Заправка баллонов углекислотой (CO2): какое давление, состав
Баллон для углекислоты является одной из самых распространенных тар для хранения, с которой сталкиваются сварщики. В особенности это проявляется для тех, кто работает с мобильными установками, так как эти емкости относительно легко перевозятся и переносятся. С другими вариантами зачастую невозможно куда-либо выехать вообще, так как они обладают большой массой или являются стационарными. Баллон с углекислым газом пригодится для многих вариантов работ по сварке металла, что делает его весьма востребованным для данной сферы.
Заправка баллонов с углекислотой из другого баллона
Баллон помогает сохранить вещество под давлением. Только так можно добиться пребывания его в жидком виде, так как при нормальных условиях диоксид углерода с твердого сразу переходит в газообразное состояние. Заправка баллонов углекислотой может проводиться неоднократно, что делает применение более выгодным, так как со временем все сводится к себестоимости самого газа и стоимости услуг заправки, не включая цену баллона.
В то же время, емкости должны проходить проверку на соответствие требованиям техники безопасности раз в несколько лет.
Область применения баллонов с углекислым газом
Заправка баллонов с углекислым газом является весьма распространенной услугой, так как сфера применения данных изделий достаточно широка. Основным направлением можно считать сварку. Это самая распространенная область, где встречается большой расход вещества. Углекислота, как правило, не применяется в виде самостоятельного газа. Для защиты сварочной ванны от внешней среды ее смешивают с аргоном и другими газами. К горелке подключается несколько баллонов. Также требуется обеспечивать ванну веществами, которые снимут негативное воздействие оксидов.
Помимо сварки баллоны можно встретить в пищевой области. Они служат для газирования жидкостей и разнообразных напитков. Это может использоваться как в различных заведениях и учреждениях, так и в частной области. Заправка пневматического оружия, аксессуаров к нему и прочих устройств также может осуществляться с одного большого баллона.
Преимущества
Данная тара стала основным средством хранения газов, причем это касается не только углекислоты, но и прочих веществ. Все это стало возможным благодаря преимуществам, которыми обладает ее конструкция:
- Главным плюсом можно считать то, что емкость может использоваться многократно;
- Заправка баллонов СО2 не единственная процедура, которую можно проводить с баллонами, так как после этого внутрь можно заправлять и другие газы;
- Баллоны обладают достаточной крепостью и надежностью, чтобы выдерживать падения, воздействие высоких температур и длительный срок эксплуатации.
Недостатки
- Для хранения изделий требуется отводить специальное место с хорошей вентиляцией, чтобы не скапливался газ, вызывающий удушье;
- Со временем изделия изнашиваются и приходят в непригодность;
- Даже относительно небольшие детали баллона могут привести к такой ситуации, что он начнет пропускать газ;
- Само изделие обладает немалой стоимостью, так что на первых порах его покупка обойдется недешево;
- При транспортировке и переноске нужно действовать крайне аккуратно, так как любая неосторожность может привести к несчастному случаю.
Химический состав
Состав химического вещества, при помощи которого происходит сварка полуавтоматом, выглядит следующим образом:
| Название элемента | Химическая формула |
| Диоксид углерода | СО2 |
Способы заправки баллонов
Заправка баллонов углекислотой может осуществляться переливом газа из одного баллона в другой. Для этого используется специальное оборудование и переходники. Здесь нужно внимательно отнестись к весу тары, так как взвешивание является единственным вариантом, чтобы точно узнать, насколько хорошо наполнено изделие и сколько в нем газа очутилось после заправки.
Также используются специальные установки для нагнетания газа при помощи компрессора. Это более надежный и эффективный метод, который обеспечивает точную заправку с минимальным количеством потерь.
Чтобы определить степень заправки здесь также следует использовать взвешивание. Данные методы используются как в частной сфере, так и в учреждениях, где предоставляется услуга по заправке.
Инструкция
Если вам требуется заправить баллон углекислотой, то сначала нужно перевернуть донор вниз, чтобы вентиль оказался ближе к полу. Далее к нему требуется прикрутить шланг высокого давления. Он будет проводником для газа. Далее нужно взять баллон, в который будет поступать газ. На него ставится переходник для шланга. Затем происходит взвешивание пустого изделия. Донор и приемник соединяются при помощи шланга. На приемнике открывается вентиль, а затем эта процедура повторяется на доноре.
«Важно!
Не стоит переживать, если появилось тихое посвистывание, так как это всего лишь значит, что газ пошел.»
Когда прекратиться звук и в шлангах станет тихо, то следует закрыть вентиль донора. Это случится, примерно, через несколько минут. После этого можно отсоединить заправляемый баллон.
Чтобы определить, сколько газа залили внутрь, нужно снова взвесить изделие. После этого нужно снять переходник со шланга. На данном этапе процедура заправки таким способом окончена.
Вторым способом является задувка углекислоты. Здесь применяется жесткий металлический переходник. Благодаря такому переходнику можно заправлять баллоны одинакового размера, подключать различные типы вещей и так далее. К примеру, можно заправить баллон огнетушителя. Методика проведения процедуры задувки при помощи переходника во многом напоминает аналогичную с гибким шлангом.
Баллон должен быть предварительно охлажден. При заправке донор нужно перевернуть вентилем вниз. Далее происходит подключение по вышеуказанной схеме. Закачка осуществляется в течение нескольких минут. Отличие состоит не только в использовании иного инструмента, но и в возможности подключать манометр, как дополнительное устройство.
Нет большой разницы, где заправлять баллон углекислотой, в домашних условиях или в специализированных точках, если все проводится с учетом техники безопасности.
В домашних условиях эту процедуру можно осуществлять когда угодно. В некоторых точках заправки выдвигаются требования, что заправка ведется только пустых емкостей. В таком случае нужно стравить газ на свежем воздухе перед заправкой. Но по факту, разницы между заправкой полного и пустого баллона нет. В домашних условиях его можно до заправлять когда угодно.
Заключение
Главной опасностью пользования услугами в точках заправки является то, что там могут элементарно «обвесить». В итоге с растратами на дорогу, стравливанием лишнего газа и прочими расходами. Все может получиться очень невыгодно. В домашних условиях человек подвергает себя большей опасности, как во время хранения, так и во время непосредственной заправки. В любом случае, каждый сварщик неоднократно в своей карьере сталкивается с этой операцией и нужно уметь правильно ее выполнять. На сварочных постах имеются станции по заправке, что существенно упрощает эту процедуру и минимизирует участие мастера в данном деле.
Заправка газовых баллонов углекислотой в Москве по цене от 300 руб.
Показывать: 12255075100
Сортировать: По умолчаниюПо имени (A — Я)По имени (Я — A)По цене (возрастанию)По цене (убыванию)По рейтингу (убыванию)По рейтингу (возрастанию)По модели (A — Я)По модели (Я — A)
Notice: Undefined variable: name in /home/c/cf34805/public_html/system/storage/modification/catalog/view/theme/journal2/template/product/category.tpl on line 158Углекислота 10 литров (Газ)
Углекислота — бесцветный газ, не имеющий запаха.
Присутствует в атмосфере и в нашей окружающей среде..
Углекислота 40 литров (Газ)
Нужен газ CO2 для производства? Углекислота 40 л есть в ассортименте компании Еврогаз. Чтобы купить ..
Заправить углекислоту в Москве
Двуокись углерода — повсеместно применяемый газ в пищепроме и производстве пластмасс, в фармакологии и аграрном хозяйстве, приборо — и машиностроении, парфюмерной индустрии, строительстве и масштабной логистике.
Чуть кисловатый бесцветный газ в разных отраслях превращается и в жидкость, наполняющую бытовые огнетушители, и в сухой лед, благодаря которому осуществляется транспортировка многих продуктов, и в пузырьки под крышками газировки.
Купить углекислоту в баллонах (Заправка баллонов углекислотой)
Газ CO2 условно подразделяют на пищевой, применяющийся в конвейерном хлебопечении и изготовлении алкогольных напитков, и технический, использующийся при сварочных работах и автосервисе. Основа классификации — технология производства. Купить углекислоту в баллонах в Москве предприниматели могут в оптимальном для своих нужд объеме, указав сроки выполнения заказа и удобную форму сотрудничества. Так, услуга обмена емкостей сократит расходную смету.
Углекислота в баллонах с доставкой
Явный вред здоровью при превышении содержания двуокиси углерода в воздухе относит углекислоту в баллонах к грузам второго класса опасности. «Еврогаз» проводит доставку углекислоты в баллонах оборудованными под такие цели машинами.
Заправка газовых баллонов углекислотой в Москве по цене от 300 руб.
Показывать: 12255075100
Сортировать: По умолчаниюПо имени (A — Я)По имени (Я — A)По цене (возрастанию)По цене (убыванию)По рейтингу (убыванию)По рейтингу (возрастанию)По модели (A — Я)По модели (Я — A)
Углекислота 10 литров (Газ)
Углекислота — бесцветный газ, не имеющий запаха.
Присутствует в атмосфере и в нашей окружающей среде..
Углекислота 40 литров (Газ)
Нужен газ CO2 для производства? Углекислота 40 л есть в ассортименте компании Еврогаз. Чтобы купить ..
Заправить углекислоту в Москве
Чуть кисловатый бесцветный газ в разных отраслях превращается и в жидкость, наполняющую бытовые огнетушители, и в сухой лед, благодаря которому осуществляется транспортировка многих продуктов, и в пузырьки под крышками газировки.
