Пиролиз это что


Что такое пиролиз — применение, описание

У многих слово «пиролиз» вызывает непонимание и недоумение. Ведь немного людей знают его прямое значение и непосредственно применение. Что не скажешь о пиролизных котлах – это достаточно популярный вид котлов, так как они сегодня очень активно разрекламированы и находятся постоянно на слуху у всех. Но что же такое этот пиролиз, и стоит ли на самом деле доверять пиролизным котлам, эффективны ли они на столько, как обещают производители в рекламе – это мы с вами и выясним в этой статьи далее.

Значение пиролиза

Пиролиз – это огонь, распад. Пиролиз твердых бытовых отходов — процессы термического разлада отходов, который всегда будет происходить без доступа воздуха. Пиролиз древесины – это химический процесс, который будет сопровождать горение любой биомассы. Доказательство такого явления, очень банально, для этого необходимо провести совсем не сложный опыт.

Расположите на раскаленной металлической поверхности некрупного размера брусок сухого дерева, после чего древесина начнет дымиться, а вскоре и вовсе воспламенится, как следствие сгореть, или же просто истлеть. Дерево выделяет различные горючие газы, во время воздействия на него высокой температуры – это термическое разложение древа. Количество выделенных деревом газов, будет зависеть непосредственно от температурного воздействия, вот и объяснение тому, почему кусок дерева не всегда загорится – например, если температура не достигнет 500’C, то возгорания не будет и выделение газов будет минимальным, и дерево просто истлеет, оставив горстку пепла после себя.

На чем работают пиролизные котлы

 

Если необходимо поддерживать определенный температурный режим в процессе пиролиза, то необходимо ограничить попадание в него кислорода. Это даст возможность отвести образующиеся газы и использовать эффективно.

Самый подходящий температурный режим для процесса пиролиза, во время которого выделится необходимое количество горючих газов, это начиная от 600 и до 900 градусов. Тут мы хотим разбить процесс пиролиза на два вида:

  • ​ Низкотемпературный пиролиз (от 450 до 900*С). Во время которого мы получаем небольшое выделение газа, в тоже время выброс твердого остатка, смол и масел наоборот, будет большим. Так как с ростом тепла в пиролизе количество газа будет расти, а количество смол и масел – будет все меньше.
  • ​ Высокотемпературный пиролиз (выше 900*С). В таком пиролизе, как уже стало понятно, выброс плохих продуктов небольшое, а газа максимальное.

Можно подбить небольшой итог всего вышесказанного:

Пиролиз – это химическая реакция деструкции вещества, которая является следствием воздействия высоких температур; во время попадания кислорода будет сопровождаться горением. Результат работы такого процесса позволяет получить твердый углеродистый остаток и пиролизный газ.

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.

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.

И это только самая малая часть продуктов, которые будут вырабатываться, во время пиролиза угля.

Пиролизные котлы отопления

Самое главное отличие пиролизного котла, о котором стоит сказать сразу, от привычных для нас котлов прямого горения – это то, что они имеют две топки. В первой камере будет протекать процесс газификации твердых топлив, во время подачи минимального количества кислорода. Во второй камере проходит догорание полученных пиролизом газов, с поступлением дополнительного воздуха.

Сегодня известны два основных типа пиролизных котлов, которые мы и рассмотрим ниже.

Первый вид – это котел, у которого первая топка будет расположена над вторичной. Между ними находится форсунка, которая изготовлена из огнеупорного кирпича. Работа котла протекает так: в первичную топку попадает кислород благодаря работе вентилятора, и только частично во вторичную, с целью дальнейшей обработке газов.

Парадокс, который тут отслеживается, это то, что поступление кислорода не перекрыто, как это предусмотрено в пиролизе, а совсем наоборот, вентилятор способствует его проникновению. Но такая последовательность пиролиза, даст полное и эффективное сгорание древесины, не оставив даже золы, только небольшое количество пепла. И пепла вы тоже можете не найти, поскольку вентилятор, будет выдувать его через форсунку в дымоход. Но данная последовательность работы котла, практически ничего общего с пиролизом не имеет.

Второй вид – это котел с природным попаданием кислорода. Здесь уже камеры топки расположены противоположно первому виду – первичная внизу, вторая над ней. Еще одно отличие от первого вида – это отсутствие форсунки. Тут ее заменяет банальный газоход, который и соединяет обе камеры между собой. И вентилятор тут тоже отсутствует – кислород поступает сюда естественным путем, а именно, с помощью дымохода и отдельной подачей воздуха в топке.

