05.05.2020

Пиролизный газ – переработка автомобильных покрышек в топливо своими руками с помощью пиролизных установок, цена оборудования для утилизации резины

Содержание

Газ из древесины в пиролизной газогенераторной установке «Партнер». Машина на дровах это возможно.



Пиролизная установка «Манул» Пиролизная установка «Пума» Пиролизная установка «Росомаха»
Газогенератор на дровах. Электрогенератор, котел Циклического действия смотреть Углевыжигательная печь. Получение древесного угля. Циклического действия смотреть Утилизация шин, пластика,РТИ. Получение печного топлива. Циклического действия смотреть

Газогенераторная установка «Манул» позволяет производить:

  • древесные и топливные угли;
  • активные древесные и каменные угли;
  • каменноугольный кокс;
  • газификацию низкоуглеродистых и низкокалорийных видов топлива: торфа, бурого и других видов каменных углей;
  • утилизацию отходов деревообработки, органических, углеродосодержащих отходов бытового и промышленного происхождения, включая древесину, резину, скорлупу орехов и т.п. на пирокарбон (уголь) и горючий газ;
  • пиролизный газ и тепло, которое с помощью теплообменников или без них используется на различные нужды.

Вредные выбросы в окружающую среду отсутствуют!

1.1. Пиролиз — это переработка углеродосодержащего сырья при высоких температурах и недостатке кислорода.

1.2. В реакторе печи при заданных температурах идет пиролиз углеродосодержащего сырья и в зависимости от выбранного режима образуется пирокарбон (уголь) требуемого качества и большое количество пиролизного газа.

1.3. Выделяемые в процессе пиролиза летучие компоненты, в том числе и водяной (Н2О) и другие пары в присутствии углерода, участвующего в реакции в качестве катализатора, превращаются в пиролизный газ различного состава по формуле:


С + Н2О + СpНxОy = СnНm + СH4 + Н2 + СО.


Так как получаемый газ проходит через значительный слой активного углерода (угля), то он является на выходе почти абсолютно чистым без различного рода вредных примесей и при полном сгорании реакция идет с выбросом в атмосферу только углекислого газа и воды.

2. Древесное сырье

2.1. Средняя теплотворная способность при обычном сжигании дров, например, из березы составляет 2 300 кКал/кг.

2.2. Средний объем пиролизного газа, получаемого из 1 кг древесного сырья (дрова, опилки, некондиционные отходы) в установке составляет 1,2 м3.

2.3. Состав получаемого пиролизного газа:

Состав Процентное соотношение
СnНm 19…29%
СH4
33…45%
Н2 12…28%
СО 11…18%
СО2 1,5…2,5%

2.4. Удельный вес пиролизного газа (при 00С и Р=760 мм рт. ст.) составляет 0,65…0,85 кг/м3.

2.5. Низшая теплотворная способность пиролизного газа при температуре 200С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. составляет 8 700…9 500 кКал/м3, то есть из 1 кг древесного сырья, перерабатываемого в установке «Манул», получается как минимум 10 440 кКал/кг.

2.6. КПД  установки «Манул» при пиролизе древесного сырья на газ составляет в среднем 85%, таким образом из 1 кг древесного сырья, переработанного газогенераторе, получается 8 874 кКал, что в 3,8 раза больше, чем при обычном сжигании березовых дров.

2.7. Максимальная температура пламени при сжигании пиролизного газа в горелках составляет 2 3000С.

2.8. Для сравнения — состав и основные характеристики природного газа:

Состав Процентное соотношение
СН4 94…98%
Негорючие смеси 2…6%

Удельный вес — 0,73 кг/м3. Низшая теплотворная способность — 8 500 кКал/м3. Максимальная температура пламени — 1 8500С.

3. Сырье — коксующийся каменный уголь

3.1. Состав и основные характеристики коксового газа, получаемого в установке «Партнер»:

Состав Процентное соотношение
СnНm 19…29%
СH4 25%
Н2 50%
СО 8…10%
Негорючие примеси 15…17%
Удельный вес — 0,47 кг/м3. Низшая теплотворная способность — 4 500 кКал/кг. Максимальная температура пламени — 2 2000С.

4.1. Режим получения древесного и топливных углей марок А, Б, В по ГОСТ 7657-84.
На 1 тонну переработанного сырья получается в среднем 190 кг древесного угля 810 кг пиролизного газа, из них 260 кг пиролизного газа идет на поддержание реакции в печи и 550 кг используется на различные нужды. При сжигании этого газа получается до 6 000 000 кКал тепла.

4.2. Режим получения активных углей марок БАУ по ГОСТ 6217-74 и ОУ по ГОСТ 4453-74.
На 1 тонну перерабатываемого сырья заданной породы древесины получается в среднем 60 кг активного угля и 940 кг пиролизного газа, из них 240 кг пиролизного газа уходит на поддержание реакции, а 700 кг используется на нужды потребителей (до 7 500 000 кКал тепла).

4.3. Режим получения пиролизного газа.
На 1 тонну перерабатываемого углеродосодержащего сырья получается в среднем 1 000 кг пиролизного газа, 150 кг из них уходит на поддержание реакции и 850 кг пиролизного газа используется на нужды потребителей (до 8 500 000 кКал тепла).

4.4. Каждый из вышеперечисленных режимов автоматизирован и настраивается по разработанным программам, в зависимости от необходимого конечного продукта, востребованного покупателем, как по энергетическим, так и по физико-химическим и механическим показателям.

4.5. Газогенератор «Манул» на единицу мощности выбрасывает в атмосферу СО2 в среднем в 4 раза меньше, чем при традиционном сжигании исходного сырья в качестве топлива.

4.6. Установка «Манул» может работать в «паре» с любым стандартным теплообменником или котлом.

kaminproekt.ru

Что такое пиролиз Определение, понятие о процессе

Содержание статьи

Применение процесса пиролиза древесины

Для получение желаемого результата пиролиза древесины, должен проходить в замкнутом пространстве, обязательное условие – невозможность поступление кислорода и непрерывная подача необходимых температур из вне. Для того, что б не подключать дорогие носители тепла, для поддержки данного явления часто пользуются итогами конечного результата – горючие газы.

Основная сфера, где актуально использование процесса пиролиза в промышленности – всевозможные отходы обработки дерева, они хорошо поддаются пиролизу, и из них получают газообразное горючие. Так же очень распространенно использование пиролиза для оборудования технического процесса. Это могут быть, пиролизные печи, газогенераторы, блоки охладителей и фильтры. Для этого берут опилки, щепки и т.д., которые погружают в печь и там сжигают без доступа кислорода. В промышленной сфере очень часто используют быстрый пиролиз – это, когда сырье нагревается максимально оперативно. Полученная смесь газов проходит охлаждение, фильтрацию, топом попадает в специальные резервуары для следующих этапов.

Что такое пиролиз Определение, понятие о процессе

Что такое пиролиз Определение, понятие о процессе

Схема работы пиролизного котла

Но стоит сказать, что древесина не совсем оправдывает надежды, возложенные на нее, для целей получения полезных газов, тут лучше показывает себя уголь, из него можно получить большое количество полезных веществ. Но для их максимального получения из угля, необходимо его подвергать более высоким температурам, чем дерево. Уголь во время полноценного пиролиза, будет выделять такие вещества, как: анилин, аммиак, толуол, кокс.

1 Теоретическая часть

1.1 ЧТО ТАКОЕ ПИРОЛИЗ?

Пиролиз (от др.-греч.— огонь, жар и разложение, распад) — термическое разложение органических и многих неорганических соединений. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке кислорода. В более широком смысле — разложение любых соединений на составляющие менее тяжёлые молекулы или элементы под действием повышения температуры.

Пиролиз также можно назвать сухой перегонкой, а в качестве сырья могут быть различные газообразные углеводороды (этан, пропан), сырая нефть, соединения, содержащие органические компоненты, такие как древесины, уголь, торф и т. д.

Пиролиз древесины — первая стадия горения древесины. Всем знакомые языки пламени на горящих дровах, сучьях в костре, образуются за счёт горения не углерода самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется очень много различных веществ, наибольшие концентрации в газообразных продуктах пиролиза имеют: метиловый спирт, (поэтому метанол носит устаревшее название «древесный спирт»), уксусная кислота, ацетон, бензол, фуран и др. Нелетучие продукты неполного пиролиза — жидкие и пастообразные смолы. Конечным продуктом полного пиролиза древесины является почти чистый углерод  — древесный уголь. Для осуществления процесса пиролиза в настоящее время обычно применяют древесину лиственных пород, реже – древесину хвойных пород.