Купить углекислоту в баллонах (Заправка баллонов углекислотой)
Газ CO2 условно подразделяют на пищевой, применяющийся в конвейерном хлебопечении и изготовлении алкогольных напитков, и технический, использующийся при сварочных работах и автосервисе. Основа классификации — технология производства. Купить углекислоту в баллонах в Москве предприниматели могут в оптимальном для своих нужд объеме, указав сроки выполнения заказа и удобную форму сотрудничества. Так, услуга обмена емкостей сократит расходную смету.
Углекислота в баллонах с доставкой
Явный вред здоровью при превышении содержания двуокиси углерода в воздухе относит углекислоту в баллонах к грузам второго класса опасности. «Еврогаз» проводит доставку углекислоты в баллонах оборудованными под такие цели машинами.
Прием углекислотных баллонов на утилизацию
Компания «БаллонСервис» предлагает сдать углекислотные баллоны в Екатеринбурге объемом от 10 до 50 литров для дальнейшей утилизации на перерабатывающих предприятиях. Мы ведем прием б/у емкостей в любом состоянии по высокой цене. Продать нам выгоднее, чем сдать в металлолом!
Состояние углекислотных баллонов для осуществления скупки может быть любым: нам вы можете сдать емкости, требующие ремонта, без вентиля и с просроченным сроком годности. Цена напрямую зависит от состояния. Главное, чтобы дата выпуска баллона была
| Скупка по цене от 1000 ₽ до 2000 ₽ за шт. |
Нам можно продать углекислотные б/у баллоны в количестве от 1 штуки, расчет производим быстро и на месте по одним из самых выгодных цен в городе (гораздо выше, чем сдать в металлолом), вывезем старые емкости сами, вам нужно лишь позвонить.
Задумали обновить баллонный парк или просто решили продать ненужные б/у емкости? Звоните нам, мы предложим одни из самых выгодных цен на прием в Екатеринбурге.
| Углекислота (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислый газ) – это вещество, получаемое промышленным методом из печного или дымного газа. Кроме того, добыть его можно, разложив карбонаты известняка и доломита. |
Куда сдать углекислотный баллон в Екатеринбурге?
+7 (932) 619-93-40
г. Екатеринбург, ул. Краснокамская, д. 91
Назначение углекислоты
Сфера применения углекислоты довольно обширна, ниже мы перечислим наиболее популярные направления:
- Пищевая промышленность
Распространено применение в качестве разрыхлителя, а также консерванта. Кроме того, с помощью углекислоты производят сахар, пиво, шампанское, газированные напитки. - Холодильное оборудование
Углекислота может служить отличным хладагентом, ввиду чего широко используется в промышленности для заправки холодильного оборудования. При этом твердая углекислота — это сухой лед, роль которого в качестве хладагента сложно переоценить. - Противопожарные системы
Жидкая углекислота отлично подходит для заправки огнетушителей и комплексных систем пожаротушения.
Углекислый газ в баллончиках используется в качестве источника энергии для пневматического оружия, а также в авиамоделировании.
Хранение и использование углекислоты
Сжиженный углекислый газ при обычных условиях очень быстро переходит в газообразную форму, тем не менее хранить его выгоднее именно в сжиженном состоянии, что и делается с помощью специальных углекислотных баллонов.
Заправка емкостей для хранения газа может производиться неоднократно с помощью квалифицированных специалистов. При этом периодически все баллоны нужно проверять на наличие механических и коррозионных повреждений. При их отсутствии, хранение вещества является безопасным. Кроме того, емкость из-под углекислоты без проблем можно заполнять другими газами.
По любым вопросам, касающимся того, как сдать б/у углекислотный баллон в нашу компанию для дальнейшей утилизации, звоните по указанным телефонам. Мы осуществляем прием старых емкостей в Екатеринбурге и близлежащих населенных пунктах по высокой цене. Продать нам выгоднее, чем сдать в металлолом!
Как сделать газировку дома — Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal
? LiveJournal- Main
- Ratings
- Interesting
- iOS & Android
- Disable ads
- Login
- CREATE BLOG Join
- English
(en)
- English (en)
- Русский (ru)
- Українська (uk)
- Français (fr)
- Português (pt)
- español (es)
- Deutsch (de)
- Italiano (it)
- Беларуская (be)
— интернет-магазины и обзоры баллонов с диоксидом углерода на AliExpress
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для баллона с диоксидом углерода.
К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны.
Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот верхний баллон с углекислым газом вскоре станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели баллон с углекислым газом на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в баллоне с диоксидом углерода и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место, чтобы сравнить цены и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции.
и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше.
Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести цилиндр с диоксидом углерода по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Лучшая цена на углекислый газ — Отличные предложения на углекислый газ от мировых продавцов двуокиси углерода
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для углекислого газа.
К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны.
Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот главный углекислый газ должен в кратчайшие сроки стать одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили углекислый газ на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в углекислом газе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции.
и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше.
Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести углекислый газ по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Двуокись углерода — плотность и удельный вес
Плотность , ρ, обычно имеет единицы [кг / м3] или [фунт / фут3] и определяется отношением массы к объему вещества:
ρ = м / В [1]
, где m = масса, обычно единицы [кг] или [фунты]
V = объем, обычно единицы [м 3 ] или [футы 3 ]
Удельный вес , γ, обычно имеет единицы измерения [Н / м 3 ] или [фунт f / фут 3 ] определяется отношением веса к объему вещества:
γ = (м * г) / V = ρ * g [2]
, где g = ускорение свободного падения, обычно единицы [м / с 2 ], а на Земле значение обычно дается как 9.
80665 [м / с 2 ] или 32,17405 [фут / с 2 ]
Табличные значения плотности углекислого газа при заданной температуре и давлении (единицы СИ и британские единицы), а также преобразование единиц плотности приведены под цифры.
Онлайн-калькулятор плотности углекислого газа
Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для оценки плотности и удельного веса газообразного диоксида углерода при заданной температуре и давлении.
Плотность на выходе указана в кг / м 3 , фунт / фут 3 , фунт / галлон (жидкий раствор США) и сл / фут 3 .Удельный вес указан как Н / м 3 и фунт на / фут 3 .
Температура
Выберите фактическую единицу измерения температуры: ° C ° F K ° R
Выберите фактическое давление: 1 бар абс. / 14,5 фунтов на кв. Дюйм; 10 бар / 145 фунтов на кв. Дюйм; 50 бар / 725 фунтов на кв.См. Также другие свойства Двуокись углерода при изменении температуры и давления : Динамическая и кинематическая вязкость, число Прандтля, удельная теплоемкость (теплоемкость) и теплопроводность, а также теплофизические свойства при стандартных условиях, а также плотность и удельный вес ацетона, воздуха, аммиака, аргона, бензола, бутана, окиси углерода, этана, этанола, этилена, гелия, водорода, метана, метанола, азота, кислорода, пентана, пропана, толуола и воды .
Дюйм; 100 бар / 1450 фунтов на кв. Дюйм; Плотность сырой нефти , плотность мазута , плотность смазочного масла и плотность реактивного топлива в зависимости от температуры.
Вернуться к началу
Плотность и удельный вес диоксида углерода при заданных температурах и давлениях:
Для полной таблицы с плотностью и удельным весом — поверните экран!