Здесь сам процесс пиролиза отслеживается четче, поскольку ограниченно попадание кислорода, с помощью перегородки, а не создание его избытка. Но эта перегородка и создает проблему. Если ее закрыть, упадет температура, соответственно выделение газа значительно снизится, и вторичная камера превратиться в самый обычный газоход. Если вы откроете перегородку, то лучше не станет – газов будет выделяться максимальное количество, и в скорее они начнут гореть в первичной камере, при этом попадание во вторичную будет минимальным.

Если говорить об отзывах такого вида котлов, то они не совсем положительные, для многих такой котел не оправдал ожиданий.

Пиролиз. Справка - РИА Новости, 11.06.2010

Виды пиролиза

Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов.

Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгорают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.

Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

Сухой пиролиз. Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток. В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различается:

1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450–550 °С). Для данного вида пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.

2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до 800 °С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900–1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.

Пиролиз углеводородов

Процесс пиролиза углеводородов (800 900°С) (газовых углеводородов, прямогонного бензина, атмосферного газойля) является основным источником получения этилена и одним из главных источников получения пропилена, дивинила, бензола и ряда других продуктов. Процесс пиролиза (крекинга) нефтегазового сырья был запатентован в 1877 году российским инженером химиком Александром Александровичем Летним.

Пиролиз древесины

При пиролизе древесины (450 500°С) образуется ряд веществ таких как: древесный уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смола и др. Россия   одна из самых богатых лесом стран. Поэтому в России сформировались и работали лучшие в мире школы по пиролизу древесины. Их вклад получил мировое признание.

Пиролиз мусора и отходов

Существуют проекты уничтожения бытового мусора с помощью пиролиза. Затруднения с организацией пиролиза шин, пластмасс и других органических отходов связаны не с технологией собственно пиролиза, которая не отличается от технологии термической переработки других твердых материалов.

Проблема состоит в том, что в большинстве отходов содержится фосфор, хлор и сера. Сера и фосфор в окисленной форме летучи и наносят вред окружающей среде. Хлор активно реагирует с органическими продуктами пиролиза с образованием стойких ядовитых соединений (например, диоксины).

Улавливание этих соединений из дыма – процесс не из дешевых и имеющий свои сложности. Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

Шины и полимеры представляют собой ценное сырье, в результате их переработки методом низкотемпературного пиролиза (до 500 °С) получаются жидкие фракции углеводородов (синтетическая нефть), углеродистый остаток (технический углерод), металлокорд и горючий газ. В то же время, если сжечь 1 т шин, то в атмосферу выделится 270 кг сажи и 450 кг токсичных газов.

Преимущества пиролизных установок:

 1. Достигаются практически полная утилизация материально-энергетических ресурсов ТБО и энергоавтономность всего технологического цикла.

 2. Поскольку термическое разложение происходит без доступа воздуха, нет условий для образования таких токсичных соединений, как диоксин, фуран, бензапирен и др.

 3. Замкнутость схемы, компактность оборудования и экологическая чистота определяют возможность размещения такого предприятия в черте любого города.

 4. Учитывая, что минеральная составляющая ТБО – экологически чистый после термообработки шлак – может использоваться для дорожных работ, такую технологию можно отнести к категории полностью безотходных.

 5. Эти установки позволяют получать прибыль за счет реализации произведенной продукции (пар, электроэнергия) в отличие от действующих сегодня производств, где эксплуатационные затраты значительно превосходят доход от реализации, а рентабельность предприятий основывается на платежах населения за переработку мусора.

Для пиролизных установок нет необходимости строить капитальные сооружения и высокие дымовые трубы. Установки могут монтироваться под навесом или в ангарах легкого типа на бетонном основании.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Сравнение типов очистки духового шкафа

Современная бытовая техника обладают опциями, которые избавляют от многих кухонных хлопот. Одна из таких — автоматическая очистка духового шкафа. Функция освобождает от необходимости залезать в камеру и отскребать застывший на стенках жир. Автоматическая очистка не только спасает от трудоемкого и неприятного процесса, но и помогает правильно обслуживать устройство. Благодаря ей техника служит долго.

Режимы бывают разными. Мы расскажем о трех автоматических способах чистки и сравним их между собой. В конце обзора вас ждет таблица, в которой собраны преимущества и недостатки каждого метода. Надеемся, она поможет выбрать лучшую очистку духовки.