Пиролиз твердого топлива имеет ту же сущность, что и жидкообразного. При расщеплении молекул твердого топлива образуется обогащенная углеродом твердая фаза (кокс, уголь) и газовая, содержащая пары углеводородов (пиролизный газ).

Пиролизный газ получается в процессе термохимических превращений твердого топлива как в условиях без доступа воздуха при нагревании до 500-1000 ° С, так и в процессе горения при недостатке воздуха.

Продукты пиролиза каменного угля

Итак, в самом начале своей статьи мы упоминали о том, что путем пиролиза из каменного угля можно получить продукты следующих типов:

  • Твердые
  • Жидкие
  • Газообразные

Что такое пиролиз Определение, понятие о процессе

Теперь рассмотрим каждую разновидность продуктов пиролиза подробнее.

При пиролизе каменного угля получают твердый кокс, который сегодня используется в основном в таких отраслях как черная и цветная металлургия. Кокс является более совершенным твердым топливом, чем каменный уголь, поэтому именно его используют для выплавки металлов.

Однако кокс, хотя он и является основным продуктом пиролиза каменного угля, это далеко не самое ценное, что можно извлечь из этого природного ископаемого. Побочным продуктом данного процесса является парогазовая смесь, которая содержит множество химических соединений. Данную смесь путем конденсации разделяют на жидкую и газообразную составляющую, из которых, в свою очередь, можно получить более чем 250 химических соединений.

Основным жидким продуктом пиролиза каменного угля является каменноугольная смола — черный жидкий продукт, представляющий собой сложную смесь органических соединений. Из каменноугольной смолы путем дальнейшей переработки получают такие вещества как:

  • Фенолы
  • Нафталин
  • Антрацен
  • Различные гетероциклические соединения
  • Технические масла
  • Синтетическое топливо

Однако стоит отметить тот факт, что получаемые путем пиролиза каменного угля масла и жидкое топливо являются непригодными для использования в двигателях внутреннего сгорания, поскольку они содержат в своем составе много примесей. По этой причине данные продукты пиролиза для дальнейшего использования нуждаются в дополнительной очистке. А это существенно увеличивает себестоимость данных продуктов пиролиза, делая их производство не очень рентабельным.

Газообразным продуктом пиролиза каменного угля является так называемый пиролизный газ, представляющий собой смесь горючих газов и различных химических соединений. Во многих странах мира пиролизный газ сегодня используется как альтернативный источник энергии, в первую очередь, тепловой.

Если для нас эта технология достаточно новая, то в некоторых европейских странах пиролизный газ уже давно стал привычным топливом. Помимо этого, пиролизный газ также как и каменноугольную смолу можно использовать и для получения различных химических соединений. Так, из данного газа выделяют бензол, фенол и другие вещества.

  • Комментарии к статье

Пиролизный газ

Газофракционирующий агрегат питается пиролизным газом.

При пиролизе углеводородов получается пиролизный газ, смола и кокс. Пиролизный газ представляет собой смесь этилена, пропилена, водорода, метана, этана, пропана, углеводородов с большим числом атомов углерода. Кроме указанных веществ, пиролизный газ содержит воду, сероводород, сернистые соединения, примеси ацетиленовых соединений, окись и двуокись углерода и кислород. Этилен получают разделением пиролизного газа. После выделения олефинов жидкие продукты пиролиза ( пироконденсат) используются для получения ароматических углеводородов и диенов.

При пиролизе углеводородов получается пиролизный газ, смола и кокс. Кроме указанных веществ, пиролизный газ содержит воду, сероводород, сернистые соединения, примеси ацетиленовых соединений, окись и двуокись углерода и кислород. Этилен получают разделением пиролизного газа. После выделения олефинов жидкие продукты пиролиза ( пироконденсат) используются для получения ароматических углеводородов и диенов.

Пройдя водяной гидравлик, промытый пиролизный газ поступает в систему очистителей — скрубберов, где производится очистка от оставшейся жидкой смолы и паров.

В отделении газоразделения из очищенного пиролизного газа выделяют метано-водородную фракцию ( используется как топливо для печей пиролиза), этилен, пропилен, этан, пропан, бутилен-ди-винильную фракцию.

При этом исключается разбавление продуктового пиролизного газа и ухудшение его качества. В связи с применением газообразных теплоносителей повышается запыленность продуктового пиролизного газа. В то же время, внутренний обогрев конвекцией позволяет существенно интенсифицировать процесс пиролиза и сократить габариты реакторов по сравнению с внешним обогревом за счет теплопроводности.

Детали, цементированные одним пиролизным газом, наряду с малой глубиной науглероживания, имеют низкую концентрацию углерода в цементированном слое, поэтому цементация одним пиролизным газом не производится.

Характерные для наших опытов выхода пиролизного газа значительно превышают количество газа, полученного И. П. Нихамовым при разложении сходного по составу с применявшимся нами кускового общесыр-товского сланца в стальной реторте с внешним обогревом.

Способ заключается в применении рециркуляции пиролизного газа с вводом его в зону реакции. Некоторое снижение коксообразова-ния достигается также вводом водяного пара в зону реакции.

Для исключения образования взрывоопасной смеси пиролизного газа и воздуха, попадающего в форкамеру во время загрузки в нее горячего кокса, в нижнюю часть форкамеры подают подогретый технический азот из подогревателя азота. Теплоносителем в ПА служат продукты сжигания части пиролизного газа, прошедшего через котельную установку.

Предназначены для обработки содержащего водород неочищенного пиролизного газа в присутствии соединений серы.

Как видно из этих данных, пиролизный газ содержит большое количество предельных и непредельных углеводородов, водорода и малое количество окиси углерода, кислорода и углекислоты.

Как видно из выходных кривых компонентов пиролизного газа ( рис. 49) и данных табл. 44, разделительная способность силикагеля тем больше, чем меньше диаметр его пор.

Метод окислительного пиролиза с последующим сжиганием пиролизных газов универсален в отношении фракционного состава и фазового состояния отходов, их влажности и зольности. Окислительному пиролизу могут быть подвергнуты многие производственные отходы, неудобные для сжигания или газификации.

Смешанный в ретортах крекинга при температуре 960 пиролизный газ с парами воды образует новый газ, крекированный с большим содержанием СО ( до 15 — 20 %), водорода и малым содержанием углеводородов. В полученном газе имеются группы углеводородов, водород, окись углерода, углекислота, кислород и в незначительном количестве азот. Кроме того, в нем содержатся также пары смол, которые частично коксуются еще в реторте.

Что такое пиролиз Определение, понятие о процессеЧто такое пиролиз Определение, понятие о процессе Загрузка…

vse-otoplenie.ru

процесс переработки пластмассы в топливо на производстве, а также механизм получения бензина в домашних условиях

Фото 1

Пиролиз – это достаточно старый и детально освоенных процесс, применяющийся во многих процессах химической технологии.

Используется как для утилизации отходов, так и для получения ценных продуктов.

Пластиковые отходы, представляющие собой смесь органических соединений с высокомолекуярной структурой и различных добавок, отлично поддаются пиролизу.

На выходе можно получить:

  • масла;
  • воски;
  • твердое топливо для печей;
  • горючий газ;
  • бензин.

Если отходы уже нельзя пустить на переработку, то их сжигают в пиролизных печах. В подавляющем большинстве в России такими установками оборудованы мусороперерабатывающие заводы.

Пиролизом также перерабатываются покрышки, опилки и множество других видов отходов и мусора.

Стоимость оборудования высокая и не окупается доходами от продукции, но при этом компенсируется дотациями от государства для такого рода компаний.

Тем не менее, переработка полимерных отходов пиролизом, в том числе в жидкое топливо, – тема перспективная, ее изучением и оптимизацией процесса занимаются институты во многих странах.

Как происходит процесс: основные понятия

Пиролиз – это цепочка химических реакций разложения, протекающих при высоких температурах в инертной атмосфере (без доступа кислорода). Полимеры разлагаются полностью при температурах порядка 650 °С.

В отличие от простого сжигания на воздухе, при горении не образуются газы (например, диоксин). Окружающая атмосфера не подвергается загрязнению.

