Пиролизное оборудование по переработке отходов

Один из способов переработки отходов – пиролиз. Пиролиз представляет собой метод термического разложения полимерных материалов или органических веществ под действием температуры в отсутствии окислительной среды. В отличии от методов сжигания и газификации при пиролизе обычно ставится цель получения продуктов при переработке сырья либо отходов.

В результате пиролиза полимерных материалов неизбежно образуются три конкурирующих продукта: жидкие продукты, коксовый остаток и газ. Выход данных продуктов зависит от условий ведения процесса и свойств перерабатываемого сырья. При повышенных температурах основным продуктом является пиролизный газ, как продукт более полного термического разложения высокомолекулярного органического соединения на низкомолекулярные. При низкой интенсивности процесса (скорости нагрева) и повышенном давлении, превалирующим продуктом является коксовый остаток уголь, как продукт вторичных и третичных процессов, преимущественно синтеза и конденсации  из промежуточных продуктов.  При высокой интенсивности и умеренной температуре (обычно для большинства органических полимеров 450-550 градусов С) основным продуктом являются жидкие  органические продукты.

 

Таблица 1

Разновидности пиролиза

Разновидности пиролиза

 

Термическое разложение
Рис.1 Термическое разложение

Термическое разложение в режиме абляции
Рис.2 Термическое разложение в режиме абляции

Разные виды сырья дают различные выходы продуктов. В таблице 2 представлены материальные балансы при переработке различных видов сырья методом быстрого абляционного пиролиза.

Таблица 2

Материальный баланс для различных видов сырья

Материальный баланс для различных видов сырья

Таким образом, технология пиролиза позволяет реализовать гибкое решение по переработке широкого класса полимерных отходов и биомассы в топливо и химические продукты,  а бизнес по переработке отходов с применением такой техники быстро окупается и приносит высокий доход.

Что представляет собой пиролизная установка

Пиролизные установки имеют весьма обширную классификацию и множество типов. Различают установки периодического и непрерывного действия, классифицируют по устройству реактора, конденсатора и типу процесса. Однако каждая пиролизная установка, как правило имеет реактор (реторту, в случае периодического процесса) , конденсатор, и энергетический модуль (топка). Иногда, когда ставят цель получать лишь твердый продукт, конденсатор исключается из схемы и вся парогазовая смесь сжигается в топке. Некоторые конструкции для снижения энергетических потерь предусматривают совмещение реактора и энергетического модуля, однако, в этом случае, усложняется контроль за температурой и предъявляются более высокие требования к конструкционным материалам реактора, поскольку температура процесса пиролиза и температура эффективного горения пиролизного газа существенно различаются. Установки периодического типа менее эффективны по сравнению с непрерывно действующими, поскольку в результате циклического нагрева сложно обеспечить стабильность качества продуктов. А в случае, если реторта циклично вынимается из температурной зоны, то и снижается термическая эффективность, связанная с необходимостью при каждом цикле прогревать и охлаждать сопоставимую с загрузкой  по массе реторту.   Кроме того, конструкционный материал реактора при цикличной работе имеет низкий ресурс  в результате частых “стрессов” , вызванных нагревом – охлаждением.

По степени автоматизации пиролизные установки различают на полностью автоматизированные комплексы, частично автоматизированные и механизированные установки, требующие ручного труда, и не механизированные решения, которые утратили свое значение. Важным в процессе пиролиза является контроль за температурой и давлением, поскольку от этих параметров зависит безопасность процесса и качество продуктов.

Установка для переработки отходов FPP02 является специализированным техническим комплексом, который перерабатывает отходы в несколько технологических стадий.

Основные из них:

-подготовка сырья,

– сушка,

-пиролиз,

-конденсация.

В зависимости от вида сырья и его гранулометрического состава первоначально осуществляется его предварительное измельчение, сортировка или очистка.

Далее в зависимости от влажности сырья обеспечивается его сушка до влажности не выше 15 %.  Сушка влажных и гидрофильных материалов необходима для увеличения эффективности пиролизной установки. Дело в том, что влажное сырье проблематично нагреть до температур выше температуры кипения воды, поскольку процесс фазового перехода (испарения) связан с очень существенными затратами тепла, порой на порядок отличающимися от удельных затрат на энергии на термическое разложение. В результате чего пиролизный реактор превращается в большую “кастрюлю” в которой происходит выкипание воды, но не пиролиз. Испарять воду из сырья более эффективно  в специальных сушильных аппаратах.  Кроме того, испаренная вода в пиролизном реакторе также ухудшает качество продуктов пиролиза. Поэтому чем более сухое будет сырье, тем более эффективно будет протекать процесс пиролиза.

Быстрый пиролиз – это термическое разложение биомассы без доступа кислорода при температурах 450-550°С, высокой скорости нагрева 500-1000°С/с и незначительном времени пребывания продуктов в реакционном пространстве (до 5 сек). В результате процесса образуется парогазовая смесь.

Конденсация – это переход вещества из газообразного в жидкое или твердое состояние. В результате быстрого охлаждения и конденсации парогазовая смесь процесса пиролиза образуется в жидкие и твердые продукты.

Для реализации вышеперечисленных технологических стадий Установка быстрого пиролиза FPP 02 состоит из следующих основных  блоков и элементов:

  • Модуль загрузки
  • Реактор
  • Энергетический блок
  • Блок конденсации
  • Промежуточный блок
  • Модуль выгрузки
  • Склад автоматизированной подачи

Принцип работы установки

Технологический процесс в установке FPP 02 осуществляется следующим образом: измельченное и высушенное сырье подаются в расходный бункер модулей загрузки, откуда осуществляется его подача в реактор через двухклапанное шлюзовое устройство. В реакторе  под действием теплоты, образуемой в энергетическом модуле, в отсутствии кислорода осуществляется механоактивированное термическое разложение сырья, в результате чего образуются уголь и парогазовая смесь. Парогазовая смесь подается в модуль очистки, где осуществляется отделение парогазовой смеси от угольной пыли с последующей её подачей в конденсаторный модуль. Мелкодисперсный уголь из реактора подается шнековым питателем в модуль выгрузки, где осуществляется  его накопление и распределение. Возможна подача угля либо на выгрузку, либо на сжигание в энергетический модуль.

Быстрое охлаждение и конденсация парогазовой смеси в конденсаторном модуле позволяет выделить жидкую составляющую и горючий газ. При этом горючий газ подается на сжигание в энергетический модуль с целью энергетического обеспечения процесса пиролиза.

Такое устройство может использоваться для утилизации различных материалов, в том числе, оно может использоваться как установка по переработке нефтесодержащих отходов. Управление осуществляется из отдельного помещения, в котором устанавливается пульт оператора. Отсюда оператор контролирует процесс и при необходимости регулирует температуру пиролиза.

Какие отходы можно утилизировать с помощью установки

Комплекс по переработке отходов позволяет утилизировать следующие материалы:

  • отсортированные производственные и бытовые отходы;
  • отходы деятельности предприятий нефтеперерабатывающей промышленности;
  • отходы деревообрабатывающих производств;
  • автомобильные шины и другие изделия из резины;
  • пластики;
  • различные виды торфа и сланца;
  • иловые отложения, образующиеся в канализационных системах;
  • переработанные шпалы;
  • птичий помет и подстилочную массу;
  • отходы агропромышленного комплекса;
  • Tetra Pack.

Такой комплекс по переработке бытовых отходов будет особенно полезен для утилизации органических отходов с фермерских хозяйств, птицефабрик и сельскохозяйственных полей (навоз, шелуха, солома, листья, пищевые отходы).

Преимущества установки по переработке отходов

Оборудование для пиролиза мусора, цена на которое у нас позволяет за небольшие деньги создать полноценный комплекс для переработки предварительно отсортированного мусора (органическую часть), может использоваться как на больших предприятиях, так и в малых цехах. Такие устройства не требуют организации больших полигонов для утилизации, а для установок не нужно строить специальных помещений с какими-то особыми требованиями.

Установка быстрого пиролиза FPP 02 приспособлена для эксплуатации ее на открытых площадках и отлично работает даже при воздействии таких внешних факторов, как перепады температуры или осадки.

Главное преимущество таких устройств для больших предприятий заключается в отсутствии необходимости дополнительных трат на вывоз и утилизацию собственных отходов сторонними организациями. Следовательно, можно сэкономить на дополнительной рабочей силе и транспорте. Одна такая установка окупается в течение не более трех лет использования.

Мы предлагаем пиролизные установки по выгодной цене. Наши специалисты помогут доставить и установить оборудование, после чего его можно эксплуатировать без необходимости совершения каких-либо дополнительных действий. Сервисное обслуживание и ремонт также могут быть оказаны представителями нашей компании.  В рамках индивидуального гарантийного сервисного договора мы оказываем услуги постгарантийного сервисного обслуживания.