Три решения

После приготовления пищи к стенкам и дну духовки пристает жир, который при долгой эксплуатации без уборки превращается в толстую корку. Если заняться устранением такой корки, понадобятся моющие средства, время и терпение. Семь потов сойдет, пока получится добиться чистоты.

Во многих современных устройствах это проблема решается с помощью функции автоматической очистки духовки. Существует три решения: пиролиз, катализ и гидролиз. У каждого из них есть преимущества и недостатки.

Катализ: уборка во время приготовления

Лучший способ держать что-то в чистоте — не допускать загрязнений. Следовать этому неписанному закону помогают установленные внутри духовки каталитические панели. Шершавое мелкопористое покрытие на панелях способствует быстрому окислению жира и ускоряет распад на составляющие: воду и углерод.

Чистка духовки происходит при нагревании от 150°С и выше, то есть процесс будет протекать каждый раз, когда вы готовите при указанной температуре. Специальный режим включать не нужно, что позволяет сэкономить на электричестве.

В каталитических духовках Hansa используются двухсторонние пластины. Такое решение позволяет продлить срок эксплуатации панелей в два раза.


Пиролиз: нагрев до 500°С

Пиролиз — это процесс, при котором происходит термическое разложение остатков еды. Это агрессивная и эффективная процедура, которая занимает около двух часов. Среда нагревается до 500°С, а частички пищи превращаются в пепел. Для безопасности хозяев во время обработки дверь блокируется.

Выдержать высокую температуру помогают нанесенная на внутренние стенки пиролитическая эмаль. Такие модели — самые дорогие на рынке.

Вся внутренняя поверхность очищается, в том числе и дверца шкафа. От вас потребуется лишь пройтись влажной тряпочкой после пиролиза. Во время процедуры противень можно оставить внутри. Духовки с программой «Пиролитическая очистка» также оснащаются системой охлаждения — включенный после процедуры вентилятор выводит с камеры пары и неприятные запахи.

Пиролиз потребляет много электроэнергии. Для духовки с таким режимом уничтожения жира потребуется силовой кабель, выдерживающий высокую мощность.

Гидролиз: обработка паром

Паровой (или гидролизный) режим позволяет быстро и эффективно удалить жир и другие загрязнения. Работает это следующим образом: на противень наливается пол-литра воды, выставляется температура от 90 до 100°С. В течение 30 минут остатки еды размягчаются под воздействием горячего пара.

В некоторых моделях духовых шкафов предусмотрена программа гидролизной очисткой. Кнопку для включения функции можно найти на панели управления. Производители отмечают ее по-разному, поэтому стоит заглянуть в инструкцию и найти нужный значок. Если в вашей духовке отсутствует программа гидролиза, процедуру можно провести самостоятельно, установив рекомендованную температуру и включив нагрев снизу.

После окончания очистки загрязнения можно без труда удалить с помощью мягкой ткани и без применения специальных средств. Однако очистка паром не помогает при уборке давно застывшего слоя жира.

Такие системы еще называют Aqualytic. Ими оборудованы многие модели на отечественном рынке. Гидролизный способ более экономный в сравнении с другими режимами: потребление электроэнергии и цена духовых шкафов не так высоки, как в случае с пиролизом или катализом.


Плюсы и минусы

Если вы не хотите отчищать вручную дверцу, покупайте духовку с пиролизом — это самый действенный метод избавления от жира. Однако и самый дорогой.

Менее затратным будет катализ. Такая система не нуждается в надзоре пользователя, зато требует дополнительного ухода: отмывать дверку и дно духового шкафа придется самостоятельно.

Паровой режим — самый недорогой. Он работает при относительно низкой температуре. Добиться хорошего результата в этом случае получится, если использовать метод сразу после приготовления. Главное, не дать жиру засохнуть, тогда пары размягчат загрязнения, и вы без труда уберете их тряпочкой.

 

Пиролиз

Катализ

Обработка паром

Уровень затрат на покупку и энергопотребление

Высокий

Средний

Низкий

Нужно ли включать функцию отдельно

+

-

+

Нужно ли убирать вручную после работы системы

+

+

+

Как часто надо использовать

Не реже, чем через каждые 2 раза после приготовления мяса

Работает постоянно при температуре от 150С

После готовки

Повышается ли температура в комнате

+

-

-

 

Производители духовых шкафов экспериментируют с разными способами очистки. Так, в каталоге Hansa можно найти все три варианта: пиролитическую и каталитическую очистку, а также систему Aqualytic. Выбор зависит от привычек покупателя.