Фото 3

Собственно сама технология разложения органики при высоких температурах применяется в промышленности с конца 19-го века. Таким способом получали горючее из нефтяной смолы, коксового угля и даже торфа.

Отходы полимеров – это ценный источник энергии. Ведь помимо экологического вопроса утилизации пластикового мусора, можно попутно добывать углеводородное сырье.

Механизм и условия протеканий реакций пиролиза полимеров

Первая стадия процесса — это нагрев сырья до температуры примерно 270-300 °С. Реакции на этой стадии протекают с большим выделением тепла. Происходит, собственно, термическая деструкция высокомолекулярного соединения. Основной продукт этого этапа — это газообразная органика и жидкие компоненты. Заканчивается процесс при 400°С.

Далее температура постепенно повышается до максимальной (зависит от вида сырья), обычно она составляет 650°С.

При достижении максимальных температурных показателей система переходит в автоклавный режим. В это время происходят процессы окончательного разложения в жидких компонентах и твердом коксовом остатке.

По завершении всех технологических операций происходит сбор всех продуктов реакций. В дальнейшем они передаются на очистку и разделение на фракции при необходимости.

Полезная информация о процессе в цифрах

Фото 5Факты о пиролизной переработке пластмассовых отходов:

  1. При соблюдении правильно подобранного температурного режима можно получить до 90 % горючей жидкости на выходе с очень высокой теплотворной способностью.
  2. Переработав 1 тонну пластиковых отходов, удается собрать в среднем 10 % газообразного горючего, примерно 85% жидких компонентов и до 5% несжигаемой золы.
  3. Количество выделяющегося тепла при сжигании 2 тонн отходов пластика равно количеству тепла от 1 тонны нефти. Это очень высокий показатель.
  4. В Европейских странах реализованы проекты по строительству и эксплуатации мини ТЭЦ, в которых в качестве 50% топлива используют отходы полимеров.
  5. Регулировать состав продуктов горения можно подбором температурного режима. Если основной процесс протекает до 600°С, то на выходе превалируют жидкие компоненты. Если температура горения выше 600 °С, то преимущественно получается газ.

Технология термического разложения

Для более глубокого понимания протекающих процессов при термодеструкции необходимо ознакомиться с  конструкционными особенностями печи для пиролиза. Очень упрощенно печь можно разделить на 2 части.

В первой, так называемой радиантной, протекает основной процесс горения. Пластик разлагается на газообразные, жидкие и твердые продукты. Далее во второй части, или конвекционной, продукты разложения подвергаются дегидрированию и конденсации.

Установки оснащаются резервуарами большой ёмкости для сбора жидких и газообразных материалов. В системе есть разделительная колонка (для отделения жидкости и газа) и кожухотрубный теплообменник для конденсации легколетучих компонентов.

Фото 2Технологический процесс пиролиза пластиковых отходов происходит следующим образом:

  1. На первом этапе отходы проходят необходимую сортировку. Если основная задача – это  получение качественных продуктов, то желательно провести разделение по видам пластика (ПЭ, ПП, ПС, ПЭТ и т.д.). Так процесс термического разложения будет стабильным, поскольку сырье максимально однородное. А готовые продукты меньше загрязнены посторонними включениями и примесями.
  2. Далее пластиковые отходы моются и измельчаются на дробилках. Подача однородной измельченной крошки позволит интенсифицировать процесс и добиться максимального КПД установки. Мойка отходов избавит от ненужных примесей. Подробнее о таком оборудовании можно почитать здесь.
  3. Дробленые куски подаются в печь. Под действием нагрева до температуры порядка 300°С масса расплавляется и становится жидкой. Далее от нее начинают отделяться газообразные продукты. Идут процессы термического разложения.
  4. Когда установка переходит в режим поддержания постоянной температуры, протекают реакции отщепления водорода (дегидрирования) газообразных продуктов.
  5. Смесь продуктов горения конденсируется на теплообменнике. Потом разделяется на фракции в газожидкостном разделителе. Жидкость поступает в накопитель и далее передается для очистки.
  6. Полученный в результате пиролиза газ проходит многоступенчатую систему фильтрации и очистки. Сначала он подается на горелку печи. Очень интересна реализация системы с двумя печами, когда нет расхода топлива для старта. Газообразная горючая смесь может подаваться для розжига от одной установки к другой.
  7. Твердые продукты пиролиза накапливаются в нижней части печи. Потом они выгружаются, брикетируются и используются как сухое топливо.

Конечные продукты

Фото 4В основном на выходе можно получить:

  1. Пиролизный газ. Его, как правило, не собирают для дальнейшего использования. Он сразу подается на печную горелку. В составе преимущественно присутствует смесь этилена, пропилена и водорода. Таким образом, установка почти автономна по потреблению топлива. Оно может пригодиться только на старте.
  2. Горючее котельное. При очистке и ректификации жидких продуктов получается топливо, соответствующее по своему составу дизельному. По молекулярной массе и фракционному составу преимущественно присутствуют (от общей массы загрузки) до 25% масла и до 15% воска.
  3. Сухой коксовый остаток. По своим свойствам — это химически инертный материал, не представляющий угрозы здоровью и экологии. Может быть утилизирован. Есть информация по его применению в газобетонных блоках, в строительстве, подсыпке грунта и т.д.
  4. Тепло, выделяемое в процессе, идет на обогрев помещений.

Бензин из пластмассы

При пиролизе пластиковых отходов вполне реально получить бензин. Причем выход чисто бензиновой фракции может достигать до 80% от массы исходного сырья. Для сравнения степень конверсии нефти по бензину всего 55%.

Современные печи позволяют собрать с 1 кг загруженного сырья 1 литр жидких горючих компонентов. Естественно, что в чистом виде заправить автомобиль таким топливом не получится. Требуется дополнительная стадия очистки и перегонки.

Сравнительно недавно в Томском политехническом университете ученым удалось увеличить вход бензина до 90 %. Для этого были проведены работы по подбору катализатора (состав его не раскрывается), увеличению глубины вакуума и температуры в камере сгорания.

К сожалению, горючее, получаемое таким способом, даже при глубокой очистке далеко не идеально для применения. Неотгоняемые примеси выводят из строя систему подачи топлива и двигатель.

Конструкция мотора требует существенной модификации, поскольку фракционный состав пиролизного бензина существенно отличается от традиционного. Эти проблемы можно решить подбором каталитических систем. Такие фундаментальные исследования проводятся.

Как сделать топливо из отходов в домашних условиях?

Для того чтобы попытаться получить из отходов пластмассы бензин в домашних условиях, нужно максимально упростить процесс и попытаться собрать установку пиролиза.

Фото 7

Необходимые компоненты и последовательность действий:

  1. Огнестойкая ёмкость с крышкой, оборудованная трубкой. Трубка соединяется со вторым резервуаром для сбора конденсата.
  2. Бак конденсатора соединяется трубкой с небольшой бутылкой с плотной крышкой с еще одним патрубком. Это гидрозатвор.
  3. Мелко измельченное пластиковое сырье загружается в резервуар печи горения, ее необходимо сильно разогреть.
  4. Постепенно жидкие продукты разложения попадают в конденсатор и охлаждаются.
  5. В чистом виде топливо из пластика не пригодно. Оно нуждается в очистке. Для этого можно использовать самогонный аппарат. Разделение топлива проводится визуально по изменению цвета и вязкости.
  6. Зольный остаток можно выбросить.

Видео по теме

На видео представлен сюжет о красноярских умельцах, самостоятельно перерабатывающих пластиковые отходы в жидкое горючее:

Вывод

На основании приведенных данных можно утверждать, что пиролиз – перспективный процесс переработки пластиковых отходов. В настоящий момент он используется как метод утилизации.

