Chiński producent reaktorów pirolitycznych do recyklingu odpadów dostarczający rozwiązania termicznego rozkładu do zastosowań w energetyce z odpadów

Chiński producent reaktorów pirolizowych do recyklingu odpadów dostarczający rozwiązania rozkładu termicznego do zastosowań w zakresie przekształcania odpadów w energię

Odpowiedź na podstawowe pytanie:Co daje reaktor pirolizy odpadów z Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. w projekcie przetwarzania odpadów w energię?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) projektuje i produkuje reaktory pirolityczne, które rozkładają termicznie odpady opon, tworzyw sztucznych,i biomasy w środowisku wolnym od tlenu w temperaturze 400-600°CTypowy surowiec opon wytwarza 40-55% oleju pirolitycznego, 30-35% odzyskanego węgla czarnego i węgla,i 10-20% gazu nie kondensacyjnego o wartości cieplnej 20-40 MJ/Nm3, który jest poddawany recyklingowi w celu ogrzewania reaktoraCzas pobytu materiałów stałych wynosi od 20 minut do 2 godzin w zależności od typu reaktora, a tlen jest utrzymywany poniżej 1% objętościowego w celu zapobiegania spalania i utrzymania procesu poza obudową łatwopalną.

1Jak kontrolować rozkład termiczny

Pyroliza nie jest spalanie: jest to krakingiem termicznym w przypadku braku tlenu, a dystrybucja produktu jest regulowana przez cztery zmienne, które reaktor musi kontrolować:

• Temperatura i współczynnik ogrzewania:Temperatura określa widmo produktu. powolna piroliza w temperaturze 400-500°C z szybkością ogrzewania 5-20°C/min faworyzuje ciecz i węgiel;szybka piroliza powyżej 500°C przy tempie ogrzewania powyżej 50°C/min i krótkim czasie pobytu par poniżej 2 s maksymalizuje wydobycie płynu z biomasyW przypadku opon zużytych praktyczne okno wynosi 450-550°C, a w przypadku opon zużytych - 450-550°C.ponieważ poniżej 450°C dewalkanizacja jest niekompletna, a powyżej 550°C krakowanie wtórne przekształca ropę w gaz niezdolny do skondensowania i zwiększa powstawanie policyklicznych węglowodorów aromatycznychJednolita temperatura w całym łóżku jest zatem zmienną jakości, a nie tylko zmienną przepustowości.
• Czas pobytu pary i krakingiu wtórnego:Po opuszczeniu gorącego stałego cząsteczka lotne substancje reagują w fazie gazowej.zmniejszenie wydobycia płynu i zwiększenie wydobycia gazuOdpowiedź projektowa polega na szybkim usunięciu par z strefy gorącej, utrzymaniu czasu pobytu par poniżej około 5 s i szybkim ugaszaniu strumienia par w pociągu kondensatora.To jeden z najczęstszych powodów, dla których elektrownia pirolityczna nie osiąga zaprojektowanej wydajności oleju.Reaktor jest prawidłowy, ale droga pary jest zbyt długa i zbyt gorąca.
• Wykluczenie tlenu i bezpieczeństwo:Pyrolyza musi być prowadzona poniżej granicznego stężenia tlenu, zwykle utrzymywanego poniżej 1% objętościowego, ponieważ reaktor wytwarza gorący, łatwopalny strumień par.Zatem uszczelnienie jest kluczowe na końcach podaży i wyładowania: piece obrotowe i reaktory z żurawicami wykorzystują zamknięte śruby, oczyszczanie azotu i zamki wyładowania z podwójnymi bramkami.zakład jest sklasyfikowany zgodnie z ATEX lub IECExSystemy awaryjne: ciągłe monitorowanie tlenu z automatycznym odprowadzaniem azotu na wysokim odczycie jest standardową praktyką.
• Przygotowanie surowców i transfer ciepła:Ciepło musi dotrzeć do rdzenia każdej cząstki, więc wielkość cząstek ma znaczenie: odłamki opon o długości 20-50 mm i płatki plastiku poniżej 30 mm zapewniają praktyczne czasy cyklu, podczas gdy całe opony wymagają kilku godzin.Metoda przenoszenia ciepła różni się w zależności od reaktora: piece obrotowe grzeją się poprzez pośrednie promieniowanie ze skorupy oraz gorący gaz, łóżka fluidizowane wykorzystują gorący piasek jako nośnik ciepła zapewniający prędkości ogrzewania powyżej 100°C/min,Reaktory i żurawki opierają się na przewodzie przez ścianęWoda surowca powyżej 15-20% marnuje energię i musi być wstępnie suszona w celu odzyskania energii netto dodatniej.

2Rodzaje reaktorów i obsługa produktów

Cztery konfiguracje reaktorów dominują w komercyjnej pirolizie, a wybór zależy od formy surowca i wymaganej przepustowości:

• Piekarnik obrotowy:Nieznacznie nachylony, obracający się bęben podgrzany zewnętrznie, zazwyczaj o średnicy 1-3 m i długości 10-30 m, w którym materiały stałe poruszają się przez rotację i grawitację w czasie pobytu 30-90 min.Piece obrotowe tolerują niemal każdy surowiec, w tym całe lub rozdrobnione opony, są mechanicznie proste i dobrze sprawdzone, i obsługują 5-50 t / d na jednostkę.i skłonność do koksowania bębnowego, które wymaga okresowego wypalaniaPozostają one głównym źródłem mieszanych i zanieczyszczonych strumieni odpadów.
• Reaktory z płynnym łóżeczkiem:W przypadku, gdy w trakcie procesu wytwarzania materiału podlega obniżeniu temperatury w temperaturze od 480 do 550 °C, należy zastosować płynne łóżko, dzięki któremu materiał podlega obniżeniu temperatury w temperaturze od 480 do 550 °C, co zapewnia bardzo wysokie szybkości ogrzewania powyżej 100 °C/min oraz doskonałą jednolitość temperatury.który maksymalnie zwiększa płynność biomasy i zapewnia ścisłą konsystencję produktuWykorzystuje się w tym celu ściśle rozmieszczone i suszone pasze oraz system oddzielania i recyrkulacji piasku.z czasem pobytu ustawionym w zależności od prędkości obrotowej śruby: kompaktowy i ciągły, ale ograniczony przez przenoszenie ciepła na ścianę, więc przepustowość na jednostkę jest skromna, a skalowanie oznacza wiele równoległych śrub.
• Systemy seryjne i półprzestrzenne:Piroliza seryjna wykorzystuje uszczelnioną retortę naładowaną na pełne obciążenie, ogrzewaną przez cały cykl, schładzaną i rozładowaną, z czasem cyklu 8-20 godzin, w tym ogrzewania i chłodzenia.Koszty kapitałowe są najniższe, a projekt najprostszy., który jest odpowiedni dla małych zakładów o masie poniżej 5 t/dzień oraz zmiennych lub sezonowych surowców.obciążenie i rozładunek wymagające dużej ilości pracyPółkontynuacyjne konstrukcje z wieloma retortami działającymi poza fazą odzyskują znaczną część sprawności termicznej, zachowując elastyczność.
• Odzysk produktu i kontrola emisji:Reaktor jest tylko jedną częścią układu. Pary przechodzą do kondensatora, zwykle kondensatora bezpośredniego kontaktu lub muszli i rurki, po którym następuje precipitator elektrostatyczny lub demister,do produkcji oleju pirolitycznego o wartości kalorycznej 40-44 MJ/kgGaz niezdolny do skondensowania jest oczyszczany w celu usunięcia siarczanu wodoru i chlorku wodoru, a następnie zwrócony do palników reaktora, które zwykle dostarczają 60-100% ciepła procesowego.Węgiel i czarny węgiel są wypuszczane przez uszczelniony śrubę chłodzącą, oddzielone magnetycznie od drutu stalowego w oponach i frezowane lub granulowane.

Typy reaktorów pirolizowych Macierza porównawcza

Często zadawane pytania (FAQ)

P: Jakie produkty wytwarza piroliza odpadów i w jakiej ilości?

Odpowiedź: W przypadku złomu opon typowe rozmieszczenie według masy wynosi 40-55% oleju pirolitycznego, 30-35% węgla stałego odzyskanego w postaci czarnego węgla, 10-15% drutu stalowego i 10-20% gazu niezdolnego do skondensowania.Odpady z tworzyw sztucznych zapewniają wyższy wydajność płynów o 60-80% dla poliolefinów, takich jak polietylen i polipropylen, o mniejszej zawartości węgla, podczas gdy biomasa daje 60-75% płynu w warunkach szybkiej pirolizy, ale płyn jest kwaśnym, tlenowanym bioolejem wymagającym ulepszenia, a nie olejem gotowym do paliwa.Gaz niezdolny do skondensowania ma wartość cieplną 20-40 MJ/Nm3 i jest zwykle poddawany recyklingowi w celu podpalenia reaktora., co sprawia, że proces energetyczny jest samowystarczalny i znacznie poprawia ekonomię projektu.

P: Dlaczego piroliza musi działać bez tlenu?

Odpowiedź: tlen zmienia chemię od rozkładu termicznego do spalania.wzrost temperatury reaktora w sposób niekontrolowany, ponieważ utlenianie jest silnie egzotermiczneW praktyce przemysłowej tlen utrzymuje się poniżej 1% objętościowo,znacznie poniżej granicznego stężenia tlenu dla mieszaniny par, przy użyciu zamkniętego podania, oczyszczania azotu i ciągłej analizy tlenu z automatycznym blokadą oczyszczania azotu.Wpływ tlenu przez przeciekającą uszczelniającą lub słabo uszczelnioną korytarnię jest najczęstszą przyczyną utraty produktu i incydentów bezpieczeństwa.

P: Jak nagrzewa się reaktor pirolizy i czy proces jest samowystarczalny energetycznie?

Odpowiedź: Ogrzewanie odbywa się pośrednio poprzez spalanie paliwa w zewnętrznej komorze lub komorze ogniowej lub bezpośrednio poprzez cyrkulację gorącego gazu lub stałego nośnika ciepła, takiego jak piasek.,gaz nie kondensacyjny wytwarzany w samym procesie jest oczyszczany i zwrócony do palników, zapewniając zazwyczaj 60-100% zapotrzebowania na ciepło w procesie,zapewnienie samowystarczalności energetycznej dobrze zaprojektowanej instalacji po uruchomieniuPonieważ bilans energetyczny zależy od wydajności, zakłady o słabym tłumieniu parą i nadmiernym krakowaniu wtórnym produkują więcej gazu i mniej ropy, co zwiększa samowystarczalność, ale pogarsza przychody.ponieważ olej jest produktem najwyższej wartości.

P: Jakie kontrole środowiskowe są wymagane dla instalacji pirolizy?

Odpowiedź: cztery obszary. Emisje do powietrza: spalin z palników wymagają obróbki cząstek stałych, tlenków azotu, dwutlenku siarki i chlorku wodoru,z ciągłym monitorowaniem emisji, jeżeli zezwolenie tego wymagaWoda ściekowa: kondensatory i czyszczące w bezpośrednim kontakcie wytwarzają olejny,wody ściekowej fenolowej, która musi zostać oczyszczona przed zrzuceniem i jest często najbardziej niedocenianą częścią zakładuPozostałości stałe: węgiel i czarny węgiel muszą być charakteryzowane przed sprzedażą lub unieszkodliwieniem, ponieważ węgiel opon zachowuje cynk i siarkę.Wycieki par oraz otwory wentylacyjne wymagają wychwytywania i oczyszczania, zwykle przez adsorpcję węgla lub utlenianie termiczne.