Что означает пиролиз | Процесс быстрого пиролиза

Если вы задумываетесь о том, как перерабатывать шины, пластик и нефтяной шлам, пиролиз - это передовая технология для борьбы с этими отходами. Теперь, с развитием технологий, пиролиз стал более экологически чистым и эффективным. См. Следующие материалы, чтобы узнать об этом подробнее.

Что такое пиролиз

Пиролиз относится к реакции разложения органических материалов без кислорода в условиях высокой температуры. Тогда химические соединения будут распознаны. Наконец, мы можем получить полезную энергию.

Для чего используется пиролиз

Пиролиз обычно используется для получения масла из шин, пластика, нефтешламов и моторного масла. Эти отходы трудно разложить. Пиролиз - самый экологичный способ утилизации этих отходов. Более того, процесс пиролиза не вызовет вторичного загрязнения.

Какие бывают виды пиролиза?

По способу работы Beston пиролизные машины, пиролиз делится на мобильный пиролиз, периодический пиролиз и непрерывный пиролиз.

Какие продукты пиролиза

Материалы Шины RUBBER пластик Нефтяной шлам
Конечные продукты Масло, стальная проволока, технический углерод Масло, Технический углерод Масло, Технический углерод Масло, Технический углерод
Отработанная шина Отходы резины Нефтяной шлам Пиролизное масло Использованная стальная проволока Сажа

Что такое процесс пиролиза

1. Есть ли спрос на сырье?

Определенный размер сырья. Проверьте необходимость в измельчителе или дробилке.

2.Что такое реакция пиролиза

3.Как обрабатывать дым и газ?

Для очистки дыма имеется система обеспыливания. Во-первых, снизьте температуру дыма. Во-вторых, удалите вредные молекулы. Более того, чтобы достичь наивысшего стандарта выбросов, добавьте абсорбцию активированным углем, чтобы повысить его эффективность.

Часто задаваемые вопросы о пиролизе:

Каковы недостатки пиролиза?

Во-первых, это потребность в сырье. Добавление в реактор нескольких видов сырья не допускается. Если вы стремитесь к эффективному пиролизу и качественным продуктам, компоненты сырья будут простыми, а не сложными.

Во-вторых, безопасность. Некоторые инвесторы выбирают дешевое установки для пиролиза шин. Когда эти заводы будут введены в эксплуатацию, произойдут несчастные случаи. Однако, когда вы выбираете Beston в качестве партнера можно в значительной степени гарантировать безопасность машин.

В-третьих, бюджет прежних инвестиций большой.

Какие преимущества пиролиза?

  • Превратите отходы в полезные продукты, имеющие высокую экономическую ценность
  • Используйте экологически безопасный способ переработки разлагаемых материалов
  • Ослабьте давление нехватки энергии
  • Избавьтесь от загрязнения отходами и сократите распространение болезней
  • Укрепить Промышленность Технология Развитие

 

Вреден ли пиролиз для окружающей среды?

Конечно нет. Последний дым и вода не загрязняют окружающую среду. Во-первых, есть устройства для обработки дыма, например, для охлаждения его температуры, удаления вредных компонентов. В результате выпускаемый дым соответствует нормам выбросов ЕС. Во-вторых, вода использовала круг, который не загрязнен.

Почему пиролиз проводится в отсутствие кислорода?

Если пиролиз проводится с кислородом, конечные молекулы, которые мы получаем, будут другими.

Прибыльна ли установка пиролиза?

Да. Этот завод действительно требует больших вложений на ранней стадии. Как только он переходит в нормальный режим работы, инвесторы быстро получают выгоду от ценных продуктов. Смотрите этот ROI пиролизного завода.