Но развитие технологии и изучение фундаментальных основ процесса поможет оптимизировать его и сделать более доступным. Идеальным для российских условий вариантом была бы организация мини ТЭЦ на пластиковых отходах со сбором и очисткой продуктов пиролиза.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

rcycle.net

Пиролизный газ — Справочник химика 21

    Состав пиролизного газа (% вес.)  [c.220]

    Из табл. 39 видно, что выходы пиролизного газа достигают 78— 79% по массе при температурах 775—800° С. В составе пиролиз- [c.116]

    Состав и свойства продуктов. При пиролизе образуются пиролизный газ и жидкие продукты пиролиза (смола пиролиза). [c.205]

    Пиролизный газ на блоках газоразделения установок пиролиза делится на водород, метан, этан, этилен, пропилен, пропащ, бути-лен-бутадиеновую фракцию. Из бутилен-бутадиеновой фракции выделяют бутадиен-1,3 — сырье промышленности синтетического каучука. [c.206]


    Автоматизация процесса. Установки пиролиза оснащены приборами и системами автоматического регулирования процесса. Давление паров в испарительной секции поддерживается автоматически подачей в теплообменник-испаритель греющего водяного пара с помощью регулятора давления. Температура газов пиролиза на выходе из пиролизных змеевиков регулируется изменением подачи топлива в печь. Очень важно своевременно изменить температуру пиролиза при изменении нагрузки печи и состава сырья. В настоящее время внедряются схемы регулирования с применением хроматографов. На основании хроматографического анализа состава сырья автоматически изменяется режим. Автоматически регулируется также подача воды на закалку в зависимости от температуры пиролизного газа. [c.212]

    Пиролизный газ с относительно высоким содержанием этилена (31% вес.) после охлаждения подвергается ректификации для выделения этилена. [c.220]

    Газофракционирующий агрегат питается пиролизным газом. [c.220]

    Рис, 33. Скорость выделения пиролизных газов в зависимости от температуры согласно [14] а — уголь, близкий к углю S36 б уголь с выходом летучих веществ 19% о — полукокс, полученный при температуре 580 С [c.122]

    Вследствие относительной непроницаемости экранной зоны по вертикали пиролизные газы следуют по двум путям в зависимости от того — выходят ли эти газы с горячей или с холодной стороны зоны-экрана. [c.144]

    Из таблицы видно, что в прямоточном реакторе с нисходящим потоком происходит значительное снижение температуры теплоносителя (на 160—200° С), следовательно, реакция пиролиза протекает при непрерывном падении температуры. Это связано с низкими массовыми соотношениями теплоносителя и сырья в реакторе. В связи с этим выходы газов при переработке жидких нефтепродуктов не превышают 16—53%, хотя при контактном пиролизе, например, легких бензинов возможно получение до 85% пиролизного газа, содержащего значительные количества непредельных углеводородов. [c.103]

    При решении задач управления технологическим процессо.м (ТП) разделения пиролизного газа активная роль отводится оператору, на которого возлагается управление качеством ТП и принятие решения в случае аварийных ситуаций. Применение систем автоматического управления, основанных на классических ПИД — регуляторах, не позволяет полностью исключить участие человека оператора в процессе управления, поскольку эти регуляторы работают в узком диапазоне изменения режимов и требуют постоянного контроля со стороны оператора и перестройки параметров и алгоритмов управления. Применение нелинейных регуляторов сдерживается сложностью объекта управления, являющегося распределенным объектом с наличием длительных временных задержек при отработке управляющих воздействий. [c.226]


    Газ, полученный при пиролизе, богат непредельными углеводородами, из которых наиболее цепным является этилен содер жание его в газе пиролиза достигает 18—28% в зависимости от состава перерабатываемого сырья и температуры процесса. Пиролизный газ является ценным сырьем для химической переработки из него могут быть получены этиловый спирт, синтетический каучук, высокооктановые компоненты авиационных топлив и многие другие химические продукты. [c.50]

    Современная установка пиролиза состоит из следующих блоков пиролиза углеводородного сырья, компрессии и очистки пиролизного газа, разделения газа, переработки смолы пиролиза. [c.207]

    В табл. 7.2 приведены некоторые результаты исследования работы такого реактора в сравнении с обычной конструкцией проточного реактора. Вихревой реактор позволяет повысить практически все основные показатели процесса пиролиза твердого топлива. Так, например, степень превращения исходного угля возрастает на (15-17)%, производительность по пиролизному газу увеличивается на (10-11)%, увеличиваются и тепловые показатели процесса на (12-13)%. [c.262]

    Определить массу охлаждающей воды (G) для закалки пиролизного газа, если известно температура газа в закалочном аппарате снижается с 800 до 200 °С масса газа составляет 10 000 кг/ч и водяного пара 2000 кг/ч молекулярная масса продуктов пиролиза 30. [c.149]

    Предназначен для обработки неочищенного пиролизного газа, содержащего водород особенно эффективен при небольшой концентрации углеводородов С . Выпускается в виде гранул размером 3 мм. [c.192]

    Ведущими направлениями потребления нефтяного или газового углеводородного сырья в нефтехимической промышленности как в Советском Союзе, так и за рубежом являются 1) производство ацетилена, аммиака, метанола, синтез-газа и других, потребляющее, главным образом, природный газ 2) производство бутадиена, изопрена, бутиленов и других, использующее в основном углеводороды С4 и С5, содержащиеся в природных, попутных и нефтезаводских крекинговых и пиролизных газах 3) производство высших олефинов, диолефинов, спиртов, кислот и других, потребляющее парафины и парафиновые концентраты или дистилляты 4) производство бензола, толуола, ксилолов и других моноядерных ароматических углеводородов, использующее отдельные узкие фракции прямогонных бензинов и бензинов вторичного происхождения 5) производство этилена, пропилена и других ценных углеводородов, потребляющее различные виды газообразного и жидкого нефтяного сырья. [c.10]

    Выходы пиролизного газа с повышением температуры возросли от 77,5 при 750° С до максимума — 84,2% по массе при температуре 800—825° С. Образование кокса достигло при 850° С 6,5% по массе, а жидких продуктов пиролиза снизилось от 19,7 до 11,5%. [c.112]

    Из К-1 газы пиролиза поступают в водяные конденсаторы-холодильники ХК-1, где происходит конденсация легкого масла и водяных паров. В сепараторе С-1 конденсат легкого масла и вода отделяются от пиролизных газов, поступающих затем в блоки компрессии и очистки газа и газоразделения. [c.207]

    Задание. Провести анализ пиролизного газа объемно-хроматографически

www.chem21.info

Пиролизная установка для получения топлива из шин и пластика.

Пиролизная установка работающая методом закрытого пиролиза* без доступа кислорода. Предназначена для переработки и утилизации резиносодержащих и полимерсодержащих отходов, нефтешламов и отработанных масел. В пиролизной установке на выходе получается большой объем жидкого топлива (дизель, бензин, печное топливо). Фракционный состав нефти

 

Пиролизная установка «Рысь» Пиролизная установка «Барс» Пиролизная установка «Пантера»
Утилизация пластика, РТИ, шин
Циклического действия
смотреть
Утилизация пластика, РТИ, шин
Бесперебойная работа
 смотреть
Утилизация нефтешламов, отработанных масел
Бесперебойная работа
смотреть

Серия пиролизных установок на основе одного кожуха и реторты.

Пиролизная установка «Манул» Пиролизная установка «Пума» Пиролизная установка «Росомаха»
Газогенератор на дровах.
Электрогенератор, котел
Циклического действия
смотреть
Углевыжигательная печь.
Получение древесного угля.
Циклического действия
смотреть
Утилизация шин, пластика,РТИ.
Получение печного топлива.
Циклического действия
смотреть

Пиролизная установка «Рысь»

1-Основание каркас пиролизной печи.
-Обвязка печи уголком.
2-Топка печи (реторта).
3-Испаритель.
4-Фильтр (дефлегматор).
-Конденсатор.
5-Фильтр (катализатор).
6-Фильтр для газов.
7-Ректификационная колонна.
8-Вентилятор.
9-Емкости для продуктов пиролиза.
10-Дымовая труба.


Основание и каркас пиролизной печи

Кожух пиролизной печи Обвязка печи уголком Кирпичный кожух печи

Основание (кожух) пиролизной печи складывается из термостойкого кирпича. Он хорошо сохраняет температуру в топке (реторте*) печи. Имеет высокую энергоемкость, теплоизоляцию и при перезагрузке сырья, быстро выходит на рабочий режим. Печь легко ремонтируется при необходимости меняется железная топка (реторта).

Размеры печи и реторты для загрузки сырья, можно делать для любых объемов.

По всему периметру печи делается обвязка из железного уголка. Каркас надежно сохраняет печь, не дает ей растрескаться, потерять герметичность.

Все железные изделия примыкающие к кирпичному кожуху печи, надежно крепятся, хорошо герметизируются  базальтом.

* Реторта — аппарат служащий для перегонки или для воспроизведения реакций, требующих нагревания и сопровождающихся выделением газообразных или жидких летучих продуктов, которые тут же непосредственно и подвергаются перегонке.