| Состояние | Температура | Давление | Плотность | Удельный вес | ||||||||||||||||||
| [К] | | [° F] | [МПа] | [бар] | [psia] | [моль / дм 3 ] | [г / л] = [кг / м 3 ] | [фунт м / фут 3 ] | [сл / фут 3 * 10 -3 ] | [Н / м 3 ] | [фунт на / фут 3 ] | | |||||||||||
| Газ | 220 | -53. 2 | -63,7 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,05542 | 2,439 | 0,1523 | 4,732 | 23,9 | 0,152 | ||||||||||
| 2409 0,152 | ||||||||||||||||||||||
| 9015 9015 9015 9015 1 | 14,5 | 0,05063 | 2,228 | 0,1391 | 4,323 | 21,8 | 0,139 | |||||||||||||||
| 250 | -23,2 | -9.7 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,04854 | 2,136 | 0,1334 | 4,145 | 21,0 | 0,133 | |||||||||||
| 260 | -13,2 | 260 | -13,2 9015 | 0,04663 | 2,052 | 0,1281 | 3,982 | 20,1 | 0,128 | |||||||||||||
| 280 | 6,9 | 44,3 | 0.1 | 1 | 14,5 | 0,04322 | 1,902 | 0,1187 | 3,690 | 18,7 | 0,119 | |||||||||||
| 300 | 26,9 | 1 9015 9015 9015 9015 9015 9 26,99015 1,773 | 0,1107 | 3,440 | 17,4 | 0,111 | ||||||||||||||||
| 320 | 47 | 116 | 0,1 | 1 | 14. 5 | 0,03774 | 1,661 | 0,1037 | 3,223 | 16,3 | 0,104 | |||||||||||
| 340 | 67 | 152 | 0,1 9015 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 | 9015 9015 3,031 | 15,3 | 0,0975 | |||||||||||||||
| 360 | 87 | 188 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0.03349 | 1,474 | 0,09202 | 2,860 | 14,5 | 0,0920 | |||||||||||
| 400 | 127 | 260 | 0,1 | 1 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 13,0 | 0,0828 | ||||||||||||||||
| 450 | 177 | 350 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,02658 | 1.170 | 0,07303 | 2,270 | 11,5 | 0,0730 | |||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 0,1 | 1 | 14,5 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 0,0661 | ||||||||||||||||
| 600 | 327 | 620 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,02005 | 0,8824 | 0. 05509 | 1,712 | 8,65 | 0,0551 | |||||||||||
| 650 | 377 | 710 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,01851144 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 | ||||||||||||||||
| 850 | 577 | 1070 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,01415 | 0,6226 | 0,03887 | 1.208 | 6,11 | 0,0389 | |||||||||||
| 1050 | 777 | 1430 | 0,1 | 1 | 14,5 | 0,01145 | 0,50403 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 | |||||||||||||||
| Газ | 233,03 | -40,1 | -40,2 | 1 | 10 | 145 | 0,5910 | 26,01 | 1.624 | 50,47 | 255 | 1,62 | ||||||||||
| 240 | -33,2 | -27,7 | 1 | 10 | 145 | 0,5649 40 48159 | 24,86 | 1,5649 9015 | 24,86 | |||||||||||||
| 250 | -23,2 | -9,7 | 1 | 10 | 145 | 0,5325 | 23,44 | 1,463 | 45. 47 | 230 | 1,46 | |||||||||||
| 260 | -13,2 | 8,3 | 1 | 10 | 145 | 0,5047 | 22,21 | 1,387 431 9015 9015 | 22,21 | 1,387 9015 9015 9015 280 | 6,9 | 44,3 | 1 | 10 | 145 | 0,4590 | 20,20 | 1,261 | 39,19 | 198 | 1.26 | |
| 300 | 26,9 | 80,3 | 1 | 10 | 145 | 0,4222 | 18,58 | 1,160 | 36,05 | 189 9015 9015 9015 9015 9015 | 1 | 10 | 145 | 0,3915 | 17,23 | 1,076 | 33,43 | 169 | 1,08 | |||
| 340 | 67 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 .3656 | 16,09 | 1,004 | 31,22 | 158 | 1,00 | |||||||||||||||
| 360 | 87 | 188 | 1 | 10 | 14533 | 10 | 145 | 9015 148 | 0,943 | |||||||||||||
| 400 | 127 | 260 | 1 | 10 | 145 | 0,3063 | 13,48 | 0. 8415 | 26,16 | 132 | 0,842 | |||||||||||
| 450 | 177 | 350 | 1 | 10 | 145 | 0,2704 | 11,9015 | 9015 9015 9015 9 9015|||||||||||||||
| 500 | 227 | 440 | 1 | 10 | 145 | 0,2422 | 10,66 | 0,6655 | 20,68 | 105 | 0.665 | |||||||||||
| 600 | 327 | 620 | 1 | 10 | 145 | 0.2010 | 8,845 | 0,5522 | 17,16 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 90151 | 10 | 145 | 0,1853 | 8,154 | 0,5090 | 15,82 | 80,0 | 0,509 | ||||
| 850 9015 | 577 901 9015 9015 9015 9015 9015 9015 .1413 | 6,219 | 0,3882 | 12,07 | 61,0 | 0,388 | ||||||||||||||||
| 1050 | 777 | 1430 | 1 | 777 | 1430 | 1 | 10 | 9015 9015 9015 9015 9015 | 145 901 | 9015 9015 49,3 | 0,314 | |||||||||||
| Жидкость | 250 | -23,2 | -9,7 | 5 | 50 | 725 | 24. 06 | 1059 | 66.10 | 2055 | 10384 | 66,1 | ||||||||||
| 287,43 | 14,3 | 57,7 | 5 | 50 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 8113 | 51,6 | ||||||||||||||||
| Газ | 287,43 | 14,3 | 57,7 | 5 | 50 | 725 | 3,560 | 156.67 | 9,781 | 304,0 | 1536 | 9,78 | ||||||||||
| 450 | 177 | 350 | 5 | 50 | 725 | 1,416 9011 | 725 | 1,416 901 | 9 7251,416 901 3,89 | |||||||||||||
| 650 | 377 | 710 | 5 | 50 | 725 | 0,9298 | 40,92 | 2,555 | 79.40 | 401 | 2,55 | |||||||||||
| 850 | 577 | 1070 | 5 | 50 | 725 | 0,7024 | 30.91 | 0159 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 930 | 777 | 1430 | 5 | 50 | 725 | 0,5666 | 24,93 | 1,557 | 48,38 | 245 | 1. 56 | |||
| Жидкость | 250 | -23,2 | -9,7 | 10 | 100 | 1450 | 24,46 | 1076 | 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 | Сверхкритическая фаза | 450 | 177 | 350 | 10 | 100 | 1450 | 2,991 | 131,6 | 8,218 | 255.4 | 1291 | 8,22 |
| 650 | 377 | 710 | 10 | 100 | 1450 | 1,863 | 82,00 | 5,119 | 82,00 | 5,119 | 577 | 1070 | 10 | 100 | 1450 | 1,393 | 61,31 | 3,827 | 119,0 | 601 | 3.83 | |
| 1050 | 777 | 1430 | 10 | 100 | 1450 | 1,121 | 49,31 | 3,078 | 95,68 | 9015 9015 9015 9015 9015 907 250 | -23,2 | -9,7 | 100 | 1000 | 14504 | 28,08 | 1236 | 77,13 | 2397 | 12117 | 77. 1 | |
| 450 | 177 | 350 | 100 | 1000 | 14504 | 19,25 | 847,0 | 52,88 | 1643 9015 9015 | 8306 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 | 100 | 1000 | 14504 | 13,68 | 601,9 | 37,58 | 1168 | 5903 | 37,6 | |||
| 850 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 .64 | 468,1 | 29,22 | 908,2 | 4590 | 29,2 | |||||||||||||||||
| 1050 | 777 | 1430 | 100 | 1000 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 9015 3795 | 24,2 | |||||||||||||||||
Вернуться к началу
Преобразование единиц плотности:
Преобразователь плотности
килограмм / кубический метр [кг / м 3 ] = грамм / литр [г / л], килограмм / литр [кг / л] = грамм / кубический сантиметр [г / см 3 ] = тонна (метрическая) / кубический метр [т / м 3 ], однократно / галлон (жидкость США) [унция / галлон (США liq)] фунт / кубический дюйм [фунт / дюйм 3 ], фунт / кубический фут [фунт / фут 3 ], фунт / галлон (Великобритания) [фунт / галлон (Великобритания)], фунт / галлон (жидкость для США ) [фунт / галлон (жидкий раствор США)], оторочка / кубический фут [сл / фут 3 ], тонна (короткая) / кубический ярд [тонна (короткая) / ярд 3 ], тонна (длинная) / кубический ярд [ярд 3 ]
- 1 г / см 3 = 1 кг / л = 1000 кг / м 3 = 62. 428 фунтов / фут 3 = 0,03613 фунта / дюйм 3 = 1,9403 фунта / фут 3 = 10,0224 фунта / галлон (Великобритания) = 8,3454 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 0,5780 унции / дюйм 3 = 0,7525 тонна (длинная) / год 3
- 1 г / л = 1 кг / м 3 = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127×10-5 фунтов / дюйм 3 = 1,6856 фунт / ярд 3 = 0.010022 фунт / галлон (Великобритания) = 0,0083454 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 0,0007525 тонна (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонна (короткий) / ярд 3
- 1 кг / л = 1 г / см 3 = 1000 кг / м 3 = 62,428 фунт / фут 3 = 0,03613 фунт / дюйм 3 = 1,9403 фунт / фут 3 = 8,3454 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 0,5780 унции / дюйм 3 = 0,7525 т (длинная) / год 3
1 кг / м 3 = 1 г / л = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0 .
99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127×10-5 фунтов / дюйм 3 = 1,6856 фунта / ярд 3 = 0,010022 фунта / галлон (Великобритания) = 0,008345 фунта / галлон (жидкий эквивалент США) = 0,0007525 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонны (короткий) / ярд 3 - 1 фунт / фут 3 = 27 фунтов / ярд 3 = 0,009259 унций / дюйм 3 = 0,0005787 фунт / дюйм 3 = 16,01845 кг / м 3 = 0.01602 г / см 3 = 0,1605 фунта / галлон (Великобритания) = 0,1349 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 2,5687 унции / галлон (Великобритания) = 2,1389 унции / галлон (жидкий раствор США) = 0,01205 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0135 тонны (короткая) / ярд 3
- 1 фунт / галлон (Великобритания) = 0,8327 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 16 унций / галлон (Великобритания) = 13,323 унции / галлон (жидкий раствор США) = 168,179 фунт / ярд 3 = 6,2288 фунт / фут 3 = 0,003605 фунт / дюйм3 = 0,05767 унции / дюйм 3 = 99,7764 кг / м 3 = 0,09977 г / см 3 = 0,07508 тонны (длинный ) / ярд 3 = 0. 08409 тонна (короткая) / ярд 3
- 1 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 1,99 фунта / галлон (Великобритания) = 19,215 унции / галлон (Великобритания) = 16 унций / галлон (жидкий раствор США) = 201,97 фунта / ярд 3 = 7,4805 фунт / фут 3 = 0,004329 фунт / дюйм3 = 0,06926 унций / дюйм 3 = 119,826 кг / м 3 = 0,1198 г / см 3 = 0,09017 тонны (длина) / ярд 3 = 0,1010 тонна (короткая) / ярд 3
- 1 фунт / дюйм 3 = 1728 фунт / фут 3 = 46656 фунт / ярд 3 = 16 унций / дюйм 3 = 27680 кг / м 3 = 27.680 г / см 3 = 277,419 фунта / галлон (Великобритания) = 231 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 4438,7 унции / галлон (Великобритания) = 3696 унций / галлон (жидкий раствор США) = 20,8286 тонны (длинный) / ярд 3 = 23,3280 тонны (короткая) / ярд 3
- 1 унция / галлон (Великобритания) = 0,8327 унций / галлон (жидкий раствор США) = 6,2360 кг / м 3 = 6,2288 унций / фут 3 = 0,3893 фунта / фут 3 = 10,5112 фунт / ярд 3
- 1 унция / галлон (жидкий раствор США) = 1,99 унции / галлон (Великобритания) = 7,4892 кг / м 3 = 7,4805 унции / фут 3 = 0,4675 фунта / фут 3 = 12. 6234 фунт / ярд 3
- 1 сл / фут 3 = 515,3788 кг / м 3 = 514,7848 унций / фут 3 = 0,2979 унций / дюйм 3 = 32,1741 фунт / фут 3 = 82,645 унция / галлон (Великобритания) = 68,817 унции / галлон (жидкий раствор США)
- 1 тонна (длинная) / ярд 3 = 1,12 тонны (короткая) / ярд 3 = 1328,94 кг / м 3 = 0,7682 унции / дюйм 3 = 82,963 фунт / фут 3 = 2240 фунт / ярд 3 = 2,5786 сл / фут 3 = 13,319 фунт / галлон (Великобритания) = 11,0905 фунт / галлон (лиг в США)
- 1 тонна ( короткий) / ярд 3 = 0.8929 тонна (длинна) / ярд 3 = 1186,55 кг / м 3 = 0,6859 унций / дюйм 3 = 74,074 фунта / фут 3 = 2000 фунтов / ярд 3 = 2,3023 сл / фут 3 = 11,8921 фунта / галлон (Великобритания) = 9,9023 фунта / галлон (жидкий раствор США)
428 фунтов / фут 3 = 0,03613 фунта / дюйм 3 = 1,9403 фунта / фут 3 = 10,0224 фунта / галлон (Великобритания) = 8,3454 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 0,5780 унции / дюйм 3 = 0,7525 тонна (длинная) / год 3 
99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0,06243 фунта / фут 3 = 3,6127×10-5 фунтов / дюйм 3 = 1,6856 фунта / ярд 3 = 0,010022 фунта / галлон (Великобритания) = 0,008345 фунта / галлон (жидкий эквивалент США) = 0,0007525 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0008428 тонны (короткий) / ярд 3 
08409 тонна (короткая) / ярд 3 
6234 фунт / ярд 3 Наверх
Двуокись углерода в теплицах
Двуокись углерода в теплицах
Содержание
- Введение
- Источники диоксида углерода
- Уровни добавок для двуокиси углерода
- Требуемая мощность горелки
- Когда добавлять диоксид углерода
- Затраты на добавление диоксида углерода
- Распределение двуокиси углерода в теплице
- Повреждение растений в результате CO 2 Дополнение
- Культурные обычаи для повышения производительности
- Банкноты
Введение
Преимущества добавок двуокиси углерода для роста растений
и производство в тепличной среде было хорошо
понимали много лет.