Анализ BLJ-16  Пиролизный завод по переработке старых шин
Материалы Шины 15MT / день 46 долл. США / т
топливо Натуральный газ 300 м³ / день 0.45 долл. США / м³
Электричество 81KW / Н 18Hour 0.14 долл. США / кВтч Ежедневное потребление 1,458 кВтч
Труд, работа 8 человек 1 день 15 $ / чел. / День
Пиролизное масло 45% выход масла 6.75MT $ 410 / тонна
Черный карбон 30% доходность 4.5MT $ 50 / тонна
Стальная проволока 15% доходность 2.25MT 150 $ / тонна
Ежедневный ввод
пункты Ед. изм потребление Цена за единицу Всего замечание
Шины тонна 15 $46.00 $690.00
Натуральный газ 300 $0.45 $135.00
Электричество KWH 1458 $0.14 $204.12
Труд, работа Человек 8 $15.00 $120.00
амортизация день 1 $50.00 $50.00
Прочие расходы день 1 $50.00 $50.00
Всего $1,249.12
Ежедневный выход
пункты Ед. изм Количество Цена за единицу Всего замечание
Пиролизное масло тонна 6.75 $410.00 $2,767.50
Черный карбон тонна 4.5 $50.00 $225.00
Стальная проволока тонна 2.25 $150.00 $337.50
Всего $3,330.00
Ежедневная прибыль
Выход Вход $2,080.88
Месячная прибыль (25 рабочих дней) $52,022.00
Ежегодно (10 месяцев) $520,220.00

Какое топливо получается при пиролизе?

Оригинальное масло. Его можно напрямую использовать в некоторых отраслях промышленности. Кроме того, его можно перерабатывать в нестандартное дизельное топливо на дистилляционной машине. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как получить это масло.

Блог

I Гнат не винуват, і Калина не винна,

тільки хата винувата, що впустила на ніч Гната.

Українські прислів'я та приказки

Собственники приходят и уходят, а заводы остаются. Иногда в виде руин и металлолома, как это произошло с Волгоградским «Химпромом», иногда – успешно готовятся к пуску, как это произошло с калушским «Карпатнефтехим». В первом случае установить собственника легко, но зачем вспоминать о грустном? Да и вернуть прошлое невозможно даже с учетом любых самых загадочных новостей.

Во втором случае это ЛУКОЙЛ, который за весь период от остановки завода до его продажи заботился об активе так, что и после пяти лет простоя на консервации время, потраченное на пуско-наладку, составило чуть более трех месяцев! А это говорит о многом для тех, кто понимает толк в таких вещах. О том, что и кадры были сохранены, и консервация была выполнена качественно, а, следовательно, и надзор за оборудованием в этот период велся не спустя рукава, т. е. инженеры не спали и не давали спать аппаратчикам и слесарям.

Отбросим в сторону причины вынужденной длительной остановки, а также причины, по которым на протяжении этого времени ЛУКОЙЛ добросовестно содержал предприятие. Просто посмотрим на калушский «Карпатнефтехим» из прошлого и в нынешней ситуации.

Нефтехимический комплекс в Калуше являлся уникальным и единственным среди восьми комплексов пиролиза, построенных в СССР. Как по используемому сырью – дизельная фракция, - так и схеме его приема: по трубопроводу с завода в Венгрии. А также по схеме реализации этилена, в которой половина возвращалась по трубопроводу протяженностью 330 км опять же в Венгрию. А вторая половина перерабатывалась в винилхлорид, который частично ехал в Венгрию, но его большая часть поставлялась в Румынию.

После распада СССР, сырье (дизельная фракция) перестало поступать с Тисайского (TVK) завода, поэтому в 1993 году был построен собственный дизелепровод Дрогобыч – Калуш. Вопрос с сырьем был решен, но возникли проблемы с продажей этилена тему же TVK, так как и СЭВ приказал долго жить, а вместе с ним и все прошлые договорные отношения. В 1996 году был построен ПЭ высокой плотности на 100 тыс. тонн в год, и пиролиз смог полноценно работать на полную мощность. В 2008 году начались проблемы с реализацией винилхлорида на румынский Oltchim, и ЛУКОЙЛ недолго думая соорудил и в 2011 году запустил комплекс из двух линий по выпуску суспензионного ПВХ с использованием технологии оксихлорирования на 300 тыс. тонн в год. Таким образом, этиленовая зависимость от соседей была преодолена, а использовать в качестве сырья прямогонную нафту вместо дизельной фракции «Карпатнефтехим» учить было не надо.

Мембранный электролиз, который в сравнении с электролизами диафрагменным и ртутным является самым энергоэффективным, был построен на «Карпатнефтехим» в 2010 году при сбалансированной мощности с комплексом ПВХ, так что отгрузка хлора и даже склады хлора не предусматривались проектом.

Обсуждать ПЭ по лицензии "Union Carbide Corporation", ПВХ по лицензии «Vinnolit» и производство хлора и каустика по лицензии «UHDE» не интересно. Хорошие и добротные типовые технологии, можно взять рекламные буклеты и изучать.