* Пиролиз — термическое разложение органических и многих неорганических соединений при недостатке кислорода.


Топка (реторта) печи.

Реторта пиролизной печи Движение газов вокруг реторты Загрузочная теплоизоляционная дверь в реторту

1-Ребра уплотнители для кирпичной кладки. 2-Ребра жесткости. 3-Лопасти для горячих газов. 4-Отвод пиролизных газов. 5-Уплотнитель в дверке. 6-Термоизоляция на дверке.

Реторта в пиролизной печи изготавливается из металла толщиной не менее 5 мм. боковые стенки, не менее 10мм дно. Это герметичный ящик для нагрева сырья, и выделения углеводородных  пиролизных газов. На стенках реторты сделаны ребра жесткости, они увеличивают деформационные свойства реторты, хорошо передают тепло от огня в камеру. Реторта надежно, герметично монтируется в кирпичный кожух. Температура от горелки равномерно нагревает реторту по всей площади. Горячие газы двигаются вокруг топки по дымовым каналам.

Загрузочная дверь для сырья, изготавливается с термоизоляционным слоем. Дверь должна герметично прижиматься к основанию печи, не выпуская газы из реторты, кислород в реторту.


Испаритель 

Конструкция испарителя Работа испарителя Испаритель

1-Трубы для прохода пиролизного газа. 2-Дымоход. 3-Задвижка для горячих газов. 4-Отводы для слива тяжелой фракции.

Испаритель* изготовлен из металла 5 мм. и герметично вмонтирован в кирпичный кожух печи. Выполняет роль испарителя жидкой, высококипящей углеводородной массы. Пропускает через себя по трубкам, горячие газы от горелки, нагревает пиролизную жидкость. Служит уловителем и отстойником для тяжелых фракций углеводорода.  Поддерживает равномерную температуру в кубе испарителе, для дальнейшей очистки и перегонки парогазовой смеси в ректификационной колонне (дизель и бензин). Задвижка на испарителе регулирует температуру, переключая движение горячих газов в печи. 

Тяжелые грязные фракции углеводорода накапливаются в кубе испарителе. При заполнении куба из него сливается печное топливо.

*Испаритель — теплообменный аппарат, в котором осуществляется процесс фазового перехода жидкого теплоносителя в парообразное и газообразное состояние за счёт подвода от более горячего теплоносителя.


Теплообменник, фильтр (дефлегматор), катализатор

Теплообменник дефлегматор Теплообменник катализатор 1— Охлаждающая жидкость
2-Фильтр, катализатор, теплообменник
3-Пиролизный газ
4-Отводы подачи охлаждающей жидкости

Теплообменник сделан из железных труб, выполняет важнейшую роль в очистке, конденсации парогазовой углеводородной смеси. Сконструирован по принципу дефлегматора*. По внутреннему контуру в трубе идут углеводородные газы. В трубе размещаются катализаторы для химической очистки и фильтрации. Парогазовые смеси очищаются от кислот, парафинов, сажи, охлаждаются и конденсируют. Наружный контур служит для охлаждения, в нем циркулирует вода.

*Дефлегматор — представляет собой кожухотрубный теплообменник, в межтрубное пространство которого подается оборотная вода, а в трубном пространстве дефлегматора происходит конденсация высококипящих углеводородов. Под собственной массой конденсируемые газы стекают в низ теплообменника (флегма). 

*Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не расходующееся в процессе реакции.

*Конденса́тор — теплообменный аппарат, теплообменник, в котором осуществляется процесс конденсации, процесс фазового перехода теплоносителя из парообразного состояния в жидкое за счёт отвода тепла более холодным теплоносителем.

*Флегма — часть дистиллята, возвращаемая в нижнюю часть ректификационной колонны.


Ректификационная колонна (дизель, бензин)

Ректификационная колонна в пиролизной печи 1-Колонна для конденсации бензина
2-Отвод для бензина
3-Колонна для конденсации дизеля
4-Отвод для дизеля
5-Отвод для газа (метан. бутан)
6— Емкость для бензина
7-Емкость для дизеля
8-Конденсат воды
9-Емкость для газа

В ректификационной колонне* конденсируются очищенные высококипящие углеводороды. При разной температуре пары разделяются на (дизельную 260°C и бензиновую 160°C )фракции. Колона сконструирована по принципу дефлегматора.  Жидкости (дизель и бензин) охлаждаются, транспортируются, складируются в раздельные емкости по трубопроводу. Производимый газ из печи конденсируется, очищается, разделяется на воду и газ. Полученные продукты (вода, газ) разделяются, транспортируются по трубопроводу в разные емкости. Большая часть не конденсируемого углеводородного газа идет на разогрев реторты.

*Ректификационная колонна — аппарат который применяется в процессах дистилляции, экстрактивной ректификации, экстракции жидкостей, теплообмена между паром и жидкостью.


Фильтр для отходящих газов

Работа фильтра Устройство фильтра Фильтр для печных газов

1-Чистые отходящие газы. 2-Трубки конденсатора. 3-Отводы для охлаждающей жидкости.  4-Горячие грязные газы. 5-Конденсат сажи. 6-Конденсат воды.

Фильтр служит для очистки отработанных газов в атмосферу.

Выполнен из набора железных трубок в кожухе с охлаждающей жидкостью по принципу дефлегматора. При понижении температуры отходящих газов до 35°C, они конденсируют и стекают в бак накопитель по трубопроводу. Вместе с жидкостью уходит сажа и вредные примеси.


Система охлаждения пиролизных газов

Теплообменник Теплообменники дефлегматоры Отводы теплообменников

Вся система охлаждения в пиролизной установке работает на воде. Жидкость циркулирует по замкнутому кругу в единой системе. Напором воды  регулируется температура парогазовой смеси в колоннах, теплообменниках, фильтрах, катализаторах, дефлегматорах. Подачу воды контролируют насосы, датчики, автоматика. Охлаждающая жидкость не загрязняется и может использоваться многократно.


Температурные режимы работы пиролизной установки

Температурная карта пиролизной установки Температурная карта:

Нагрев реторты до 900*
1-Отходящие газы , в трубе 350*
2-Температура в фильтре 35*
3-Отходящие газы в атмосферу 35*
Отходы сажа в емкости 30*

Нагрев газов в реторте до 500*
4-Фильтр дефлегматор 350*
5-Катализатор , дефлегматор 160* 
6-1 ступень колонны 260* (дизель)
7-2 ступень колонны 150* (бензин)
8-Конденсатор газа 35*


Вся температура в пиролизной установке поддерживается горелкой, за счет нагрева реторты в топке печи. Печь нагревает сама себя за счет сгорания побочного газа и печного топлива. Температура в каждой колонне регулируется системой охлаждения. Температура в испарителе регулируется  задвижкой, которая направляет горячие газы. 


Система нагрева пиролизной печи

Система нагрева пиролизной печи 1-Дымовой канал
2-Топка печи (реторта)
3-Кирпичный кожух печи
4-Горелка под ретортой
5-Подача воздуха в камеру
6-Горелка под испарителем
7-Задвижка дымовая
8-Отвод в трубу
9-Испаритель
10-Вентилятор
11-Емкость для газа

Печь работает на газу и печном топливе. Холодный запуск печи осуществляется на печном топливе. После разогрева реторты, установка начинает работать на газу от продуктов пиролиза. Излишки газа собираются в емкости для газа (газгольдер).

Горячие газы от горелки двигаются вокруг реторты и прогревают ее. Тепло  дымовых газов направляются для разогрева жидкости углеводородов в кубе испарителе с помощью задвижки. Отработавшие газы выводятся в дымовую  трубу, предварительно пройдя очистку через фильтр.


Продукты пиролиза складирование и утилизация

Продукту пиролизной установки 1-Пиролизная камера (реторта)
2-Емкость для дизеля
3-Емкость для бензина
4-Емкость для воды из сырья
5-Емкость для газа
6-Емкость для печного топлива
7-Емкость для жидких отходов продуктов сгорания.
8-Емкость для охлаждающей жидкости (вода)


После переработки пластика и резины из реторты извлекается сажа (активный углерод), который может реализовываться на рынке.

*Полукокс — высокоуглеродистый материал пористостью 40-60% по объёму, средняя теплота сгорания которого составляет ориентировочно 31-35 Мдж/кг. Полукокс обладает высокой реакционное способностью к СО2, хорошо горит, легко воспламеняется.