Двуокись углерода (CO 2 ) —
важный компонент фотосинтеза (также называемый ассимиляцией углерода).
Фотосинтез — это химический процесс, который использует световую энергию для преобразования
CO 2 и вода в сахара в зеленых растениях. Эти сахара
затем используются для роста внутри растения посредством дыхания.
Разница между скоростью фотосинтеза и скоростью
дыхание является основой накопления (роста) сухого вещества в
растение.В тепличном производстве цель всех производителей:
увеличить содержание сухого вещества и экономически оптимизировать урожайность.
CO 2 увеличивает продуктивность за счет улучшения роста растений
и бодрость. Некоторые способы увеличения производительности за счет CO 2 включает более раннее цветение, более высокие урожаи фруктов, уменьшенные бутоны
аборт в розах, улучшение прочности стебля и размера цветка.
Производители
следует рассматривать CO 2 как питательное вещество.
Для большинства тепличных культур чистый фотосинтез увеличивается с увеличением уровня CO 2 с 340–1000 ppm (частей на миллион). Большинство культур показывают, что для любого заданного уровня фотосинтетически активной радиации (PAR), увеличивая CO 2 уровень до 1000 ppm повысит фотосинтез примерно на 50% выше уровня CO 2 . Для некоторых культур экономика может не потребовать добавления до 1000 ppm CO 2 при низком уровне уровни света.Для других, таких как тюльпаны и пасхальные лилии, ответа нет. наблюдалось.
Двуокись углерода попадает в установку через
устьичные отверстия путем диффузии. Устьицы специализированные
клетки, расположенные в основном на нижней стороне листьев в эпидермальном слое
слой.
Ячейки открываются и закрываются, позволяя происходить газообмену.
Концентрация CO 2 вне листа сильно влияет
скорость поглощения CO 2 растением.Чем выше CO 2 вне листа, тем больше поглощение
CO 2 заводом. Уровни освещенности, листьев и окружающего воздуха
температура, относительная влажность, водный стресс и CO 2 и концентрации кислорода (O 2 ) в воздухе и листе,
многие из ключевых факторов, определяющих открытие и закрытие
устьиц.
Окружающий CO 2 Уровень в наружном воздухе около 340 частей на миллион по объему. Все растения хорошо растут на этом уровне, но поскольку уровни CO 2 повышаются при фотосинтезе на 1000 ppm пропорционально увеличивается, что приводит к увеличению количества сахаров и углеводов доступен для роста растений. Любая активно растущая культура в плотно облицованная теплица с небольшой вентиляцией или без нее может легко уменьшить уровень CO 2 в течение дня до 200 ppm.Снижение фотосинтеза при снижении уровня CO 2 от От 340 до 200 частей на миллион аналогично увеличению, когда CO 2 уровни повышены с 340 до примерно 1300 частей на миллион (Рисунок 1). Как показывает практика, падение уровня углекислого газа ниже окружающего имеет более сильный эффект, чем добавка выше комнатной.
Рисунок 1. г. влияние углекислого газа на чистый фотосинтез.
В определенное время года в новых теплицах, и особенно в конструкциях с двойным остеклением, в которых меньше воздуха обменный курс, уровень углекислого газа может легко упасть ниже 340 ppm, что оказывает существенное негативное влияние на урожай. Вентиляция в течение дня может поднять уровень CO 2 ближе к окружающему но никогда не вернемся к окружающему уровню 340 частей на миллион.Дополнение CO 2 рассматривается как единственный способ преодолеть этот недостаток и повышение уровня выше 340 ppm полезно для большинства культур. Уровень, до которого должна быть повышена концентрация CO 2 зависит от культуры, интенсивности света, температуры, вентиляции, стадия роста урожая и экономика урожая. Для большинства урожая, точка насыщения будет достигнута примерно на уровне 1000–1300 ppm в идеальных условиях.Более низкий уровень (800–1000 ppm) рекомендуется для выращивания рассады (помидоры, огурцы и перец) а также для производства салата. Еще более низкие уровни (500–800 ppm) рекомендуются для африканских фиалок и некоторых сортов гербер. Повышенный уровень CO 2 сократит вегетационный период (5% –10%), улучшить качество урожая и урожайность, а также увеличить размер и толщина листа.Увеличение урожая томатов, огурцов а посевы перца — результат увеличения численности и более быстрого цветения на растение.
Источники двуокиси углерода
Двуокись углерода можно получить сжиганием на основе углерода топливо, такое как природный газ, пропан и керосин, или непосредственно из цистерны чистого СО 2 . У каждого источника есть потенциальные преимущества и недостатки.Когда сжигается природный газ, пропан или керосин, вырабатывается не только CO 2 , но и тепло что может дополнить обычную систему отопления. Однако неполный горение или загрязненное топливо может вызвать повреждение установки. Большинство источников природного газа и пропана имеют достаточно низкий уровень примесей, но уведомить поставщика о своем намерении использовать топливо для CO 2 добавка.Уровень серы в топливе не должен превышать 0,02%. по весу. При сжигании топлива также образуется влага. Для естественного газа, по оценкам, образуется около 1,4 кг водяного пара на каждый м сожжено 3 газа. Для пропана количество влажность, образующаяся на кг CO 2 , немного меньше это для природного газа.
Сжигание природного газа, пропана и жидкого топлива в специализированных генераторах CO 2 , расположенных по всей теплица.(Пластина 1). Размер единицы (БТЕ; с произведено) и степень горизонтального обтекания теплицы определить количество и расположение этих единиц. Самое важное Особенностью горелки должно быть то, что она полностью сжигает топливо. Некоторые производители делают горелки, в которых используется природный газ или пропан. могут использоваться, а также блоки с регулируемыми выходами. Потенциал Недостатком этой системы является то, что тепло, выделяемое этими единицы могут оказывать локальное влияние на температуру и заболеваемость (я.е. мучнистая роса и ботритис), особенно высокорослые посевы.
В качестве альтернативы, часть дымовых газов из природного газовые котлы, подключенные к системам водяного отопления, могут быть направлены в теплицу как средство дополнения CO 2 до урожай. Котел должен быть оборудован конденсатором дымовых газов. специально для этой цели (табл. 2).
Табличка 1. Генератор углекислого газа.
Табл. 2. Водогрейный котел с конденсатором дымовых газов.
Примечание: не все котлы, особенно старые котлы предназначены для этой задачи. Котлы на природном газе должны гореть чисто, образуя мало или не выделяя оксидов азота (NOx) или этилена. Прежде чем продолжить, свяжитесь с производителем котла. Все оборудование должен быть одобрен CSA или эквивалентен.