И, наоборот, о пиролизе по лицензии Linde в Калуше можно говорить очень долго, так как был он необычен для СССР и остался во многом необычным для РФ и СНГ.

Дизельная фракция, которая по проекту может использоваться в качестве сырья, имеет конец кипения 390°С, т. е. это уже категория тяжелых дизелей, существенно более дешевых относительно фракции 180-360°С. В Таблице 1 приведены выходы продукции на 1 т сырья применительно к установке пиролиза Калуша. Конечно, меняя жесткость пиролиза можно получить и несколько другие выходы, но для корректности сравнения я специально выбрал режимы, при которых соотношение этилен/пропилен ≈ 2.

Таблица 1

Выходы продукции на 1 т различных типов сырья

Продукты пиролиза

Дизель

Нафта

ДГК1

ДГК2

Этилен

23,98%

36,45%

34,40%

31,53%

Пропилен

12,56%

18,04%

17,81%

16,22%

Фракция С4

0,00%

0,00%

0,00%

15,04%

Пироконденсат

29,29%

20,83%

16,34%

15,51%

Смола пиролизная тяжелая

22,45%

5,77%

9,21%

4,99%

Газовое топливо (метан)

11,52%

18,27%

21,61%

16,24%

Водород

0,20%

0,64%

0,63%

0,47%

Итого

100,00%

100,00%

100,00%

100,00%

То, что из нафты получается этилена больше, а из дизеля – меньше, это известно всем без исключения читающим мой блог. Чего не скажешь о выходе смолы пиролиза (СПТ): как видите, разница в четыре раза в пользу дизеля. Ценнейший продукт – эта смола. Для производства, например, специальных коксов или индивидуальной полиароматики. Но, видимо, что-то не складывается в экономике, а без переработки СПТ работа на дизеле (пусть даже и тяжелом) не может быть рентабельна. Обратите также внимание, что в таблице для всех типов сырья (за исключением ДГК2) отсутствует фракция С4 (бутан-бутилен-бутадиеновая) как товарный продукт, т. к. в схеме Калуша она гидрируется и возвращается на пиролиз, как рецикл. Если сравнить между собой выходы при переработке ДГК1 и ДГК2, то разница заключается лишь в том, что при переработке ДГК1 фракция С4 после гидрирования возвращается, как рецикл, а в случае ДГК2 фракция С4 продается, как товарный продукт. Соответственно выходы этилена и пропилена в этом случае значительно снижаются. ДГК – это дистиллят газового конденсата российского производства. Мы еще вернемся к возможностям его переработки на печах пиролиза, работающих на дизельном сырье.

В Таблице 2 приведены выходы продукции при переработке 1 тонны кстовской нафты без рецикла С4 и с рециклами С4 после гидрирования и без гидрирования. Разница существенная. Балансы выполнены применительно к границе печей пиролиза Калуша и при одинаковой жесткости процесса для всех трех случаев. Почему Кстово? Да потому, что другой нафты с полным анализом не было под рукой, была бы в архиве волгоградская нафта, результаты были бы хуже, так как парафинов в ней гораздо больше.

Таблица 2

Выхода продукции на 1 т нафты при работе: без рецикла и с рециклами фракции С4 гидрированными и не гидрированными

Продукты пиролиза

Без рецикла

С4 гидрированная

С4 не гидрированная

Этилен

35,08%

38,99%

35,89%

Пропилен

15,08%

16,88%

15,61%

Фракция С4

8,77%

0,00%

0,00%

Пироконденсат

17,50%

18,21%

22,43%

Смола пиролизная тяжелая

6,35%

6,67%

7,61%

Газовое топливо (метан)

16,31%

18,71%

17,37%

Водород

0,91%

0,55%

1,08%

Итого

100,00%

100,00%

100,00%

Как лучше работать: с рециклом С4 или с выпуском С4 в виде товарной продукции (а бутадиен нынче в цене) – это решает экономика и возможности производства по отгрузке.

Вернемся к переработке ДГК. Дизельный пиролиз позволяет работать на этом сырье без разделения дистиллята на погоны нафты и дизеля! Но всегда очень внимательно следует следить за количеством остатка 390+°С, а также за долей фракции 40-80°С. Именно поэтому для расчета и был выбран конкретный экспортируемый российский ДГК, как наиболее полно (но не идеально) удовлетворяющий этим условиям, есть в природе и лучшие сырьевые варианты. Уверен, что возможность переработки на дизельных пиролизах ДГК без предварительного фракционирования явится для многих открытием. Как приятным, так и не совсем.

