євро за 1 га).
Проте, незважаючи на дотації, у 2005 р. збут мінерального дизельного пального у Німеччині досяг майже 28 млн. тонн, тоді як ріпакового -1,23 млн. тонн.
Загалом за інформацією спеціалізованих ЗМІ економічний аналіз проблеми виробництва і застосування біодизеля, із ріпаку свідчить: якщо вирощувати ріпак виключно з метою одержання біопалива (РМЕ), - вартість останнього порівняно з нафтовим дизпаливом буде вищою у 2-2,5 рази. Проте застосування РМЕ стає економічно доцільним за умови використання усіх продуктів переробки ріпаку: шроту (на корм або продаж), соломи (на підстилку і пічне паливо), гліцерину (його світова вартість становить близько 900 доларів США/т), а також забезпечення не менше 1 т/га виходу олії. З трьох тонн насіння ріпаку вологістю 7-8% можна одержати 1 т біодизелю, 1,9 т шроту (з вмістом олії 8-12%), 0,2 т гліцерину.

^ Потенціал України щодо використання біодизеля.

Україна має сприятливі умови для вирощування ріпаку. Зараз ріпаком засівають лише близько 150 тис. га, тоді як для цього придатні 75% орних земель. За даними МінАПК, середня врожайність цієї рослини в країні сьогодні становить 13 ц/га, що дає вихід олії на рівні 0,5 т/га, тобто у 2-2,5 рази нижче від західноєвропейських показників. З неї Україна виробляє близько 12 тис. т/рік, але як дизпаливо вона поки що не використовується. Значна частина олії експортується в Росію, США, Румунію, Казахстан та інші країни (приблизно 5-6 тис. т/рік).
Оскільки насіння ріпаку майже не накопичує радіонуклідів і важких металів (майже всі вони містяться у стеблинах), в Україні вирощувати ріпак для технічних цілей можна на територіях, тимчасово виключених з сільськогосподарського обігу внаслідок Чорнобильської катастрофи та в інших екологічно забруднених зонах. За умови відведення під цю культуру 10% орних земель і урожайності 25 ц/га, країна може щороку виробляти до 8,5 млн. т ріпакового насіння. Після його переробки можна одержувати близько 3 млн. т біопалива на рік, що на 60% забезпечить річну потребу країни у дизпаливі (за загальної середньої потреби у 5 млн. т/рік). Засіваючи ріпаком 5-5,5 млн. га, Україна могла б виробляти РМЕ в обсягах, здатних повністю задовольнити її потреби у паливі.
У 2005 році цією культурою засіяли вже 200 тис. га і вперше за багато років було зібрано врожай понад 300 тис. тонн ріпаку.
За даними ЗМІ у 2006 році МінАПК планує одержати понад мільйон тонн насіння ріпаку і виготовити 300 тис. тонн біодизеля. Міністерством вже проведено переговори в Німеччині, Австрії, Канаді, США, Литві, Угорщині, Чехії, Словаччині з приводу перспектив такого виробництва. Отримані бізнес-плани канадських бізнесменів щодо будівництва в Україні п’яти заводів, які вироблятимуть по сто тисяч тонн олії кожен. У першій половині 2006 р. Міністерство ініціювало питання виділення коштів із держбюджету на запуск двох заводів.
Проблемні питання МінАПК щодо вирощення ріпаку.

  • Обвинувачування Міністерства з боку Аграрної академії наук в частині того, що ріпак, який засівається, вимерзає.

  • Невизначеність питання щодо розвитку ГМ-сортів ріпаку (генно-модифіковані сортів) в Україні. Зараз ці сорти використовують тільки в Канаді і США.

^ Конкурентоспроможність біодизеля. Для виробництва 1 тонни ріпакової олії потрібно три тонни насіння загальною вартістю 750 дол. Крім того, для виробництва тонни біодизелю за класичною технологією потрібно ще 110 літрів метилового спирту. Якщо підсумувати всі затрати, то літр біодизелю коштуватиме у межах долара.
^ В Україні перспектива з’явиться, коли вартість біодизеля буде меншою, ніж вартість дизельного палива.

б) Водневе паливо.

Інтерес до водню як моторного палива великий, адже при його згорянні в двигуні утворюється вода і в цьому відношенні він є найбільш екологічно чистим паливом. Температура його згоряння в 2,5 раза вища, порівняно з бензином, сировинна база для одержання водню – практично безмежна.

В якості палива може використовуватися як безпосередньо сам водень, так і водень разом з традиційними паливами. Його можна застосовувати і в паливних елементах.

Основною проблемою використання водню є його зберігання на борту енергетичного засобу. Так, пропонується тримати його у вигляді стиснутого газу або зрідженого водню. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є використання носіїв водню у вигляді гідридів металів або інших носіїв.

Практика показує, що найкращі показники забезпечуються при зберіганні зрідженого водню.

