Піроліз: це процес, принцип роботи, метод переробки ТПВ

Що таке піроліз? Піроліз – це процес розкладання речовини при високотемпературному режимі і відсутності кисню. Його забезпечує спеціальна конструкція – піролізний котел, особливість роботи якого заснована на утворенні хімічних сполук з меншою молекулярною масою.

Піроліз твердих побутових відходів широко використовується для утилізації відходів. Піроліз пластика і піроліз поліетилену в порівнянні зі звичайним спалюванням полягає в тому, що принцип роботи котла виключає шкідливі викиди в атмосферу і дозволяє ефективно знищувати такі види відходів, як відпрацьовані масла, автомобільні покришки або пластмаси.

устаткування

Перші заводи, які могли забезпечувати цей процес, з’явилися в нашій країні в XIX столітті. У той час ця технологія використовувалася для отримання газу і бензину, необхідного для освітлення, а піролізу піддавався гас. Потім був знайдений спосіб перетворювати отримані речовини в ЖПП (рідкі продукти піролізу). Сучасні розробки обладнання представлені промисловими комплексами, які можуть працювати практично на більшості видів відходів, причому ці підприємства функціонують на власній енергії. Останні розробки дозволили повністю автоматизувати процес утилізації.

У виробничу лінію входять наступні компоненти:

  • пульт керування
  • реактор, з’єднаний з системою нагріву
  • каталітична колона
  • ємність, в якій відбувається збір масла
  • система, яка забезпечує охолодження газів
  • ємність для накопичення масла
  • гідрозатвор і система, що охолоджує воду
  • система вентиляції
  • димохід
  • очисна споруда для вихлопних газів

На основі спрощених технологій промислового обладнання була створена невелика установка для використання в особистих цілях громадян. Тільки в побутових умовах це спосіб отримання тепла, а в виробничих – корисних продуктів переробки зі сміття. Побутовий котел має аналогічний принцип роботи з промисловим обладнанням, тільки відрізняється більш компактними розмірами. Для нього рекомендовано різне паливо: дрова або пеллети. Разом з основним твердим сировиною можна утилізувати побутове сміття. Установка котлів на відходах забезпечує тривалий період згоряння і економію палива.

Як здійснюється процес

Піроліз ТПВ як і крекінг – ефективний процес утилізації, в результаті якого забезпечується знешкодження та знищення різних видів відходів з дотриманням високого рівня екологічної безпеки. Винахід методу піролізу йде в глибину століть – його використовували ще в XII столітті для отримання соснової смоли, а в XVI столітті він почав застосовуватися в промислових масштабах. Сучасні технічні можливості і останні розробки привели до створення найбільш ефективних технологій.

Піролізний котел – принцип роботи його заснований на тому, що під впливом високотемпературного режиму і у відсутності повітря відбувається розпад речовини на дві складові частини: твердий залишок і леткі сполуки – газ.

Способи переробки ТПВ

  1. Низькотемпературний піроліз – процес, температурний режим якого не перевищує 850 ° C. Принцип роботи котла здійснюється в результаті низькотемпературного режиму, що працює через одну з таких технологій, куди входить вакуумне розкладання речовини, неповний цикл згоряння при обмеженому надходженні повітря, утилізація при гранично допустимій температурі. Останні розробки дозволяють піддавати процесу низькотемпературного піролізу при максимальній температурі навіть змішані відходи з включенням фракції неорганічного походження.
  2. Високотемпературний піроліз – процес, який проходить в температурному діапазоні від 1200 до 1400 ° C. В результаті утворюються рідкі продукти піролізу розпаду органічної субстанції, підданої цього процесу, і газоподібні речовини. Перевага цього способу полягає у відсутності необхідності проводити попереднє сортування сировини зі сміття, що надходить в котел, особливість роботи якого допускає використання низькоякісного матеріалу.

Особливості

Принцип роботи котла заснований на виробленні великої кількості тепла при спалюванні газів, отриманих від горіння вихідної сировини, що дозволяє не тільки утилізувати різні види ТПВ, а й опалювати житлові, складські та виробничі приміщення. Цей процес переробки різних речовин має свої особливості.

  • Установка переробки вугілля дозволяє отримати тверді, рідкі та газоподібні продукти переробки. Це кокс, кам’яновугільна смола і газ. Кокс є основним, але не найціннішим речовиною. Рідкі продукти піролізу – кам’яновугільна смола складається з безлічі органічних сполук і служить основою для отримання в процесі подальшої переробки фенолу, антрацену, нафталіну, гетероциклічних сполук, синтетичного палива і технічних масел. Переробка кам’яного вугілля є також способом отримання газу, який служить джерелом тепла або застосовується для виділення таких хімічних сполук, як фенол, бензол.
  • Піроліз полімерів в результаті так само дає три вихідних фракції – газ, мазут і золу. З мазуту можна отримувати рідкі продукти піролізу, наприклад, синтетичне паливо, яке після складної технології очищення годиться для використання в двигунах внутрішнього згоряння. Зола після упаковки в брикети застосовується в якості палива. Реакція піролізу дозволяє знищити практично всі шкідливі речовини пластика, які входили до складу матеріалу.
  • Піроліз відходів гуми є економічно вигідним і екологічно чистим варіантом утилізації шин та покришок. В результаті піролізу отримують технічний вуглець, газ і синтетичну нафту. Подальше застосування технічного вуглецю затребуване в процесі виробництва фарб, де він служить пігментом, для виробництва гуми та деяких видів будівельного матеріалу. Синтетична нафту після процедури очищення замінює натуральні нафтопродукти.

Піроліз поки не набув широкого поширення в нашій країні. Установка вимагає значних витрат, але і ефект, як економічний, так і екологічний, дає цілком відчутний. За рахунок утилізації сміття у такий спосіб є можливість помітно зменшити кількість накопичень ТПВ.

Ссылка на основную публикацию