Чуть не забыл про пироконденсат. «Карпатнефтехим» отлично справляется с его переработкой на установке «Пиротол». Аналогичная имеется практически на всех ЭП-250, 300, 350 и 450 в РФ. Количество бензола? Как и у всех, 50% от количества пирокондесата.

А теперь самый главный вопрос. Можно ли перерабатывать на дизельном пиролизе фракции С3-С4 или ШФЛУ?

Если возможность переработки нафты прямо предусмотрена регламентом печей в Калуше, то о возможности переработки газового сырья не сказано ничего. Означает ли вот это ,что такая возможность существует?

На самом деле работа пиролиза на газовом сырье не является чем-то необычным, если установка была спроектирована для работы на нафте. Если вы поднимите первые регламенты на любую ЭП-250, 300, 350 и 450 (а еще лучше если найдете соответствующие расчетно-пояснительные записки), то увидите, что работа на сырьевой смеси, содержащей 25-35% газов и 65-75% нафты рассматривалась, как рядовая технологическая операция. Но сырьевая смесь, содержащая уже 70-75 % газов и 30-25% нафты требовала выполнения определенного набора компенсационных мероприятий. В основном они касались работы пирогазового компрессора. Более легкий состав пирогаза требовал соответствующей наладки антипомпажной защиты, а также настройки более эффективной работы блока метанирования, который имелся на всех пиролизах, использующих в качестве сырья нафту и тем более газы.

В случае Калуша, где установка пиролиза была спроектирована для работы на дизельном сырье и, разумеется, не имела блока метанирования, а работа компрессора ориентировалась на тяжелый состав пирогаза, работать на нафте и газовом сырье даже при его доле до 25%, было бы непросто. Не будем глубоко залезать в пиролизные дебри. Вся инженерия, а уж тем более химическая технология, основывается на элементарной логике. При условии хорошего понимания процесса, конечно:

· чем легче сырье, тем легче пирогаз, тем больше вероятность помпажа на пирогазовом компрессоре, а это плохо и опасно. Следовательно, надо регулировать антипомпажный клапан и советоваться с изготовителями компрессора, которые подскажут и другие компенсационные мероприятия;

· чем легче сырье, тем больше в пирогазе метана и водорода, и если вы не удалите их на блоке метанирования, то будете гонять их по всему пирогазовому тракту. А так как содержание метана и водорода в пирогазе могут достигать и 25%, следовательно, ваши операционные затраты (по крайней мере пирогазового тракта) будут на 25% выше, чем на родственных установках, имеющих деметанизацию;

· чем легче сырье, тем меньше у вас получается пиролизного «масла», а при его недостатке колонна очистки пирогаза просто не будет работать с достаточной эффективностью, следовательно, не сможет работать пирогазовый компрессор и вся установка ЭП;

Если в первом примере все оптимизируется за деньги, а во втором примере вы можете ничего не оптимизировать, но просто будете терять деньги, то третий пример это чистой воды химия. Чем выше доля газового сырья, тем меньше масла, а взять его неоткуда даже за деньги. Сравните в Таблице 1 количество получаемой пиролизной смолы для разных типов жидкого сырья: разница в четыре раза между нафтой и дизелем. Так что если бы мы дополнили эту таблицу, например, бутаном или пропаном, где выхода СПТ составляли бы 1,5-1,7%, то для эффективной и безопасной работы установки следовало бы модернизировать колонну очистки пирогаза и всю систему циркуляции пиролизного масла, а это очень и очень недешево.

Сложная химия «Карпатнефтехим». Такое название было дано не потому, что один из эффективнейших комплексов не работал в течении пяти лет, а именно потому, что оптимизация сырьевой загрузки установки дизельного пиролиза в Калуше с его-то возможностями работы на широчайшем диапазоне сырья (от дистиллята газового конденсата, тяжелого дизеля до нафты с добавкой некоторого количества и газов), очень сложная задача, которая выводит на значительное количество сырьевых сценариев и такое же количество сценариев экономических. И это я еще не говорю о возможности оптимизации производства с помощью дополнительных количеств привозного пироконденсата.

RUPEC в Twitter, в Telegram, на Facebook

Что лучше пиролиз или сжигание?