Это позволяет безопасно вводить дымовой газ в теплица. Дымовые газы выводятся в месте подключения котла. в стек. Эти агрегаты предназначены для снижения температуры и воздействие влаги на окружающую среду теплицы, и есть мониторинг системы, которые защищают от попадания дымовых газов, когда углерод уровень монооксида (CO) выше установленного уровня (обычно 6–10 частей на миллион).Система разработана с вентилятором небольшой мощности с низкое всасывание, что приводит к фиксированному объему дымовых газов. Второй вентилятор используется для смешивания дымовых газов с парниковым воздухом а затем смесь вносится по теплице. Этот система обеспечивает гибкость для внедрения CO 2 низко внутри культуры и позволяя ей подниматься по культуре перед выход из вентиляционных отверстий.Система доставки должна быть разработана таким образом, чтобы гарантировать равномерное распределение по теплице (Плиты 3 и 4). Для повышения эффективности и обеспечения CO 2 днём, когда нет потребности в тепле, горячая вода система отопления с изолированным резервуаром для горячей воды используется. Размер резервуара 30–130 м 3 / га. теплицы.Тепло, вырабатываемое котлом в течение дня, составляет хранится в резервуаре и используется в ночное время по мере необходимости (Табличка 5). Летний выброс CO 2 с использованием газового баллона достигается, если накопленное тепло используется в течение ночи. В некоторых случаях в летние месяцы накопленное тепло не требуется. так как наружная ночная температура остается выше 22 ° C. В В этой ситуации CO 2 приложение ограничено.
Табличка 3а. CO 2 конденсатор и воздуходувка.
Пластины 3б. Дымовой газ CO 2 Распределение трубы.
Пластины 3с. Дымовой газ CO 2 Распределение трубы.
Тарелки 3д. Распределение дымовых газов в теплице.
Пластины 3д. Распределение дымовых газов в теплице.
Табличка 4. Дымовые газы CO 2 Распределение в теплице через прозрачные полиэтиленовые трубы.
Табличка 5. Бак горячей воды для хранения тепло при добавлении дымовых газов CO 2.
Таблички 6а. Жидкий CO 2 резервуаров.
Пластины 6б. Жидкий CO 2 резервуаров.
Табличка 7. Жидкий CO 2 испаритель.
Пластина 8. Жидкий CO 2 распределительные трубы, расположенные под системой поднятых желобов.
Жидкая двуокись углерода стала популярной у многих производители, даже если это обычно дороже. Основные преимущества использования жидкого CO 2 включают чистоту продукта, никаких проблем о повреждении урожая, ни о выделении тепла или влаги, ни о лучшем контроле CO 2 уровней и гибкость введения CO 2 внутри растительного покрова в любое время.Поставляется чистый CO 2 оптом автотранспортом до теплицы. Аренда специальных резервуаров для хранения от поставщика требуются на каждом объекте (Табличка 6). Сжатый CO 2 находится в жидком состоянии и должен испаряться через испарительные агрегаты (таблица 7). Система распределения жидкого CO 2 в теплице проще спроектировать и установить. Большинство производителей используют 18-миллиметровые черные гибкие трубка из поливинилхлорида (ПВХ) с отверстиями, пробитыми с соответствующим расстояние (табл. 8).Для небольшой операции CO 2 может поставляться в баллонах.
Когда производители все еще выращивают в почве, добавляйте или нанесите на поверхность навоз или другие органические материалы, такие как в качестве соломы уровни CO 2 в теплице будут увеличены в процессе поломки. Количество произведенного CO 2 зависит от устойчивости мульчи и активности микроорганизмов, которые превращают органический материал в CO 2 .Производство CO 2 из гниющего навоза будет значительным только для примерно через месяц после регистрации. В некоторых случаях органическое выращивание такие среды, как кокосовая койра, увеличивают уровень CO 2 в теплице до 1200 промилле в ночное время. Обычно это не проблема, так как при дневном свете уровни будут падать довольно быстро.
Уровни добавок для двуокиси углерода
Сегодня большинство производителей следят за теплицами и контролируют их среда с датчиками, подключенными к центральному компьютеру, чтобы обеспечить интеграцию различных факторов окружающей среды.Контроллер углекислого газа, обычно инфракрасный газоанализатор (IRGA) используется для контроля и обслуживания минимальный и максимальный уровень CO 2 в теплице. Обычно для одной операции используется один IRGA. Несколько чтений в пределах можно получить отдельные отсеки или из разных зон с помощью сканера или мультиплексора. Блок IRGA может быть автономным или, как в большинстве случаев, подключен к компьютеру управления средой.В последнем случае компьютер управления средой используется для управления уровень CO 2 , благодаря интеграции с уровнями освещенности, степень вентиляции и скорость ветра. Инфракрасным газоанализаторам требуется стандартная калибровка для обеспечения точного измерения CO 2 уровни.
Нормы приема диоксида углерода зависят от по реакции сельскохозяйственных культур и экономике.Цветоводы и овощеводы могут использовать несколько разные подходы. Обычно углекислый газ добавка 1000 ppm в течение дня, когда вентиляционные отверстия закрыты Рекомендовано. При открытии вентиляционного отверстия 10% добавка CO 2 можно отключить или снизить до 400–600 частей на миллион. Чтобы улучшить экономическая эффективность, CO 2 уровней могут быть установлены в зависимости от на уровнях света.Ниже приводится рекомендуемая стратегия для овощей. производители. В солнечные дни, когда форточки закрыты, дополните 1,000 ppm CO 2 в пасмурные дни, когда уровень освещенности ниже 40 Вт / м 2 добавка только с 400 ppm СО 2 . Однако большинство цветоводов добавят 1000 ppm независимо от уровня освещенности. Компьютер окружения может быть настроен для регулировки уровня CO 2 в зависимости от освещения измеряется, но после открытия вентиляционных отверстий более 10% или второй ступени вытяжных вентиляторов, основное внимание уделяется поддержанию Уровень CO 2 в растительном покрове при 400 ppm.
В качестве руководства для добавления CO 2 , ниже приведен теоретический расчет для теплицы 100 м 2 , с растущим урожаем, в сутки при средней освещенности интенсивность. В этом расчете уровень 1000 ppm CO 2 будет быть дополненным, чтобы поддерживать 1300 частей на миллион в течение дня. Обычно CO 2 Ночью добавка не требуется, так как фотосинтез отсутствует. имеет место.Фактически, концентрация CO 2 будет стремиться к накапливаются естественным образом в результате дыхания растений. Следовательно, нередко обнаруживается повышенный уровень (500–600 частей на миллион) на раннем этапе утром. Фермеры, использующие натриевое освещение высокого давления во время ночью должно поддерживаться не менее 400 ppm CO 2.
Типичная теплица с желобом 2,4 м имеет приблизительный объем воздуха 400 м 3 /100 м 2 этаж площадь.Для увеличения уровня с 300 до 1300 частей на миллион требуется добавление 1000 ppm или 0,1% CO 2 . Для этого требуется 0,40 м 3 или 0,75 кг CO 2 на 100 м 2 площадь теплицы. Добавьте это количество до восхода солнца, потому что фотосинтетический активность обычно самая большая в начале дня. После уровня 1300 ppm, его необходимо поддерживать.
Уровень углекислого газа в теплице снижен за счет естественного воздухообмена и фотосинтеза.
Воздухообмен естественный
Утечки в теплице позволяют непрерывную инфильтрацию наружного воздуха, который содержит только 340 ppm CO 2 . Средний значение инфильтрации в теплице составляет один воздухообмен в час. Чтобы компенсировать это разбавление, примерно 0,37 кг CO 2 /100 м 2 необходимо добавить для поддержания желаемого уровень 1300 ppm CO 2 .
Обратите внимание, что необходимо сделать поправку на желоб высота и / или ширина теплицы. В широкопролетной теплице больше объем воздуха по сравнению с узким пролетом при той же высоте желоба. За дома с двойным остеклением (двойным полиэтиленом или акрилом) и воздушным ожидается обмен 1/4 — 1/3 1 объема воздуха в теплице. За теплицы с принудительной вентиляцией, нижний уровень СО 2 обычно обслуживается, если вентиляторы работают, и в результате скорость приема будет другой.
Фотосинтез
Растения во время фотосинтеза используют углекислый газ. Норма потребления зависит от культуры, интенсивности света, температуры, стадия развития культуры и уровень питательных веществ. Среднее потребление уровень оценивается в пределах 0,12–0,24 кг / час / 100 м 2 . Более высокий показатель отражает типичное использование в солнечные дни и полноценный урожай.
При объединении двух факторов оценивается примерно 0,50–0,60 кг CO 2 / час / 100 м 2 должно быть добавленным в «стандарт»; стеклянная теплица для обслуживания 1300 частей на миллион. Для домиков из двойного полиэтилена добавка 0,25–0,35 кг CO 2 / час / 100 м 2 . Для стеклянных домов добавка в основном используется для компенсации разбавления из-за проникновения воздуха, в то время как для двухквартирных домов требуется количество CO 2 примерно равны по естественному воздухообмену и фотосинтезу.Внесите корректировки в добавки, если необходимо поддерживать более низкие уровни.
Таблица 1, потенциальный годовой выброс CO 2 Использование на Ежемесячная основа, показывает теоретическое количество CO 2 используется для овощных культур с 3-мя разными дозами на основе часов солнечного сияния.
Таблица 1. Потенциальный годовой выброс CO 2 Использование на Ежемесячная основа (на основе солнечных часов в Харроу, Онтарио)
| Месяц | Количество часов | Внесенная норма (кг / га / час) | ||
|---|---|---|---|---|
| 45 | 65 | 90 | ||
| Январь | 82 | 3690 | 5330 | 7380 |
| Февраль | 100 | 4500 | 6500 | 9000 |
| Мар | 127 | 5715 | 8255 | 11430 |
| Апрель | 168 | 7560 | 10920 | 15120 |
| Май | 234 | 10530 | 15210 | 21060 |
| Июн | 253 | 11385 | 16445 | 22770 |
| Июл | 283 | 12735 | 18395 | 25470 |
| Август | 252 | 11340 | 16380 | 22680 |
| Сен | 187 | 8415 | 12155 | 16830 |
| Октябрь | 157 | 7065 | 10205 | 14130 |
| Ноя | 89 | 4005 | 5785 | 8010 |
| Декабрь | 67.1 | 3019,5 | 4361,5 | 6039 |
| Итого (кг) | 89959,5 | 129941,5 | 179919 | |
Требуемая мощность горелки
Для расчета мощности горелок только природный газ и пропан считаются наиболее часто используемыми видами топлива. используется в промышленности.Производители, у которых нет газа CO 2 анализатор или компьютер окружающей среды должны правильно выбрать размер своих горелок. Это особенно актуально для садоводов-растениеводов с отдельно стоящими обручи. Таблица 2, Мощность горелки для поддержания 1300 частей на миллион CO 2 при предполагаемых условиях, указана мощность горелки. исходя из ставок компенсации, указанных выше.
На рекомендованных уровнях (Таблица 2) можно рассчитать, что относительная влажность увеличится примерно на 3–6% при использовании природного газа при условии, что теплица температура не зависит от тепла, выделяемого CO 2 горелок.Обычно при повышении температуры на 1 ° C не влияет на относительную влажность.
Когда добавлять углерод Диоксид
Поскольку фотосинтез обычно происходит только во время дневное время, CO 2 Ночью добавление не требуется. Однако прием добавок рекомендуется в пасмурные пасмурные дни. чтобы компенсировать более низкую скорость фотосинтеза.Потому что фотосинтез увеличивается с высоким уровнем освещенности, оптимальная концентрация CO 2 становится выше. Начните прием примерно за 1 час до восхода солнца и выключите систему за 1 час до захода солнца. Однако CO 2 добавка настоятельно рекомендуется при добавлении высокого давления натриевое (HPS) освещение используется в ночное время для обеспечения надлежащего уровня.
Хотя оптимальный уровень CO 2 увеличивается с увеличением уровня освещенности это часто становится расточительным, в зависимости от скорость ветра, чтобы попытаться поддерживать норму добавки 1000 ppm когда вентиляционные отверстия открыты более чем на 10% –15% или полный комплект вытяжных вентиляторов в рабочем состоянии.Однако производители должны стремиться поддерживать уровень окружающей среды в пределах растительного покрова. Повышенный воздух циркуляция увеличивает скорость диффузии за счет уменьшения границы слой вокруг поверхности листа.
Затраты на добавление двуокиси углерода
Стоимость генерации и распределения также поскольку стоимость топлива являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать. Таблица 3, Сравнение затрат различных источников CO 2 (кг / га) , — стоимость поставки CO 2 из различные источники для 12-часового рабочего дня.Самые крупные операции, особенно те, кто использует дымовой газ CO 2 , могут использовать вдвое больше указанного в день. Стоимость оборудования также должна быть добавлена в уравнение (Таблица 4, Затраты на оборудование для эксплуатации 4 гектаров (10 акров)).
Таблица 2. Мощность горелки 1 для поддержания 1300 ppm CO 2 при предполагаемых условиях.
| Природный газ | Пропан | |||
|---|---|---|---|---|
| кВт / 1000 м 2 | м 3 /1000 м 2 / час | кВт / 1000 м 2 | л / 1000 м 2 / час | |
| Стеклянный дом | 30–36 | 2.8–3,4 | 20–24 | 2,8–3,4 |
| Пластиковый дом | 15–18 | 1,4–1,7 | 10–12 | 1,4–1,7 |
Вышеприведенные расчеты основаны на непрерывной работе горелка.
Таблица 3. Сравнение затрат различных источников CO 2 (кг / га) *
| # hrs | CO 2 Норма кг / га / час | Сумма из продукта Треб | $ Стоимость за единицу | CO 2 Стоимость / час | Всего Стоимость / сутки | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Жидкий CO 2 | 12 | 50 | 50.0 кг | 0,11 кг | 5,50 долл. США | 66,00 $ |
| 12 | 50 | 50,0 кг | 0.15 кг | 7,50 долл. США | $ 90,00 | |
| 12 | 50 | 50,0 кг | 0,2 кг | 10 долларов.00 | $ 120,00 | |
| Природный газ | 12 | 50 | 27,8 м 3 | 0,1 м 3 | 2 доллара.78 | 33,33 долл. США |
| 12 | 50 | 27,8 м 3 | 0,15 м 3 | $ 4,17 | 50 долларов.00 | |
| 12 | 50 | 27,8 м 3 | 0,3 м 3 | $ 8,33 | $ 100,00 | |
| Пропан | 12 | 50 | 27.8 л | 0,2 л | 5,56 долл. США | 66,67 долл. США |
| 12 | 50 | 27,8 л | 0.25 л | 6,94 долл. США | $ 83,33 | |
| 12 | 50 | 27,8 л | 0,3 л | 8 долларов.33 | $ 100,00 |
* Без стоимости оборудования
Таблица 4. Затраты на оборудование для эксплуатации 4 га (10 акров)
Жидкий CO 2 | |||
|---|---|---|---|
Аренда цистерны | 6000 долларов США | ||
CO 2 Распределение | |||
1,000 футов | 90 | 50 | 4500 долларов США |
Итого | 10 500 долларов * | ||
Дымовой газ CO 2 | |||
Конденсатор | 30 000 долл. США | ||
Воздуходувка | 20 000 долл. США | ||
Распределение | 15 000 долл. США | ||
пластиковая трубка 65 мм | |||
1,000 футов | 150 | 100 | 15 000 долл. США |
Итого | 80 000 долл. США | ||
Горелка CO 2 | |||
Требуется единиц | |||
20 | 2,500 | 50 000 долл. США | |
Итого | 50 000 долл. США | ||
* годовая стоимость
Распределение двуокиси углерода в теплице
Важно иметь адекватную раздачу система.Распределение CO 2 зависит в основном от воздуха. движение в теплице (ах), так как CO 2 не перемещается очень далеко за счет распространения. Например, когда один источник CO 2 используется для большой площади поверхности или нескольких соединительных теплицы, необходимо установить систему разводки. Эта система должны быть спроектированы для равномерного распределения CO 2 в парниковых газов, особенно дымовых газов CO 2 или жидкого CO 2 используется.Циркуляция воздуха с помощью горизонтальных вентиляторов или фэн-форсунок система обеспечивает равномерное распределение за счет перемещения больших объемов воздух в теплице, когда верхние вентиляционные отверстия закрыты или вытяжные вентиляторы не работают. Сегодня производители добавок жидкого CO 2 или дымовой газ CO 2 имеют центральный коллектор с небольшими индивидуальными трубы (с равномерно расположенными отверстиями), расположенные низко в растительном покрове или в случае скамейных культур — под скамейкой.Потенциал для низкого CO 2 уровней внутри густого навеса (хризантемы) делает полезными добавки в навесе. Движение воздуха вокруг растений также улучшит поглощение CO 2 , потому что пограничный слой вокруг отдельного листа уменьшается, молекулы CO 2 ближе к листу.
Повреждение завода в результате CO 2 Дополнение
Не допускайте чрезмерных уровней CO 2 в теплицы.Уровни 5000 ppm могут вызвать головокружение или отсутствие координация с людьми. Уровень выше рекомендованного может вызвать некроз старых листьев томата и огурца. Листья африканской фиалки становятся очень твердыми и ломкими, приобретают очень темный зеленовато-серый цвет и часто деформированные лепестки цветов, которые не полностью раскрываются. А подобный симптом с цветками фрезии наблюдался там, где Горелка CO 2 использовалась для выработки большей части тепла. требований теплицы, и тем самым количества CO 2 .Не используйте CO 2, за исключением чрезвычайных ситуаций. Горелки в качестве основной системы отопления.
Поскольку диоксид серы может вызвать острый некроз (0,2 ppm в воздухе), содержание серы в топливе должно быть менее 0,02%. Топливо для отопления, такое как масло № 2 и бункер C (Масло №6) не подходят для добавления CO 2 .
Этилен 0,05 частей на миллион и пропилен более высокие уровни может вызывать преждевременное старение растений томатов и огурцов, вызывать сонливость в гвоздиках, создает цветочную лоскутку герани, способствует чрезмерное развитие боковых побегов, предотвращает нормальное начало цветения, аборты цветочных бутонов у хризантем и пуансеттии.Этилен часто образуется в результате неполного сгорания, а пропилен обычно ассоциируется с использованием пропана. Подача негерметичного пропана линии нанесли серьезный финансовый ущерб производителям в прошлом. Окись углерода (CO), которая обычно не создает проблем сам по себе часто используется как индикатор неполного сгорания. Уровни, превышающие 50 ppm CO в дымовых газах, являются показателем наличия этилена на уровнях, способных нанести ущерб урожаю.
Горелки с высокой температурой пламени могут вызвать образование оксидов азота (NOx и NO 2 ). Чрезмерно количество закиси азота может вызвать замедление роста или даже некроз. Котлы, оборудованные горелками с низким уровнем выбросов NOx, должны использоваться для дымовых газов. использование в качестве источника CO 2 .
Низкий уровень одновременно SO 2 и NOx может вызвать больший ущерб фитотоксичности или быть более вредным для растения, чем высокий уровень.Чрезмерное и продолжительное использование CO 2 (особенно в томатах) приводит к появлению растений не реагирует на дополнительный CO 2 . Прерывание приложения CO 2 в течение нескольких дней приводит к улучшенному ответ.
Культурные обычаи для повышения производительности
В зависимости от культуры повышенная скорость роста в отношении CO 2 может потребоваться питательный раствор для применения при более высокой электропроводности (ЕС).Также, повышенные уровни CO 2 могут привести к частичному закрытию устьиц уменьшая транспирацию и увеличивая проводимость листьев в некоторых культурах. Это снижение транспирации снижает содержание кальция (Ca). и поглощение бора (B), что может повлиять на качество плодов томатов. Выросла применение этих питательных веществ в разумных пределах будет компенсировать пониженное поглощение.
Банкноты
- 1 кг CO 2 эквивалентен 570 л CO 2
- 1 м 3 природного газа дает около (1,8 кг) 1000 Л CO 2 при сгорании и 1,4 л воды
- 1 м 3 природного газа = 0,75 л керосина = 1,0 л пропана на эквивалентное количество CO 2 произведено
Новый способ превратить углекислый газ в уголь может «повернуть вспять часы выбросов» | Наука
Жидкометаллический катализатор превращает диоксид углерода в твердый углерод.
Питер Кларк / Университет RMITАвтор Роберт Ф. Сервис
Если люди надеются ограничить изменение климата потеплением всего на 2 ° C, у нас есть много работы, говорят ученые: сокращение выбросов, посадка деревьев и очистка от углекислого газа (CO 2 ) с неба с помощью новейшие технологии. Теперь с помощью нового процесса можно преобразовать газообразный CO 2 — продукт сжигания ископаемого топлива — в твердый углерод при комнатной температуре, используя лишь небольшую струйку электричества.Но заставить его работать в масштабах всей планеты будет непростой задачей.
В последние годы исследователи открыли несколько твердых металлических катализаторов — соединений, ускоряющих химические реакции, — которые могут превращать CO 2 в твердый углерод. Но они работают только при температуре выше 600 ° C, и для обеспечения такого тепла требуется много энергии и денег. Катализаторы также быстро склеиваются, когда выделяемый ими углерод накапливается, что ограничивает их способность поддерживать реакцию.
Чтобы обойти это, химики Дорна Эсрафилзаде и Торбен Даенеке из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, обратились к новому классу катализаторов, сделанных из металлических сплавов, которые являются жидкими при комнатной температуре.Один такой катализатор, впервые описанный в Nature Chemistry в 2017 году, состоит из каталитически активного палладия, смешанного с жидким галлием. (Жидкость позволяет палладию продолжать преобразовывать малоценные углеводороды, называемые алканами, в более ценные углеводороды, известные как алкены, без образования смол.) Эсрафилзаде, Даненеке и их коллеги хотели посмотреть, будет ли что-то подобное работать с CO 2 .
Сначала они создали сплав галлия, индия и олова, который является жидким при комнатной температуре и проводит электричество.Они добавили в серебристую смесь каталитически активный церий и поместили ее в стеклянную трубку вместе с водой, которая помогает преобразовать CO 2 в углерод.
Когда они вставляли проволоку в жидкий металл, часть церия на поверхности жидкости вступала в реакцию с кислородом из окружающего воздуха, образуя ультратонкий слой оксида церия. Но большая часть церия оставалась защищенной жидким металлом. Затем исследователи ввели чистый CO 2 в стеклянную трубку и послали электрический разряд в провод.CO 2 диффундировал в жидкий металл, где металлический церий и электричество преобразовали его в твердый углерод, сообщают сегодня Эсрафилзаде и ее коллеги в Nature Communications .
Исследователи говорят, что точный механизм реакции еще не ясен, но, вероятно, он включает пять отдельных этапов, поскольку церий взаимодействует с кислородом, CO 2 и водой, в конечном итоге выделяя твердый углерод и чистый кислород в качестве единственных побочных продуктов. Большим преимуществом этого нового подхода является то, что цериевый катализатор не слипается.Вместо этого углерод образует маленькие черные хлопья на поверхности жидкого металла, которые затем отслаиваются и перемещаются по бокам и дну трубки, позволяя каталитической реакции продолжаться.
Берт Векхайзен, химик из Утрехтского университета в Нидерландах, называет эту работу «новой» и «довольно красивой». Он говорит, что произведенный углерод может найти применение в самых разных материалах, таких как электроды батарей, теннисные ракетки, клюшки для гольфа и крылья самолетов.
Однако большой выигрыш был бы, если бы эта технология могла быть расширена, чтобы высасывать CO 2 из воздуха и постоянно хранить его в твердом состоянии.«Хотя мы не можем буквально повернуть время вспять, превращение углекислого газа обратно в уголь и закапывание его обратно в землю немного похоже на перемотку счетчика выбросов», — говорит Данеке. Но сначала настольный эксперимент команды, который Эсрафилзаде называет «первым шагом», должен быть продублирован в массовом масштабе. По данным Международного энергетического агентства, только в 2017 году люди выбросили в воздух более 32 миллиардов тонн или гигатонн CO 2 . Преобразование этого количества в твердый углерод по сути воссоздает горы угля, которые шахтеры выкапывают из земли.
«Величина гигатонн делает это пугающим», — написал в электронном письме Дуглас Макфарлейн, еще один соавтор исследования и химик из Университета Монаш в Мельбурне. «Но если экономика станет обнадеживающей… [тогда] это кажется очень возможным».
* Исправление, 26 февраля, 19:20: В первоначальной версии этой истории вместо «церий» использовалось слово «цезий». Это исправлялось на протяжении всей истории.
Улавливание ферментативного углекислого газа
В последнее десятилетие улавливание антропного углекислого газа и его хранение или преобразование стали одной из основных задач, которые необходимо решить, чтобы контролировать повышение температуры атмосферы на нашей планете.Одна возможность основана на использовании ферментов карбоангидразы, которые, как давно известно, ускоряют гидратацию нейтральных водных молекул CO 2 до ионных бикарбонатных форм. В этой статье кратко излагается принцип, лежащий в основе использования этих ферментов. Приведены их основные характеристики, включая их структуру и кинетику катализа. Следующий специальный раздел посвящен основным типам разрабатываемых реакторов улавливания CO 2 для возможного промышленного использования этих ферментов.Наконец, возможное применение углекислых ангидраз для непосредственного хранения захваченного CO 2 в виде инертных твердых карбонатов заслуживает обзора, представленного в заключительном разделе.
1. Введение
Одна из основных проблем, с которыми сегодня сталкивается наш мир, связана с улавливанием антропного углекислого газа, выброшенного в атмосферу в результате деятельности человека. Этот газ считается одним из основных атмосферных компонентов, ответственных за парниковый эффект и повышение температуры земной атмосферы [1, 2] с множеством нежелательных последствий, включая развитие инфекционных заболеваний [3].Согласно отчету Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) об эволюции климата Земли, датированному 2007 годом, выброс этого газа в атмосферу увеличился на 80% с 1970 по 2004 год, и на его долю пришлось 76,7% « Газы, вызывающие парниковый эффект »в 2004 г. [4]. Международное соглашение под названием «Киотский протокол», учрежденное Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата, было первоначально подписано в 1997 году 37 странами с целью сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) [5].Это соглашение вступило в силу в 2005 году, и количество стран, ратифицировавших конвенцию, увеличилось до 191 в 2011 году. Целью было сокращение выбросов CO 2 на величину, зависящую от страны, по сравнению с определенной базой (8% в Европе , 7% в США) за пятилетний период 2008–2012 гг.
Для этой цели разрабатываются или изучаются несколько методов [6, 7], и за прогрессом следит Международное энергетическое агентство (МЭА) Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) [8].Общий обзор был также опубликован в главе книги Мурадова [9]. Среди них одна группа технологий предлагает использовать ферменты типа карбоангидразы. Специфичность этих ферментов заключается в том, чтобы катализировать обратимое превращение нейтральных водных молекул CO 2 , обозначенных в данной статье CO 2 (водн.), В ионные частицы H + и. Очень немногие обзоры конкретно касались этих ферментных проектов. Насколько нам известно, это недавняя публикация Shekh et al.[10] и библиографию недавнего доктора философии. Диссертация Фавра [11]. Тем не менее, количество опубликованных новых исследовательских статей также значительно увеличилось за тот же промежуток времени, и цель настоящей статьи — представить современный синтез в этой области.
2. Место ферментных технологий среди основных CO 2 Улавливание и хранение (CCS) Методы
Три основных шага рассматриваются для решения антропной проблемы CO 2 : улавливание этого газа из атмосферу, его транспортировку к местам хранения и его хранение в различных формах.Эти 3 этапа часто объединяются под аббревиатурой «CCS», что означает «Улавливание и хранение CO 2 ». Ферменты связаны с первым этапом, то есть захватом CO 2 , а также в некоторой степени с третьим этапом преобразования захваченного CO 2 в карбонаты для безопасного хранения или, возможно, в более ценные продукты.
Основные методы, разработанные для улавливания CO 2 из промышленных паров, можно разделить на методы «дожигания», «кислородного сжигания» или «предварительного сжигания» [12].Методы ферментативного улавливания можно отнести к первой группе методов, в которой CO 2 удаляется из промышленных паров, образующихся при сжигании углеводородов. В этой группе фактически конкурируют различные методы улавливания и хранения CO 2 , и они были рассмотрены в отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) за 2005 год [13]. Они включают очистку амином, мембранное разделение, влажную и сухую карбонизацию минералов, хранение под давлением и адсорбцию на твердых веществах или в жидкостях.
Обычно промышленные газы содержат от 10% до 20% CO 2 , смешанные с азотом в качестве основного компонента, плюс несколько меньших процентов паров O 2 и H 2 O и множества других загрязнителей, в частности соединения серы. Наиболее изученные процессы основаны на реакции обратимой карбонизации с аминами. Например, при использовании водного раствора моноэтиламина (MEA) образуется некоторое количество карбамата аммония, частично гидролизованного до карбоната [14].Для извлечения CO 2 из карбамата затем необходимо повысить температуру, чтобы сместить равновесие карбонизации в сторону выделения CO 2 . В ферментных методах амины заменяют водным раствором фермента семейства карбоангидразы. Как упоминалось ранее, последние белки могут катализировать обратимое превращение нейтральных частиц CO 2 (водн.) В ионные при условии, что могут быть выполнены соответствующие условия, как более подробно описано в настоящей статье.
Для сравнения, в методах «кислородного сжигания» сжигание углеводорода достигается в чистом O 2 или в смеси паров O 2 , H 2 O и CO 2 . Следовательно, пары в основном состоят из паров H 2 O и CO 2 , из которых CO 2 можно просто отделить, если H 2 O конденсируется в жидкое состояние путем охлаждения [13]. Наконец, в методах «предварительного сжигания» используемое топливо сначала преобразуется в смесь CO 2 и H 2 , часто называемую «синтез-газом» [15].
В большинстве случаев рекуперированный CO 2 затем может быть сжат до жидкого CO 2 при умеренном давлении (например, 2 МПа при -20 ° C) для перевозки на кораблях или поездах. Его также можно транспортировать по трубопроводу, обычно при доведении до сверхкритического флюидного состояния (температура> 31 ° C, давление> 7,4 МПа) [15].
Основные методы хранения, которые сейчас проходят испытания, заключаются в закачке захваченного CO 2 на большую геологическую глубину, по крайней мере, 800 м, где он, надеюсь, может оставаться в течение максимально длительного времени [13, 15, 16].Основные геологические объекты, рассматриваемые для такого хранения, включают истощенные нефтяные месторождения, неэксплуатируемые угольные пласты, где CO 2 может вступать в реакцию с углем с образованием некоторого количества метана, и глубокие подземные соляные соли, которые фактически равномерно распределены и присутствуют в большом количестве на Земле, так что они могут предлагают объем хранения порядка 10 раз по сравнению с другими геологическими объектами [13, 15–17]. Также рассматривается возможность закачки CO 2 в океан на глубину более 1000 м, где могут образовываться плотные твердые гидраты CO 2 [13].Ряд фундаментальных исследований также касался адсорбции CO 2 твердыми веществами, в основном основными твердыми веществами. Ферменты карбоангидразы относятся к способу хранения CO 2 в виде твердых карбонатов. Такое хранение часто считается менее важным, поскольку для его экономической применимости потребуются обильные и дешевые источники основных катионов (Ca 2+ , Mg 2+ , Na + и т. Д.). Тем не менее, в ряде основных научных публикаций рассматривается использование карбоангидразы для этой цели, и они рассматриваются в последнем разделе этой статьи.
CO 2 можно также использовать в качестве субстрата для синтеза ценных химикатов, как указано в обзоре Sakakura et al. [18]. В частности, в сочетании с дегидрогеназой, ферменты CA могут быть использованы для преобразования захваченного CO 2 в метанол с помощью полностью ферментативного процесса [19]. Кроме того, в разработке находятся и другие биологические методы, такие как использование морских водорослей для фотокаталитического преобразования CO 2 в биотопливо [20–24]. Однако эти темы выходят за рамки данной статьи.
3. Физическая химия CO 2 Улавливание в водной среде
Общий механизм улавливания CO 2 в водной среде и его отделения от других газов можно разложить на 5 следующих этапах [25] (1) Растворение молекул газа CO 2 в воде на стороне захвата CO 2 , на границе газ / водная среда, в соответствии с равновесием Генри [26–28]. В результате нейтральные водные молекулы CO 2 (водн.) Вводятся в водную пленку в прямом контакте с газом.(2) Обратимое превращение путем депротонирования нейтральных частиц CO 2 (водн.), Обычно называемое гидратацией, с образованием анионных бикарбонатных частиц в соответствии с химическим равновесием, которое зависит от pH. (3) Транспорт как нейтральных, так и анионных водных CO 2 частиц, от стороны захвата CO 2 к стороне выброса CO 2 , путем молекулярной диффузии внутри водной среды и / или принудительной циркуляции жидкости. (4) Обратное преобразование анионных частиц в нейтральные CO 2 (водн.), В соответствии с тем же химическим равновесием, что и на этапе 2.(5) Испарение CO 2 (водн.) В газе с высвобождением газообразных компонентов CO 2 на стороне выброса CO 2 в соответствии с тем же равновесием Генри, что и на этапе 1.
Относительно этапов 1 и 5, химическое равновесие Генри может быть записано как
Константа равновесия (1) известна как константа Генри, и она обычно записывается как в (2), известная как закон Генри:
В соответствии с этим законом молярная доля N (CO 2 (водн.)) Разновидностей CO 2 (водн.) В водной пленке в равновесии с газовой фазой, с которой она находится в прямом контакте, равна пропорционально парциальному давлению P (CO 2 (г)) в этом газе.Это уравнение равновесия касается как стороны захвата, так и стороны выпуска. После преобразования молярной доли N (CO 2 (водн.)) В молярную концентрацию [CO 2 (водн.)] В воде, (2) может быть преобразовано в
Точная природа этого нейтрального CO 2 (водно) видов является спорным. Принято считать, что они по существу содержат молекулы CO 2 , более или менее слабо сольватированные молекулами H 2 O, с которыми они могут быть связаны флуктуирующими водородными связями [26, 29, 30].Одной из этих нейтральных молекулярных разновидностей является молекула угольной кислоты H 2 CO 3 , которая может быть фактически синтезирована в практически чистом состоянии в особых условиях при точном стехиометрическом молекулярном соотношении N (CO 2 ) / N ( H 2 O) ≈ 1 [31]. Однако эти молекулы H 2 CO 3 являются метастабильными и становятся очень нестабильными в присутствии небольшого избытка воды. Следовательно, они остаются в растворах с очень низким молярным соотношением (<3/1000) в насыщенной воде CO 2 при 25 ° C по сравнению с просто сольватированными частицами CO 2 (водн.) [28, 31–34].
Равновесие Генри является прямым следствием простых молекулярных столкновений на границе раздела между газовой и жидкой фазами, которые не связаны с химическими реакциями. Следовательно, что касается первых слоев жидких молекул воды, находящихся в прямом контакте с газом, неявно считается, что это равновесие устанавливается и поддерживается очень быстро, независимо от дальнейшей диффузии или превращений нейтральных частиц CO 2 (aq) [30 ]. Следовательно, для данного парциального давления P (CO 2 (водн.)) Концентрация [CO 2 (водн.)] В водных слоях, находящихся в непосредственном контакте с этим газом, может быть разумно рассмотрена как постоянная.
С другой стороны, равновесие с более толстым слоем воды, которое необходимо, например, для экспериментального определения постоянной Генри, происходит намного медленнее. Причина в том, что это требует диффузии как нейтральных, так и анионных частиц CO 2 из водных слоев в прямом контакте с газом по направлению ко всему объему жидкости. К счастью, когда константа Генри CO 2 определяется в чистой воде (без добавления электролита), нейтральные частицы CO 2 (водн.) В значительной степени преобладают над анионными, как обобщается далее.Следовательно, (3) практически касается только нейтральных частиц. Наконец, чтобы способствовать растворению CO 2 (водн.) Частиц на стороне захвата, а также высвобождению газа CO 2 на стороне выпуска, поверхность обмена между газовой фазой и водной средой также должна быть максимально высоким. Этот момент очень важен для разработки эффективных «скрубберов» для CO 2 .
Растворимость CO 2 в чистой воде при парциальном давлении P (CO 2 (водн.)) В диапазоне от 0.От 1 МПа (1 атм) до 100 МПа был рассмотрен в 2003 г. Даймонд и Акинфиев [26]. Для более низких парциальных давлений P (CO 2 (г)), которые больше соответствуют улавливанию CO 2 из промышленных паров, в 1991 г. был проведен обзор Carroll et al. [27] и Crovetto [28]. Например, по словам Кроветто: где постоянная Генри выражается в барах (1 бар = 10 5 Па), а температура — в Кельвинах. Например, для дистиллированной воды, насыщенной CO 2 при парциальном давлении P (CO 2 (г)) = 0.1 МПа (= 1 бар ≈ 1 атм), это уравнение указывает концентрации [CO 2 (водн.)] ≈ 33,7 ммоль л –1 при 25 ° C и 76,5 ммоль л –1 при 0 ° C. Таким образом, температура является важным параметром, поскольку концентрация CO 2 (водн.) В воде значительно увеличивается при понижении температуры.
Относительно шагов 2 и 4 можно записать первое равновесие депротонирования или так называемую гидратацию CO 2 (водн.) Частиц с образованием бикарбонат-анионов [35]:
Согласно (5), pH быстро падает ниже 7, как только CO 2 растворяется в дистиллированной воде при начальном pH 7, поскольку это действительно так для определения константы Генри в чистой воде.С другой стороны, если pH может поддерживаться на уровне> с помощью буфера, образование ионных частиц благоприятно, хотя концентрация нейтральных CO 2 (водн.) Частиц остается фиксированной на границе раздела газ-жидкость. по закону Генриха. В целом, поскольку анионы гораздо более растворимы в воде, чем нейтральные частицы CO 2 (водн.), В водном растворе может быть растворена гораздо большая общая концентрация CO 2 . Этот результат лежит в основе идеи использования катализатора для улавливания CO 2 в водной среде, где роль катализатора заключается просто в ускорении образования анионов.
Кинетический механизм, лежащий в основе (5), в значительной степени зависит от природы используемого катализатора, а ферменты карбоангидразы составляют только один тип катализатора. Без какого-либо катализатора, следовательно, при кислотном равновесии pH, прямая реакция для получения анионов из CO 2 (водн.) Частиц имеет первый порядок с константой скорости ≈ 0,15 с -1 .
