China Produsen Reaktor Pirolisis Daur Ulang Limbah Mengirim Solusi Penguraian Termal untuk Aplikasi Limbah ke Energi

China Produsen Reaktor Pirolisis Daur Ulang Limbah Mengirim Solusi Penguraian Termal untuk Aplikasi Limbah ke Energi

Menjawab pertanyaan inti:Apa manfaat reaktor pirolisis daur ulang limbah dari Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd untuk proyek waste-to-energy?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) merancang dan memproduksi reaktor pirolisis yang secara termal membongkar ban bekas, plastik,dan biomassa dalam lingkungan bebas oksigen pada 400-600°CBahan baku ban khas menghasilkan 40-55% minyak pirolisis, 30-35% karbon hitam dan arang,dan 10-20% gas yang tidak dapat dikondensasi dengan nilai kalor 20-40 MJ/Nm3 yang didaur ulang untuk memanaskan reaktorWaktu keberadaan zat padat berkisar antara 20 menit hingga 2 jam tergantung pada jenis reaktor, dan oksigen disimpan di bawah 1% volume untuk mencegah pembakaran dan untuk menjaga proses di luar amplop mudah terbakar.

1Bagaimana Penguraian Termal Dikendalikan

Pirolisis bukanlah pembakaran: ini adalah kerekan termal tanpa oksigen, dan distribusi produk diatur oleh empat variabel yang harus dikendalikan reaktor:

• Suhu dan Tingkat Pemanasan:Suhu menentukan spektrum produk. Pirolisis lambat pada 400-500°C dengan kecepatan pemanasan 5-20°C/menit mendukung cairan dan arang;Pirolisis cepat di atas 500°C dengan kecepatan pemanasan di atas 50°C/menit dan waktu tinggal uap pendek di bawah 2 s memaksimalkan hasil cair dari biomassaUntuk ban bekas, jendela praktisnya adalah 450-550°C.karena di bawah 450 °C devulkanisasi tidak lengkap dan di atas 550 °C cracking sekunder mengubah minyak menjadi gas yang tidak dapat dikondensasi dan meningkatkan pembentukan hidrokarbon aromatik polikliklikOleh karena itu, suhu yang seragam di seluruh tempat tidur adalah variabel kualitas, bukan hanya variabel throughput.
• Waktu Kehadiran Uap dan Cracking Sekunder:Setelah volatiles meninggalkan padatan panas, mereka terus bereaksi dalam fase gas. waktu tinggal uap panjang pada suhu tinggi memecahkan fraksi minyak berat menjadi molekul yang lebih ringan dan gas permanen,mengurangi hasil cair dan meningkatkan hasil gasRespon desain adalah untuk menghilangkan uap dari zona panas dengan cepat, menjaga waktu tinggal uap di bawah sekitar 5 s, dan memadamkan aliran uap dengan cepat dalam kereta kondensor.Ini adalah satu-satunya alasan yang paling umum tanaman pirolisis gagal untuk mencapai hasil minyak desain: reaktor benar tapi jalur uap terlalu panjang dan terlalu panas.
• Eksklusi oksigen dan keamanan:Pirolisis harus berjalan di bawah konsentrasi oksigen batas, biasanya disimpan di bawah 1% dari volume, karena reaktor menghasilkan aliran uap mudah terbakar panas.Oleh karena itu, penyegelan sangat penting di ujung pakan dan pembuangan: tungku rotary dan reaktor auger menggunakan pengumpan sekrup tertutup, pembersihan nitrogen, dan kunci pembuangan pintu ganda.Pabrik diklasifikasikan untuk ATEX atau IECEx, dengan inerting, flame arrestors pada saluran ventilasi, dan sistem bantuan darurat Pemantauan oksigen terus menerus dengan pembersihan nitrogen otomatis pada pembacaan tinggi adalah praktik standar.
• Persiapan bahan baku dan transfer panas:Panas harus mencapai inti dari setiap partikel, sehingga ukuran partikel penting: potongan ban 20-50 mm dan serpihan plastik di bawah 30 mm memberikan waktu siklus praktis, sedangkan ban utuh membutuhkan beberapa jam.Metode transfer panas berbeda-beda menurut reaktor: tungku rotary panas dengan radiasi tidak langsung dari cangkang ditambah gas panas, tempat tidur fluidized menggunakan pasir panas sebagai pembawa panas memberikan kecepatan pemanasan di atas 100 °C/menit,dan reaktor auger bergantung pada konduksi melalui dindingKelembaban bahan baku di atas 15-20% membuang energi dan harus sebelumnya dikeringkan untuk pemulihan energi positif bersih.

2Jenis Reaktor dan Penanganan Produk

Empat konfigurasi reaktor mendominasi pirolisis komersial dan seleksi didorong oleh bentuk bahan baku dan throughput yang dibutuhkan:

• Rotary kiln:Sebuah drum berputar yang sedikit miring dipanaskan secara eksternal, biasanya diameter 1-3 m dan panjang 10-30 m, dengan zat padat bergerak dengan rotasi dan gravitasi pada waktu tinggal 30-90 menit.Tungku putar toleran hampir semua bahan baku termasuk ban utuh atau teriris, secara mekanis sederhana dan terbukti, dan menangani 5-50 t / hari per unit.dan kecenderungan menuju drum coking yang membutuhkan pembakaran berkalaMereka tetap menjadi tenaga kerja untuk aliran limbah campuran dan terkontaminasi.
• Reaktor tempat tidur dan penggerak cair:Sebuah tempat tidur fluidized fluidizes feed di pasir panas pada 480-550 ° C, memberikan kecepatan pemanasan yang sangat tinggi di atas 100 ° C / menit dan seragam suhu yang sangat baik,yang memaksimalkan hasil cair dari biomassa dan memberikan konsistensi produk yang ketatHal ini membutuhkan ukuran yang dekat dan makanan kering dan sistem pemisahan pasir dan sirkulasi kembali.dengan waktu tinggal yang ditentukan oleh kecepatan sekrup: kompak dan terus menerus, tetapi terbatas oleh transfer panas dinding, sehingga throughput per unit sederhana dan skala-up berarti beberapa sekrup paralel.
• Sistem batch dan semi-kontinu:Pirolisis batch menggunakan retort tertutup yang diisi dengan beban penuh, dipanaskan melalui siklus, didinginkan, dan dilepaskan, dengan waktu siklus 8-20 jam termasuk pemanasan dan pendinginan.Biaya modal terendah dan desain paling sederhana, yang cocok untuk pabrik kecil di bawah 5 t / hari dan bahan baku variabel atau musiman.Pemuatan dan pengungkapan yang membutuhkan banyak tenaga kerjaDesain semi-kontinu dengan beberapa retort yang dioperasikan di luar fase memulihkan sebagian besar efisiensi termal sambil mempertahankan fleksibilitas.
• Pemulihan produk dan pengendalian emisi:Reaktor hanya satu bagian dari sistem. uap melewati kondensor kereta api, biasanya kontak langsung atau shell dan tabung kondensor diikuti oleh precipitator elektrostatik atau demister,menghasilkan minyak pirolisis dengan nilai kalori 40-44 MJ/kgGas yang tidak dapat dikondensasi dikeringkan untuk menghilangkan hidrogen sulfida dan hidrogen klorida, kemudian dikembalikan ke pembakar reaktor, yang biasanya memasok 60-100% dari panas proses.Char dan karbon hitam dilepaskan melalui sekrup pendingin tertutupPengolahan gas buang dan pemantauan emisi terus menerus melengkapi paket izin.

Jenis Reaktor Pirolisis Matriks Perbandingan

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Produk apa yang dihasilkan oleh pirolisis limbah dan dengan hasil berapa?

A: Untuk ban bekas, distribusi tipikal berdasarkan massa adalah 40-55% minyak pirolisis, 30-35% arang padat yang diekskresikan sebagai karbon hitam, 10-15% kawat baja, dan 10-20% gas yang tidak dapat dikondensasi.Limbah plastik memberikan hasil cair yang lebih tinggi 60-80% untuk poliolefin seperti polietilena dan polipropilena, dengan lebih sedikit karbon, sedangkan biomassa memberikan 60-75% cairan dalam kondisi pirolisis cepat tetapi cairan adalah bio-minyak asam, teroksidasi yang membutuhkan peningkatan daripada minyak siap bahan bakar.Gas yang tidak dapat dikondensasi memiliki nilai kalor 20-40 MJ/Nm3 dan biasanya didaur ulang untuk menyalakan reaktor, yang membuat proses energi mandiri dan meningkatkan ekonomi proyek secara substansial.

T: Mengapa pirolisis harus berjalan tanpa oksigen?

A: Oksigen mengubah kimia dari termal dekomposisi untuk pembakaran. bahkan beberapa persen oksigen mengoksidasi uap produk, mengurangi hasil minyak,Meningkatkan suhu reaktor tanpa kontrol karena oksidasi sangat eksotermik, dan menciptakan bahaya kebakaran dan ledakan di dalam wadah yang penuh dengan uap mudah terbakar panas.jauh di bawah konsentrasi oksigen batas untuk campuran uap, menggunakan pakan tertutup, pembersihan nitrogen, dan analisis oksigen terus menerus dengan interlock pembersihan nitrogen otomatis.Masuknya oksigen melalui segel putar yang bocor atau hopper pakan yang kurang tertutup adalah penyebab paling umum dari hilangnya produk dan insiden keamanan.

T: Bagaimana reaktor pirolisis dipanaskan dan apakah proses energi mandiri?

A: Pemanasan secara tidak langsung dengan membakar bahan bakar di dalam jaket atau kotak api eksternal, atau langsung dengan mengedarkan gas panas atau pembawa panas padat seperti pasir.,gas yang tidak dapat dikondensasi yang dihasilkan oleh proses itu sendiri dibersihkan dan dimasukkan kembali ke pembakar, dan biasanya menyediakan 60-100% dari permintaan panas proses,membuat pembangkit yang dirancang dengan baik yang mandiri dalam hal energi setelah memulaiKarena keseimbangan energi tergantung pada hasil, pabrik dengan penghentian uap yang buruk dan kraking sekunder yang berlebihan menghasilkan lebih banyak gas dan lebih sedikit minyak, yang meningkatkan kemandirian tetapi memperburuk pendapatan,karena minyak adalah produk bernilai tertinggi.

T: Kontrol lingkungan apa yang diperlukan untuk pabrik pirolisis?

Emisi udara: gas buang dari pembakar membutuhkan perawatan untuk partikel, nitrogen oksida, sulfur dioksida, dan hidrogen klorida,dengan pemantauan emisi terus menerus jika izin mengharuskan hal ituAir limbah: kondensator dan scrubber kontak langsung menghasilkan gas berminyak,air limbah fenolik yang harus diolah sebelum dibuang dan sering menjadi bagian yang paling diremehkan dari pabrik. residu padat: arang dan hitam karbon harus dikarakterisasi sebelum dijual atau dibuang karena arang ban mempertahankan seng dan belerang. Bau dan senyawa organik yang mudah menguap:kebocoran uap dan lubang penyimpanan membutuhkan penangkapan dan pengolahan, biasanya dengan adsorpsi karbon atau oksidasi termal.