Главным продуктом пиролизной установки является дизельный и бензиновый конденсат. Его качество и чистота позволяет использовать его в ДВС. 

Печное топливо используется в отопительных печах и котлах. 

*Синтетическая нефть — представляющая собой подобие природной нефти, предназначена либо для дальнейшей переработки на установках органического синтеза в моторное топливо, либо для использования в качестве топлива в системах ТЭЦ и котельных.


Побочным продуктом пиролиза появляется углеводородный газ, он используется для разогрева реторты. Излишки газа можно собирать в емкости и реализовывать.

*Пиролизный газ — состоит из смеси различных лёгких углеводородов средняя теплота сгорания которого составляет 16-22 Мдж на куб.м. В зависимости от температурного режима процесса пиролиза, его количество может находиться в пределах 20-65% от массы сухого исходного вещества. 

Отходами производства получаются очистка газов от горелки в печи (вода, сажа, кислоты и др.). Утилизируются.


Успешное испытание бензина из пластика

Группа VK -Пиролиз — Мини НПЗ — Экология

как сделать пиролизный котел своими руками

kaminproekt.ru

Сага про дровяные пиролизные котлы

Пиролизные котлы

Пиролизные, они же газогенераторные котлы – особый вид отопительного оборудования, который сравнительно недавно появился на потребительском рынке.

Термин «пиролизные котлы»

Сам термин «пиролизные котлы» надуман, как и весь народный эпический сленг, поскольку пиролизным котлом можно назвать любой отопительный агрегат, использующий твёрдое или жидкое органическое топливо (соляр, уголь, дрова). А всё от того, что напрямую ни уголь ни соляр, ни дрова не горят. Горят только газообразные продукты их термического разложения – пиролиза. Это летучие углеводороды. Знаю, такое утверждение для многих покажется странным, но это действительно так. Тем не менее, «пиролизными» называют не все котлы подряд, а конкретный вид дровяного отопительного оборудования.

Что такое пиролизные котлы

Пиролизные котлы – это модифицированные дровяные котлы, имеющие специальную камеру для пиролиза топлива (его газогенерации). Классическим представителем пиролизных котлов является модельный ряд котлов «Мотор Сич», на примере которого мы и рассмотрим характерные особенности этого отопительного оборудования. Рисунок и описание конструкции котлов.

  1. Пиролиз древесины
  2. Пиролизный газ
  3. Обычное горение древесины
  4. Пиролизное горение древесины
  5. Дровяной пиролизный котёл
  6. Топливо для пиролизного котла
  7. Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного
  8. Что такое газогенератор
  9. Что такое газогенераторный котёл
  10. Конструкция дровяного пиролизного котла
  11. Принцип работы дровяного пиролизного котла
  12. Розжиг пиролизного котла
  13. Прямая тяга и газогенераторный режим пиролизного котла
  14. Обслуживание пиролизного котла
  15. Футеровка пиролизного котла
  16. Преимущества дровяных пиролизных котлов
  17. Недостатки пиролизных котлов
  18. Как выбрать дровяной пиролизный котёл

немного теории, без которой будет совершенно не понятны
смысл и идея работы
пиролизных котлов

Пиролиз древесины

Пиролиз древесины – это её термическое разложение
Пиролиз древесины – это разложение древесинного вещества под воздействием температуры. Древесинное вещество – это материал стенок клеток древесины, твердая древесная масса без пустот, плотность которой приинята 1540 кг/м3 для древесины всех пород. Пиролиз древесины – изотермический процесс, который идёт с выделением тепла. В результате своего пиролиза, древесина разлагается на древесный уголь и летучие углеводороды. Продукты пиролиза древесины – это горючие вещества.

Когда мы видим горение дров, то мы видим горение именно продуктов пиролиза (термического разложения) древесины. Собственно, сама древесина при этом не горит и не окисляется. Древесное вещество всего лишь только разлагается под воздействием высокой температуры на горючие составляющие вещества – древесный уголь и летучие углеводороды.

То, что мы видим при горении дров – это совокупность перетекания сразу двух процессов, это пиролиз древесины и горение продуктов пиролиза.
Пиролизный газ

Газовая горючая составляющая часть древесины называется пиролизный газ.

Пиролизный газ состоит из летучих (газообразных) углеводородов и угарного газа (СО), который образуется от неполного сгорания древесного угля – твёрдой горючей составляющей древесины.

Поджиг древесины
Чтобы древесина загорелась, её нужно поджечь – нагреть древесное вещество до температуры его пиролиза и воспламенения продуктов пиролиза. Если кислорода в зоне нагрева будет достаточно, продукты пиролиза (древесный уголь и летучие углеводороды) воспламенятся. Древесина загорится и будет гореть. Принято считать, что в идеальных условиях древесина может загореться уже при температуре 300°С. Для обычного поджига и устойчивого горения древесины требуется её разогрев до температуры 500…650°С

Обычное горение древесины
При обычном горении древесины, в едином объёме костра или иного очага одновременно и неразрывно протекают два процесса: пиролиз (термическое разложение) древесины и горение полученных продуктов пиролиза

Пиролизное горение древесины
Пиролизное горение древесины – это сложный искусственный процесс, созданный и управляемый человеком.

При пиролизном горении древесины, её пиролиз и горение полученных продуктов пиролиза – полностью или частично разнесены в разные объёмы (камеры)

При пиролизном горении, в одной камере идёт процесс пиролиза древесины и горит её твёрдая горючая составляющая – древесный уголь). А, газовая горючая составляющая древесины отводится из камеры пиролиза и горит отдельно, в специальной газовой горелке – сопле.

 

 

При этом, к пиролизному газу подмешивают дополнительный (вторичный) воздух для более качественного сгорания летучих углеводородов и угарного газа, который образуется от неполного сгорания древесного угля (углерода).

Зачем нужно пиролизное (раздельное) горение древесины?

Разделение процессов горения топлива (древесины) позволяет более полно сжигать дрова, повысить КПД отопительного агрегата и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Раздельное (пиролизное) горение древесины было реализовано с появлением специальных отопительных агрегатов – дровяных пиролизных котлов…

с этого момента начинается рассказ про дровяные пиролизные котлы –
удивительный продукт человеческого разума.

Что такое дровяной пиролизный котёл

Пиролизный котёл – это отопительная установка в которой реализована идея раздельного пиролизного горения топлива (дров). Принципиально важно, что у пиролизного котла термическое разложение древесины и горение продуктов пиролиза происходит раздельно, в разных камерах. Пиролизный котёл работает по принципу разделённого на две фазы процесса горения топлива. В первой фазе (пиролиз) – топливо термически разлагается с выделением древесного угля и пиролизного газа. Во второй фазе (горение) – горят полученные продукты термического разложения (древесный уголь и пиролизные газы). Причём, всенепременно, это происходит в разных камерах котла – загрузочной камере и камере сгорания. Эти две камеры соединены через сопло, где турбулизируются пиролизные газы, смешиваясь с подаваемым воздухом.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, у которого горение топлива разделено на две фазы. Первая фаза – это предварительное термическое разложение (пиролиз) топлива. И, вторая фаза – это горение продуктов пиролиза.

Пиролизный котёл – это твёрдотопливный отопительный агрегат, в котором топливо (дрова) и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно, в разных камерах.

Наличие двух камер, загрузочной камеры и камеры сгорания – главное отличие пиролизного котла от остальных своих отопительных собратьев.

 

Несмотря на то, что пиролиз древесины и добыча древесного угля известны, лет эдак с 1000, пиролизные котлы – популярная и новомодная фишка. В пиролизном котле используется принцип газогенерации горючего газа из топлива и последующего его горения в отдельной камере. Поэтому, наличие двухкамерной конструкции – непременное условие для пиролизного котла. В пиролизном котле, термическое разложение (пиролиз, газогенерация) топлива и горение продуктов пиролиза – разнесены в разные камеры. Иными словами, сначала топливо (древесина, органика) – в одной камере пиролизного котла превращается в горючий газ (пиролизный газ), а потом, во второй камере пиролизного котла – этот газ горит, как обычный природный газ.

Топливо для пиролизного котла

Учитывая специфику вышесказанного, можно с абсолютной уверенностью утверждать, что топливом для пиролизного котла пренепременно должна служить любая органика, способная при термическом разложении выделять пиролизные газы. В первую очередь, это – древесина, отходы аграрной и пищевой промышленности и т.д.

Никак не могут быть топливом для пиролизного котла ископаемые ресурсы – газ, нефть, уголь и т.д.. Ибо, ископаемые ресурсы и продукты их переработки (сжиженный газ, бензин, кокс и т.д.) – это уже конечные продукты разложения органики. Невозможно разложить уже разложенное. Это как ответ на вопрос – «почему не горит вода». Потому что вода сама является продуктом горения и невозможно ещё раз сжечь золу.

 

От того, что во время работы пиролизных котлов генерируется пиролизные газы – такие котлы ещё называют газогенераторными. Газогенераторные котлы – второе, но ошибочное название пиролизных котлов.

Чем пиролизный котёл отличается от газогенераторного?

На уровне отопительной техники – пиролизные котлы ничем не отличаются от газогенераторных. Это второе, народное название пиролизных котлов. Но. Иногда, в исключительных случаях, специалисты делают различие между ними, основываясь на принципиальном различии терминов. В самом начале написания статьи я откопал в Интернете интересное мнение. Оказывается, что пиролиз и газогенерация – это не одно и то же. Несмотр на созвучность понятий. Немного поразмыслив, я согласился с автором и выложил его утверждение здесь. Повторяю – мнение не моё, но я с ним согласен:

Как было уже сказано – в основу работы ПИРОЛИЗНОГОГО КОТЛА положен принцип пиролизного (раздельного) сжигания топлива. При этом, топливо (древесина) горит (тлеет) в загрузочной камере. Для поддержания этого горения (тления) в загрузочную камеру подаётся первичный воздух. При горении (тлении) дров происходит его термическое разложение (пиролиз), плюс химический процесс соединения окислителя (кислорода из воздуха) с горючими элементами топлива. К горючим элементам топлива относятся, в первую очередь, углерод (С) и водород (Н). Потом, основная часть горючих элементов топлива в виде горючих газов переходит в камеру сгорания для дожигания этих самых газов. Туда же подается вторичный воздух, необходимый для полного окисления горючего вещества. Потом, все это дело горит и удаляется через дымовую трубу.

Для полноты картины, нужно отметить, что неполное сгорание древесного угля в пиролизном котле сопровождается обильным образованием угарного газа (СО). Горение древесного угля не имеет отношения к физическому процессу пиролиза древесины, поскольку происходит уже после оного.

В ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ КОТЛАХ предполагается наличие газогенераторной установки – приспособления для сухой возгонки топлива. И в этом их принципиальное отличие от пиролизных котлов, где такой установки нет.

Что такое газогенератор

Газогенераторы (газогенераторные установки) широко применялись ещё во времена второй мировой и даже раньше. Описание первых газогенераторов можно встретить в средневековыйх трактатах, когда алхимики грели древесину в закрытых ретортах и смотрели, что из этого получится. Чуть позже, в семнадцатом веке, в Европе получили широкое распространение целые газогенераторные заводы, где получали пиролизный газ в промышленных масштабах для использования его в бытовых целях.

В основу работы газогенератора положен принцип газогенерации (сухой возгонки) топлива. Как правило, газогенератор – это полностью изолированная ёмкость ретортной или в купольной конструкции, нагреваемая или охлаждаемая снаружи. Первичный воздух для горения топлива в газогенератор не подаётся. В герметичном объёме, под действием высокой температуры и в условиях ПОЛНОГО отсутствия кислорода сухая топливная масса разлагается на летучую часть – так называемый пиролизный газ и твёрдый остаток – древесный уголь. Затем, полученный пиролизный газ собирается и используется по назначению. Например, направляется в обычную газовую горелку для получения тепловой энергии. При этом, древесный уголь считается побочным продуктом газогенерации и выгружается из прибора в конце процесса.

Что такое газогенераторный котёл

Автор рискнёт предположить, что термин «газогенераторный котёл» – это удачный маркетинговый слоган, образованный от незнания предмета. Что-то типа, «живого пива» и «дисбактериоза». Никто не знает, что это такое, но за то – все об этом говорят.

Если соединить газогенератор для получения пиролизного газа и газовый котел для его последующего сжигания – получится газогенераторный отопительный котёл. Газогенераторный отопительный котел – ужасно сложная вещь, поскольку он будет образован от слияния двух, невероятно сложных механизмов. Если газогенератор установлен непосредственно на отопительном котле, то возможно дожигание  древесного угля прямо на месте, в конце процесса газогенерации При этом, предварительно: нужно отсечь газовую горелку, подать воздух в камеру газогенерации и перенапрвить раскалённые дымовые газы непосредственно в теплообменник. Работу такого сложного механизма трудно представить на бытовом уровне. Может быть, лет эдак через 300…

Насколько верно такое утверждение – не мне судить, однако – хочется поехидничать.

Читаем про пиролизные котлы на украинском сайте ведущего чешского  производителя отопительного оборуования «Атмос-Украина» atmos.net.ua/documents/drova, цитирую:

«Будет заблуждением считать, что пиролизные твердотопливные котлы АТМОС работают на принципе сжигания дров. На самом деле дрова являются лишь источником выработки топлива – древесного газа. Именно этот газ – смешиваясь со вторичным воздухом в керамической форсунке – сгорая, выделяет полезное тепло, за счет которого происход нагрев всей отопительной системы.»

Очень хочется спросить у господ заморских специалистов:
– А куда, в таком случае Вы деваете древесный уголь (кокс)?
Ибо всем известно, что конечным продуктом полного пиролиза древесины
является почти чистый углерод – древесный уголь…
(это уже из Википедии)

Лошади понятно, что он (кокс) сгорает там же, в пиролизной камере пиролизного котла. Куда, специально для этого и подают первичный воздух. И все же, все же… хе-хе-хе. Все вышеизложенное наталкивает на глубокуюю мысль, что нет четкого определения и разграничения для пиролизного и газогерераторного котлов. Хотя

 

Вернёмся-же к нашему предмету – пиролизному котлу

и рассмотрим детальней его конструкцию и принцип работы.

Конструкция пиролизного котла

Чтобы избежать непонятных самописных схем, предлагаю рассматривать конструкцию пиролизного котла на живом примере. Пиролизные котлы Мотор Сич – классический пример конструкции пиролизного котла. На эти пиролизные котлы в интернете очень много технической информации, поэтому все схемы, рисунки и эскизы будут от них.

 

 

 

Принцип работы пиролизного котла

 

Футеровка пиролизного котла

 

 

 

Преимущества пиролизных котлов

Производители пиролизных котлов приписывают им невероятные преимущества перед всеми остальными. Дескать, и экономичны, и экологичны, и многое другое…

Вот то, что удалось собрать и систематизировать автору:

(с комментариями, естессно, самого автора)

  1. Преимущество – долгий срок эксплуатации
  2. К. Спорный вопрос.
  3. С одной стороны, да – действительно. Металл корпуса пиролизного котла может послужить 15-20 лет.
  4. Однако, редко какая футеровка выдержит столько-же. А, без футеровки, пиролизный котёл – это металлолом. При нормальной и щадящей эксплуатации, футеровки пиролизного котла хватит на 2 года. Максимум – на три. Поэтому, владельцы пиролизных котлов – запасайтесь футеровкой.
  5. Преимущество – загрузка топлива два раза в сутки
  6. К. Полный рекламный бред. Практика показала, что наиболее эффективный режим обслуживания пиролизных котлов –это с интервалом в три часа. Дрова, они и есть дрова, ребята.
  7. Преимущество – экологичность (практически полное отсутствие дыма)
  8. К. Это – да! Это –верно!
  9. За счёт полного дожигания СО (угарный газ) экологи разрешают ставить пиролизные котлы даже в спальных районах столицы.
  10. Преимущество – высокий КПД — 90%
  11. К. Есть такое дело.
  12. Преимущество – можно сжигать даже свежесрубленную древесину.
  13. К. Спорный вопрос.
  14. Сжигать-то можно, только толку-то?
  15. При сжигании древесины влажностью 50%, КПД котла падает почти в 0%
  16. Смысл таких деяний?

Недостатки пиролизных котлов

Альтернативное Отопление: отопление горение котёл дрова теплота пиролиз дерево древесина

tehnopost.kiev.ua

Пиролиз: описание и виды пиролиза

По сути пиролиз – это распад материи на молекулярном уровне. Разложение органических и неорганических тканей при этом происходит благодаря сильному нагреву и полному отсутствию кислорода. В итоге сложные соединения распадаются на более простые, образуя новые элементы. Поэтому довольно часто данный процесс называют сухой перегонкой.

пиролизная установка

Описание процесса

Потребность в экологичном оборудовании для переработки химических отходов у нашего общества появилась уже давно. Первые пиролизные котлы стали запускать еще в конце позапрошлого века. А создание современных пиролизных агрегатов решило сразу несколько вопросов:

  • экологическая составляющая;
  • возможность накапливать результаты сжигания;
  • экономическая выгода.

Впрочем, экономический аспект использования пиролиза рассчитан на перспективу. Пиролиз достаточно недешевое удовольствие. Он требует соответствующего оборудования и специально обученный кадровый состав.

 

 

Зато в работе пиролизные установки практически автономны. Агрегатам требуется электроэнергия только для запуска, дальнейшая работа котла осуществляется за счет производимых в процессе сжигания ресурсов. При этом избытки вырабатываемой энергии и пара можно использовать для бытовых целей, перенаправляя их коммунальные сети.

схема пиролиза

 

В России пиролиз только начинает набирать популярность, тогда как в Европе без установок для пиролиза не обходится ни одно крупное предприятие. Причин такой востребованности пиролиза довольно много:

  • безотходный способ переработки мусора и всевозможных загрязнений промышленного характера;
  • уровень КПД от пиролиза составляет 90 %;
  • возможность получения новых соединений, вторсырья;
  • создание невосполнимых ресурсов, таких как синтетическая нефть;
  • получение углеводородов, органических кислот и других химических элементов;
  • источник теплоснабжения предприятий.

Исходя из выбора сырья для переработки, пиролизная реакция может протекать при разных температурных режимах. Конечный результат при этом, также будет различаться по составу химических элементов.

В зависимости от температуры нагрева печи и дополнительным составляющим пиролиза, перегонку принято разделять на две разновидности: сухая и окислительная.

Окислительный пиролиз

Этот вид пиролиза можно назвать самым экологичным и продуктивным. Он применяется для обработки вторсырья. Реакция проходит при высоких температурах. Например, при пиролизе метана, он смешивается с кислородом, частичное сгорание вещества выделяет энергию, которая нагревает оставшееся сырье до температуры 16000 ºС.

Окислительный пиролиз используют для того, чтобы обезвредить промышленные отходы с повышенным содержанием нефти. А также для переработки пластика, резины и других материалов, не поддающихся естественному разложению в природной среде.

«Окислительный пиролиз позволяет перерабатывать сырье различных консистенций. В том числе материалов в жидком и газообразном состоянии».

Виды сухого пиролиза

Сухой пиролиз один из самых востребованных в промышленности. С его помощью получают топливо, различные химические соединения и обезвреживают вторсырье. Используя разные температурные режимы пиролиза получают газ, жидкие и твердые продукты сгорания.

Разогрев котла до максимальной температуры в 5500 ºС, считается низкотемпературным режимом. При таких температурах образования газов практически не происходит. Работа направлена на производство полукоксов (в промышленности их активно используют в качестве топлива) и смол, из которых в дальнейшем производят искусственный каучук.

 

 

Протекание пиролиза при температурах от 550 до 9000 ºС считается низкотемпературным, но фактически, учитывая технические возможности, принадлежит к среднему температурному режиму. Его использование целесообразно при необходимости производства пиролизного газа и твердых осадков. При этом исходное сырье может включать фракции неорганического происхождения.

Течение пиролиза при температуре выше 9000 ºС считают высокотемпературной реакцией. Работа котла при максимальной температуре в 9000 ºC позволяет получать твердые материалы (кокс, древесный уголь и другие) с низкой долей выделяемого газа.

Выгонка с использованием более высоких температурных режимов нужна для получения преимущественно газообразных веществ. Практическая польза от высокотемпературного режима заключается в том, что полученные газы можно использовать в качестве топлива.

«Высокотемпературный пиролиз не требователен к содержанию перерабатываемого сырья. При использовании низкотемпературного режима необходимо соблюдать все этапы подготовки, включая сушку и сортировку».

Пиролиз ТБО

Экологически чистая переработка мусора – одно из ключевых направлений использования пиролиза. Данные агрегаты позволяют в разы сократить негативное воздействие антропогенного фактора на окружающую среду.

пиролизная установка для переработки отходов

 

В процессе пиролиза распадаются биоактивные вещества, не выплавляются тяжелые металлы. После термического распада в пиролизных котлах практически не остается невостребованных отходов, что позволяет значительно сократить площади, для их дальнейшего хранения.

Так, например, сжигая 1 тонну покрышек мы загрязняем атмосферу 300-ми кг сажи. Кроме того, в воздух поступает около 500 кг токсичных веществ. Переработка того же материала в пиролизных установках позволяет использовать резину в энергетических целях, получать вторсырье для дальнейшего производства и значительно сокращает вредные выбросы.

Снизить вредное воздействие на окружающую среду удается благодаря многоступенчатой системе переработки. В процессе пиролиза отходы проходят четыре этапа утилизации:

  • первоначальную сушку;
  • крекинг;
  • дожигание остатков переработки в атмосфере;
  • очистку полученных газообразных веществ в специальных поглотителях.

Пиролизные установки позволяют перерабатывать отходы:

  • деревоперерабатывающих предприятий;
  • фармацевтической отрасли;
  • автопрома;
  • электротехники.

Метод пиролиза успешно справляется с полимерами, отходами канализации и бытовым мусором. Нивелирует воздействие на природу нефтепродуктов. Отлично подходит для утилизации органических отходов.

Единственный минус пиролизных агрегатов обнаруживается при переработке сырья, содержащего хлор, серу, фосфор и другие ядовитые химикаты. Продукты полураспада этих элементов под действием температуры могут соединяться с другими веществами и образовывать токсичные сплавы.

Пиролиз метана

Пиролиз метана одна из самых сложных реакций, проходящих в разных температурных режимах. Проводя пиролиз на высокой температуре, можно получить ацетилен, из которого изготавливают каучук. Однако экономически эта процедура не оправдана.

Зато пиролизная переработка метана – отличный способ для его утилизации. К примеру, тримеризации, получаемого ацетилена, можно добиться добавив активированный уголь и запустив работу котла в низком температурном режиме.

Пиролиз древесины

Эту процедуру еще называют древесным крекингом, а зародилась она именно в России. Прообраз современного агрегата еще в незапамятных временах изобрели наши углежоги. Для получения древесного угля без доступа воздуха, они воспламеняли древесину под слоем земли.

Сегодня этот процесс гораздо совершеннее и проходит в несколько этапов. Начинается крекинг при разогреве до 2000 ºС. На этом этапе выделяется большое количество оксида углерода. Если продолжить его сжигание в атмосфере, то удастся получить огромное количество энергии.

Затем котел разогревается до 5000 ºС. В этом температурном режиме получают метанол, смолы, ацетон и уксусную кислоту. Кроме этого вырабатывается твердый углерод, больше известный, как древесный уголь.

Продукты пиролиза и перспективы его применения

Использование пиролизных агрегатов дает широкие возможности по изготовлению ценных сегодня продуктов химической промышленности. В их числе: бензин, дизтопливо, синтез-газ, древесный уголь. Но их выработка ставит перед российским обществом еще одну проблему – сортировка сырья.

Впрочем, на первых порах массового внедрения пиролизных установок, из них можно извлечь и другую пользу. Независимо от перерабатываемого сырья, пиролизные агрегаты способны вырабатывать электрическую и тепловую энергию.

Кроме того, благодаря наличию камер догорания и практически безотходному производству, пиролизные установки способны решить многие проблемы экологического характера.

Сегодня небольшие по размеру модели, такие как «Пиролиз 43», начинают пользоваться спросом в частной среде. Эти мини-печи с высоким уровнем КПД просто не заменимы для частных домовладений в пригороде и труднодоступных поселениях. Пиролизные установки легко решают проблему газификации и электрификации небольших сел и дачных кооперативов.

Установки для реализации пиролиза не до конца оценены современным обществом. Однако их бережное отношение к природе, способность производить необходимые цивилизованному обществу продукты из вторсырья еще завоюют внимание миллионов людей. Система пиролиза хороший способ сделать нашу планету чище, а отношение к ископаемым рациональней.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

prompriem.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о