Технічні труднощі при використанні і висока вартість водню призвели до розробки комбінованого палива бензин-водень. Проведені випробування показали, що використання бензино-водневих сумішей дозволяє понизити вдвічі витрату бензину при швидкості 90-120 км/год, і на 28 % - при русі у місті.

Останніми роками багато уваги приділяється розробці і використанню на автомобільному транспорті паливних елементів, паливом для яких є водень або продукти, здатні виділяти його при переробці.

^ 1. Зарубіжний досвід щодо виробництва біоетанолу

Етанол виробляється методом зброджування цукрів (глюкози, сахарози та деяких інших) у безкисневому середовищі спиртовими дріжджами. Раніше майже весь етанол, виготовлений таким шляхом, використовувався для виробництва алкогольних напоїв, і лише невеликі обсяги, отримані хімічними методами, застосовувалися у промисловості. За останні 25 років ситуація докорінно змінилася. Зараз більше половини виробленого у світі етанолу використовується як добавка до пального для двигунів внутрішнього згорання і лише 15% - для виготовлення алкогольних напоїв. Етанол із біомаси, що застосовується як паливо, називають паливним етанолом або біоетанолом (європейський термін). По суті він є абсолютизованим етиловм спиртом. Світове виробництво етанолу у 1998 році складало близько 32 млрд. літрів, з них 4 млрд. харчового етанолу, 8 млрд. - для хімічної промисловості, 20 млрд. - паливного. Лише 7% загальної кількості було отримано методом хімічного синтезу, а 93% - дріжджовою ферментацією цукру і зерна. Цікаво відзначити, що обсяги виробництва харчового спирту залишаються незмінними від 1975 року, тоді як паливного етанолу - зросли з 2 млрд. літрів до 20 млрд. літрів у 1998-му.
Використання етилового спирту як енергоносія не є новиною. Свій перший автомобіль Генрі Форд сконструював на базі двигуна, що працював саме на такому спирті, а в умовах дефіциту пального підчас Другої світової війни в Німеччині спирт додавали до бензину. Проте тільки наприкінці XX століття з'явилися повномасштабні програми використання біоетанолу як пального для двигунів. В складі пального біоетанол дозволяє збільшити октанове число і покращити експлуатаційні характеристики сумішевого бензину. Відомо, що використання такого бензину з вмістом до 15% етанолу не потребує зміни конструкції сучасних двигунів внутрішнього згорання і допоміжних приладів до них. Апробована концентрація етанолу в бензині коливається від 10% (США) та 8% (Канада) до 5-6% (Франція, Польща).

в) Біоетанол.

Україна має великий потенціал біомаси, придатний до енергетичного використання, зокрема відходи сільського господарства (солома, качани кукурудзи, лузга соняшника), тверді побутові відходи, що переважно складаються з лігноцелюлози. Сировиною для паливного етанолу може бути також меляса (її обсяги становлять близько 2 млн. т/рік), зернові культури, картопля, фрукти, спеціальні технічні культури.
Україна є крупним виробником харчового спирту. Річна сумарна потужність спиртових заводів становить близько 700 млн. літрів спирту, в тому числі 340 млн. - з заводів з переробки меляси. На жаль, велика кількість таких підприємств працює з неповним завантаженням або взагалі простоює. В перспективі їх потужності можна спрямувати на виробництво паливного етанолу з лігноцелюлози, але цей процес має бути рентабельним. Очевидно, що ціна біоетанолу залежатиме як від податкової політики держави, так і від його собівартості, на що, в свою чергу, впливатиме технологія виробництва.
Концепція виробництва біоетанолу в Україні включає кілька напрямків. Реконструкція існуючих спиртових заводів дозволить довести виробництво паливного етанолу до 0,3 млн. т/рік. Крім того, планується будівництво таких заводів малої потужності (до 5 т етанолу на добу) на базі підприємств переробної промисловості та безпосередньо в сільських господарствах. Пуск в експлуатацію нових технологічних ліній малої потужності дасть змогу отримувати 0,05 млн. т/рік цього продукту. Виробництво також доцільно розміщати на діючих цукрових заводах, їх теплосилове господарство може обслуговувати спиртові цехи і, в період між сезонами, виробництво цукру. До недавнього часу в Україні працював 191 цукровий завод, 75 з яких поступово до 2010 року можна дообладнати відділеннями з виробництва паливного етанолу, що розширить період використання технологічного обладнання, яке традиційно працює лише три-чотири місяці на рік. Дооснащення цукрових заводів відповідними технологічними лініями дасть можливість отримувати 1,65 млн тонн етанолу на рік. Таким чином, з урахуванням всіх напрямків концепції, в Україні можна було б отримувати 2 млн. т/рік біоетанолу.
В нашій країні вже виконано значний обсяг робіт з розробки й впровадження технології виробництва аналогу паливного етанолу - високооктанової кисневмісної добавки до бензину ( ВКД), яку одержують біоконверсією вуглеводневмісної відновлюваної сировини. Технологія отримання ВКД розроблена Українським інститутом спирту і біотехнологій виробничих продуктів і державним концерном "Укрспирт", впроваджена на семи спиртових заводах України: Барському, Довжоцькому, Луганському, Дублянському, Гайсинському, Маловисківському та Узинському оцтоводріжджовому заводі з сумарною добовою потужністю понад 120 т. Термін окупності реконструкції брагоректифікаційних установок цих заводів не перевищував півроку. Оскільки меляса дешевша від зерна, то на ВКД переробляли саме її, а із зерна одержували ректифікований спирт для високоякісних алкогольних напоїв. Зі збільшенням виробництва зерна в Україні та за умов його комплексної переробки за ефективними технологіями з одержанням сухої зернової барди, цілком економічно виготовляти ВКД з крохмалевмісної сировини. Перспективна сировина для цього - цукрове сорго.
Виконані в Україні експлуатаційні, стендові та дорожні випробовування підконтрольної групи автомобілів на сумішевих бензинах дають підстави до таких висновків:

  • експлуатаційні властивості автомобілів, що працюють на сумішевих бензинах з доданням 6% ВКД практично не погіршуються порівняно з тими, що працюють на товарних бензинах А-92 та А-76;

  • підвищується октанове число сумішевих бензинів;

  • не зафіксовано негативного впливу тривалої роботи автомобілів на технічний стан і стабільність регулювання паливної апаратури;

зменшується концентрація шкідливих речовин у відпрацьованих газах: оксидів

азоту на 4,5-16%, ароматичних вуглеводнів - на 9-15% (залежно від типу бензину й двигуна).

^ Комплексне використання сировини спрямовується на застосування всіх її головних частин для добування корисних продуктів або матеріалів. Це означає, що з одного виду сировини можна добути велику кількість різних продуктів. Наприклад, нині деревина використовується не лише як джерело виготовлення меблів, а й як джерело величезних матеріальних цінностей.

Хіміки відповідають за раціональне використання сировини, її комплексну переробку, ліквідацію відходів, багато з яких завдають непоправної шкоди довкіллю та здоров'ю людини. Отже, розробка нових способів комплексного використання сировини має величезне значення.

Використання деревини і продуктів її переробки



Хімія має велике значення і в розробці способів переведення речовин, що прореагували, у початковий стан для їх повторного використання (рециркуляція, регенерація сировини).

Наприклад, уже зараз досить широко використовуються метали у вигляді вторинної сировини (так званого скрапу). Майже половина світового виробництва сталі базується на скрапі.

Список використаної літератури:

Схожі:

Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconТема. Загальні відомості про мінеральні добрива. Раціональне використання...
Охарактеризувати найважливіші нітратні, фосфатні І калійні добрива, показати їх значення у народному господарстві
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconУрок в 9 класі на тему: «Молярна концентрація розчиненої речовини»
«Розв’язування розрахункових задач з хімії як засіб розвитку мислення в учнів» для вчителів хімії, з порядком денним
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconЛекція на тему: «Логічні олімпіадні задачі для учнів 7 класів»
Математична освіта у загальноосвітній школі насамперед спрямована на засвоєння учнями алгоритмів розв`язування стандартних задач....
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconТема: Екологічне виховання учнів на уроках хімії та в позакласний час
Відкритий урок на тему: Розв'язування розрахункових задач на екологічну тематику.(Відвідування І обговорення відкритого уроку вчителя...
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconТеми науково-дослідницьких робіт
Розв'язання рівнянь І систем рівнянь з допомогою пк. Рекурентні обчислення в прикладах задач, які розв'язують на пк. Метод координат...
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconПерелік питань для проведення державної підсумкової атестації з хімії...
Опишіть предмет хімії, місце хімії серед наук про природу. Обґрунтуйте роль хімічних знань у пізнанні природи, значення хімічних...
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconПро вжиття заходів щодо запобігання насильству над дітьми
Жіночий консорціум України" за підтримки Міністерства освіти І науки України в 2009 році у навчальних закладах Вінницької, Кіровоградської,...
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconУроку
Мета уроку: закріплювати уміння додавати числа частинами; учити учнів самостійно розв’язувати приклади користуючись знаннями, як...
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconМетодичні рекомендації щодо викладання хімії в 2012-2013 навчальному році
У зв’язку з визначеною метою під час навчання хімії мають розв’язуватися такі найважливіші завдання, як
Реферат на тему «Значення хімії у розв’язанні сировинної проблеми» iconБілети для державної підсумкової атестації з хімії
Розкрийте зміст закону збереження маси речовин, його значення в хімії. Поясніть сутність хімічних рівнянь
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка