เครื่องปฏิกรณ์แปลงขยะ: กระบวนการไพโรไลซิส การแก๊สซิฟิเคชัน และไฮโดรเทอร์มอล

ระบบปฏิกิริยาการแปลงขยะ: ไพโรลิส, การก๊าซิฟิเกชั่น และเส้นทางน้ําร้อน

ระบบปฏิกิริยาแปลงขยะคืออะไร?เครื่องปฏิกิริยาแปลงขยะคือภาชนะที่แปลงขยะที่มีมูลค่าต่ําหรืออันตราย, พลังงานชีวภาพ, พลาสติกหรือสลัดเป็นพลังงานหรือสารเคมี และมันถูกกําหนดโดยเส้นทางใดในสี่เส้นทางที่มันใช้ไพโรลิส, การทําความร้อนโดยไม่มีออกซิเจนในอุณหภูมิ 400-700 °C เพื่อให้เกิดน้ํามันไพโรลิส, ก๊าซและถ่านหิน; การทําเป็นก๊าซในอุณหภูมิ 700-1200 °C เพื่อให้เกิดก๊าซสังเคราะห์ของ 10-30 MJ ต่อเมตรคิวบธรรมดาการเผาไหม้ด้วยน้ําร้อนที่ 180-250 °C และ 20-40 bar เพื่อผลิตไฮโดรคาร์จากชีวพืชที่ชื้น; หรือการย่อยสลายแบบไม่แอโรบิกที่ 35-38 °C เพื่อผลิตไบโอแก๊ส ปัญหาทางวิศวกรรมที่สําคัญคือความแตกต่างของอาหารค่าน้ําร้อนและสารปนเปื้อน จากชุดไปชุดวัสดุและส่วนภายในถูกเลือกสําหรับความหยาบคาย, ทา, ผึ้งและการกัดกรองมากกว่าสําหรับสารเคมีหลัก

1ช่องทางการแปลงและปฏิกิริยาของมัน

แต่ละเส้นทางเหมาะกับขยะที่แตกต่างกัน และผลิตผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน

• ไพโรลิสและการก๊าซของขยะแข็ง:ไพโรลิสส์ทําความร้อนของขยะหรือพลาสติกที่แยกได้ โดยไม่มีออกซิเจนในอุณหภูมิ 400-700 °C โดยแยกมันออกเป็นน้ํามันไพโรลิสส์ เป็นก๊าซที่เผาไหม้และถ่านหิน โดยผลิตน้ํามัน 30-60% โดยน้ําหนักขึ้นอยู่กับอาหาร.การทําแก๊สย้ายไปไกลกว่านี้ โดยการออกซิเดนส่วนหนึ่งของอาหารที่ 700-1200 °C เป็นก๊าซรวมของคาร์บอนโมโนออกไซด์และไฮโดรเจนที่ 10-30 MJ ต่อเมตรคิวบธรรมดาที่สามารถเผาไหม้หรือแปลงเคมีระบบปฏิกิริยามักเป็นเตาอบหมุนปัญหาหลักคือการเกิดหินทราย ซึ่งทําให้อุปกรณ์ด้านล่างเสียสภาพและไม่ทํางาน และฝุ่นและการบดหินที่ทําให้ส่วนภายในเสียสภาพการเตรียมอาหาร, การแห้งและการคัดแยกสารมากเท่ากับตัวปฏิกิริยา เพราะความชื้นมากกว่าประมาณ 30-40% และ inerts ทําลายสมดุลพลังงานของกระบวนการ
• การแปลงน้ําร้อนของชีววินทรีย์ที่ชื้น:สําหรับอาหารที่เปียก เช่น หมากน้ําเสีย อาหารที่เสียหาย และปุ๋ย เป็นขั้นตอนที่แพง ดังนั้นเส้นทางน้ําร้อนจะประมวลผลวัสดุที่ความชื้นธรรมชาติของมันการเผาผลาญด้วยน้ําร้อนทํางานที่ 180-250 °C และ 20-40 bar เป็นเวลา 5-30 นาทีเพื่อแปลงส่วนผสมอินทรีย์เป็นไฮโดรคาร์หนาวคล้ายถ่านหินที่มีการจัดการที่ดีขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานระดับความร้อนสูงในระยะน้ํา และต่อก้อนหินและเส้นใยในอาหารทางนี้หลีกเลี่ยงการแห้งของ pyrolysis และเหมาะสมกับ sludge และส่วนเหลือทางการเกษตรการปรับปรุงความมั่นคงและการฟื้นฟูพลังงาน แทนผลิตภัณฑ์เหลวที่มีคุณค่าสูงขอบความดันและเส้นทางที่ทนทานต่อการกัดกรอง
• การย่อยอาหารแบบอนาเอโรบิกเพื่อพลังงานและความมั่นคงสําหรับขยะอินทรีย์ที่มีปริมาณสูง การย่อยสลายแบบไม่แอโรบิกในเตาปฏิกรณ์ที่ปิด 35-38 °C เปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นไบโอแก๊ส ประมาณ 60% เมธาน ในปริมาณ 0.3-0.6 m3 ต่อกิโลกรัม COD ระหว่างการเก็บรักษา 15-30 วันหน่วยปฏิกิริยามักเป็นถังแก้วหลอมเหล็ก หรือถังคอนกรีต,000 m3 ผสมผสานที่ 10-40 W / m3 กับพื้นที่หัวที่ควบคุมบรรยากาศระเบิดเพราะชีววิทยาช้า และปริมาณถูกกําหนดโดยเวลาในการเก็บรักษาระบบปฏิกิริยาต้องจัดการกับก้อนหินที่ชะงักและบด, ความแข็งแกร่งของอาหารที่แปรปรวน, และสารย่อยที่ต้องถอนน้ําและการเกรี้ยวของมันถูกขับเคลื่อนโดยซัลฟิดรอยและช่วงกรดใด ๆ หากชีววิทยาบิดเบือนมันคือม้าทํางานของการแปลงขยะเทศบาลและการเกษตร

2. วิศวกรรมสําหรับอาหารที่แตกต่างกัน

การแปลงขยะจะอยู่หรือตาย ขึ้นอยู่กับวิธีการที่ตัวปฏิกิริยารับมือกับการให้อาหารที่มีความขัดแย้งและเปลี่ยนแปลง

• วัสดุและการจัดการการใช้งานภายใน:หน่วยปฏิกิริยาการแปลงขยะทุกหน่วยต่อสู้กับการบดและการกัดทุบในเวลาเดียวกัน ระบบปฏิกิริยาไพโรลิสและการก๊าซิฟิชั่นเห็นถ่านหินร้อนและเถ้ารางบินที่แข็งแรงและแผ่นสวมที่เปลี่ยนได้เป็นมาตรฐาน, และวัสดุเบดในเบดของน้ําเหลวถูกเลือกสําหรับทั้งความปฏิกิริยาและความต้านทานการอุดตันซัลฟิดและคลอรีดในร่องรอย, ดังนั้น 316L, duplex หรือกล่องหลอมเข้ากับเหล็กใช้ในกรณีที่เคมีอนุญาตเพราะบางสิ่งบางอย่างจะถูกเปลี่ยนตามกําหนด ไม่ว่าจะเป็นสับสนธิการระบุกับอาหารเฉลี่ย understates ภาระ; การออกแบบต้องอยู่รอดการมาถึง gritty, เกลือ, นุ่ม
• การจัดการอาหาร การผสมผสานและผลิต:ไม่เหมือนกับปฏิกิริยาเคมีที่ให้อาหารกับสารปฏิกิริยาที่บริสุทธิ์ ระบบปฏิกิริยาขยะได้รับอาหารที่ไม่สามารถคาดเดาได้ ในปริมาณ 50-1000 ตันต่อวันการแห้งและการวัดเป็นหลักของโรงงานหน่วยปฏิกิริยาเองต้องการการผสมผสานที่แข็งแกร่งเพื่อให้วัสดุแข็งเคลื่อนไหวโดยไม่ใช้งานมากเกินไป สกรูหรือกลไกหมุนสําหรับวัสดุแข็งและมีน้ําที่ไม่อุดตันบนผ้าห่ม, หินหรือพลาสติกที่ไม่ละลาย การผ่านที่กําหนดโดยวันอาหารที่เลวร้ายที่สุด, ไม่ใช่เฉลี่ย, และโดยสมดุลความร้อน, เพราะความชื้นสูงและ inerts ใช้พลังงานที่กระบวนการมีมุ่งหมายที่จะผลิต.ระบบปฏิกิริยาแปลงที่ไม่สามารถให้อาหารและถอนได้อย่างน่าเชื่อถือ เป็นความรับผิดชอบ ไม่ว่าเคมีของมันจะสวยงามแค่ไหน.
• การทําความสะอาดผลิตภัณฑ์ ความปลอดภัยและการปล่อยก๊าซผลิตภัณฑ์ของโรงงานปฏิกิริยาเป็นครั้งน้อยที่เป็นสินค้าสุดท้ายที่สามารถขายได้; มันจําเป็นต้องทําความสะอาด. น้ํามัน Pyrolysis เป็นกรด, ไม่มั่นคงและเป็นน้ําและต้องปรับปรุง;อนุภาคและก๊าซกรดที่ทําให้เครื่องยนต์สกปรก และต้องถอน; บิโอก๊าซขนน้ํามันซัลไฮโดรเจนและไซโลคซานที่ทําลายเครื่องผลิต ดังนั้น ระบบปฏิกิริยาจึงถูกระบุพร้อมกับการทําความสะอาดก๊าซหรือของเหลวของมัน และระบบความปลอดภัยสําหรับผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้,การควบคุมบรรยากาศที่ระเบิดได้บนพื้นที่หัวของเครื่องย่อย และการบรรเทาก๊าซที่ออกจากการควบคุม NOx และดีอคซีนในการเผาไหม้ ไปยังการจัดการกลิ่นและสารระบายน้ําในกระเพาะอาหารหน่วยปฏิกิริยาเป็นหัวใจของโรงงานแปลงขยะ แต่การยอมรับของมันขึ้นอยู่กับการทําความสะอาดและการควบคุมการปล่อยปล่อย

เส้นทางการแปลงขยะ คอมเปอร์เม้นเมทริกซ์

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถาม: ความแตกต่างระหว่าง ไพโรลิสิส และการก๊าซฟิชชั่นในการแปลงขยะคืออะไร?

ตอบ: ทั้งคู่จะย่อยสลายขยะด้วยความร้อนโดยไม่เผาไหม้เต็ม แต่ในระดับและผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน ไพโรลิสส์ทําความร้อนของอาหารที่ไม่มีออกซิเจนที่ 400-700 ° C ทําให้มันแตกเป็นน้ํามันไพโรลิสก๊าซและถ่านหินที่เผาไหม้, มีผลผลิตน้ํามัน 30-60% โดยน้ําหนัก. การก๊าซซิสั่นยอมรับปริมาณที่จํากัดของออกซิเจนหรือควายและขับเคลื่อนปฏิกิริยาที่ 700-1200 ° C, การแปลง feed ส่วนใหญ่เป็น synthesis ก๊าซ,คาร์บอนโมโนออกไซด์และไฮโดรเจน, ในระดับ 10-30 MJ ต่อเมตรคิวบธรรมดา ซึ่งสามารถเผาไหม้หรือปรับปรุงทางเคมีการก๊าซิฟิชั่นดีกว่าสําหรับเชื้อเพลิงก๊าซที่สะอาดและสําหรับอาหารที่ก๊าซิฟิชั่นง่ายทั้งคู่ต้องต่อสู้กับหินหินและเถ้า และทั้งคู่ต้องแห้งและแยกอาหาร เนื่องจากความชื้นและสับสนทําลายสมดุลพลังงาน

ถาม: ทําไมความแตกต่างของอาหารจึงเป็นโจทย์ใหญ่ที่สุดในโรงงานปฏิกิริยาแปลงขยะ?

ตอบ: เพราะขยะที่แข็งแกร่งของเมือง, พลังชีวภาพและ sludge มีความแตกต่างกันในความชื้น, ค่าน้ํา, ขนาดของอนุภาคและสารปนเปื้อน จากชุดหนึ่งไปยังชุดหนึ่ง ขณะที่โรงงานปฏิกิริยาถูกออกแบบขึ้นตามข้อสมมุติว่าเป็นอาหารความชื้นสูง, มากกว่า 30-40%, และ inerts ทานพลังงานที่กระบวนการนี้มีมุ่งหมายที่จะผลิต, คลอรีนและโลหะ corrode และสกปรก, และหินหรือไม่หลอมพลาสติกบล็อกการปล่อยไม่เหมือนกับปฏิกิริยาเคมีที่ให้อาหารปฏิกิริยาบริสุทธิ์ในอัตราคงที่, เครื่องปฏิกิริยาขยะต้องทนต่อสิ่งที่เข้ามา ดังนั้นการยอมรับของมันขึ้นอยู่กับการเตรียมอาหาร, การคัดแยก, การฉีก, การแห้งและการวัด, การผสมผสานที่แข็งแรงที่จะไม่สวมหรือบล็อกและวัสดุที่เลือกสําหรับ grittyภาวะเคมีของตัวปฏิกิริยามักจะเป็นส่วนที่ง่าย ส่วนการอยู่รอดจากการให้อาหารเป็นส่วนที่ยาก

คําถาม: วัสดุอะไรที่ใช้ในโรงงานปฏิกิริยาการแปลงขยะ?

ตอบ: มันขึ้นอยู่กับเส้นทางและการให้อาหารที่น่าเชื่อถือที่สุด ระบบปฏิกิริยา Pyrolysis และ gasification จะเห็นถ่านหินร้อนและเถ้าบดสายบินที่แข็งแรงและแผ่นสกัดที่เปลี่ยนได้, ด้วยวัสดุเตียงน้ําเหลวที่เลือกเพื่อความทนทานต่อการอุดตัน รัคเตอร์ไฮโดเทอร์มัลและแอเนอโรบิกต่อต้านการกัดกร่อนจากระยะน้ํา, ลดซัลฟิดและคลอริด, ดังนั้น 316L,ผนังแบบ duplex หรือผนังแบบแก้วผสมกับเหล็กการออกแบบทําให้จุดเสื่อมถูกและเข้าถึงได้ ช่องหน้าเตาอบ เตียง วาล์วด้านล่างเพราะคาดว่าจะเปลี่ยนในกําหนดการสะสมเหล็กถูกเลือกสําหรับจุดสูง ไม่ใช่ค่าเฉลี่ย เพราะส่วนประกอบของขยะจะเปลี่ยนแปลง

ถาม: ระบบปฏิกิริยาแปลงขยะสนับสนุนเป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียนอย่างไร?

A: โดยการขนวัตถุขึ้นโซ่มูลค่า จากการกําจัดไปยังทรัพยากร แทนที่จะเก็บทิ้งหรือเผาไหม้ขยะ, พลังงานชีวภาพหรือ sludge ผังปฏิกิริยาฟื้นฟูพลังงานเป็น synthesis ก๊าซ, biogas หรือน้ํามัน pyrolysisกําจัดวัสดุ เช่น ถ่าน หรือไฮโดรคาร์ ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือปรับปรุงดินและลดปริมาณและอันตรายของซากที่ต้องถูกเก็บทิ้งการเผาผลาญทางน้ําร้อนและการย่อยสลายแบบไม่แอโรบิกเพิ่มเติมทําให้ขยะออร์แกนิคที่ชื้นมั่นคงและลดภาระการขนส่งและกลิ่นของมันหน่วยปฏิกิริยาเป็นหมุนทางเทคนิคของโรงงานล้างเป็นพลังงานหรือล้างเป็นเคมี และกรณีเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของมันพึ่งพาการแปลงที่น่าเชื่อถือของอาหารแปรเป็นอาหารที่คงผลิตที่ขายได้ซึ่งเป็นเหตุผลที่การจัดการอาหารและการทําความสะอาดผลิตภัณฑ์ ถูกออกแบบให้เป็นส่วนหนึ่งของระบบเดียวกัน