Существует заблуждение , что в России есть пиролиз. Если рассмотреть более внимательно каждое предприятие, использующее пиролизные установки, то мы убедимся в том, что их производительность достаточно низкая,  также как и качество  конечнго продукта, а вот энергозатратность высокая, что делает невыгодным или неээфективным применение пиролиза. Многие производители «бьют себя в грудь» ,утверждая, что «это ноу-хау» решает все проблемы с мусором одним махом. Однако, что мы имеем на самом деле. Один мой клиент (из  соображений этики не называю его имя) рассказал мне, что после долгих мытарств и нудных мучений работы на отечественных пиролизных установках он  в итоге решил купить Китайское. Где -где ! В Китае! Как он говорит, он перепробовал оборудование всех наших прозводителей пиролиза и с его слов как минимум три года «убил» на то чтобы хоть как-то приблизиться к ожидаемому при покупке этого оборудования результату.Сам он химик по образованию , да и по призванию, то есть прекрасно разбирающийся руководитель в области получения вторпродуктов после распада. В итоге, он понял, что Российские чудо-мастера, они же горе-производители , просто не могут дать рынку готовый продукт, то есть отработанное решение, пиролизные установки не работют с той эффектвностью о которой заявляет производитель  при его продаже .Поэтому , наш друг бизнесмен, уже будучи научен горьким опытом «Русскими пиролизными «кулибинскими»» разработками отправился мир посмотреть, да и Товар приглядеть. И вот, как сказано выше, все же решился он и купил пиролизную печь , и вот какое чудо: китайская установка работает согласно заявленным паспортным данным. Написано в паспорте 200кг. в час, так она и работает с производительностью 200 кг. в час.!!

Вернемся все же к вопросу : Что лучше ,пиролиз или установка для сжигания? Если все же рассматривать сжигание или пиролиз, то все конечно нужно считать, во первых важна экономика и во вторую очередь нужно   понимать какой конечный результат вы хотите получить. Например, можно получить как втор продукт после пиролиза смесь похожую по своему физическому и химическому составу на мазут, но сколько еще потребуется затратить на выведение его в  качественный продукт, у которого будет рыночный спрос и соответствующая рыночная цена , неизвестно. Возможно эту массу придется дополнительно очищать, подгатавливать, чтобы использовать  в качестве топлива. При помощи пиролиза можно перерабатывать такие  отходы как, автопокрышки, отработанные масла, пластмассы и отстойные вещества.  Если же ваш  отход ТБО и конечный результат уменьшение объемов ТБО (Твердых бытовых отходов), то на сегодняшний день эффектиыным решением является сжигание. Образующийся при данном процессе пепел имеет высокую плотность, что существенно уменьшает объем мусора, подвергающийся дальнейшему складированию, что касается затрат на утилизацию путем сжигания , то ,особенно на калорийном отходе затраты на себестоимость сжигания почти отсутствуют. Бытует мнение, что сжигание не позволяет обеспечить полный распад диоксинов. Это мнение неверное и бытует только лишь как маркетинговый ход. Диоксины и фураны распадаются при температуре 1300 градусов по цельсию, для этого в инсинераторх предусмотрена камера дожига отходящих газов. Онако важно понимать, что если в материале высокое  содержание хлористых соединений, то для получения выбросов в норме ПДК после инсинератора необходимо использовать  газоочистное оборудование , так называемую газоочистку,  которая не только сократит выбросы ,но  и нейтрализует их.Чаще всего это скруббер и рукавные фильтры.

Еще один способ переработки отходов это  переработка во втор сырье с предварительным химическим, волновым или термическим  обезвреживанием.

 Однако, возвращаясь к разработчикам пиролизных установок , якобы имебщих «на руках научно-обоснованные» разработки намного уступают в технологическом прогрессе тем же китайским, что уже вызывает сомнение в полноценности данного метода, предлагаемого отечественными производителями. Зачастую после эксплуатации пиролизных установок клиенты обращаются к нам с тем, чтобы приобрести инсинератор (проще говоря -крематор) , причем, простота в использовании и понятный алгоритм работы на инсинераторе привлекают потенциального покупателя, и конечно же наши установки  оправдывают все ожидания клиентов. Производственная компания ООО «Эко-Спектрум» работет в области производства  инсинераторов более 10 лет и наши компетенции соответсвуют нашему опыту.

Автор: Генеральный директор производственного предприятия систем утилизации отходов ООО «Эко-Спектрум» Девлетова О.Ш.

Пиролиз - уголь, древесина и шины

Пиролиз (сухая перегонка или перегонка с разложением) представляет собой процесс разложения биомассы или другого твердого топлива (например, древесины, угля) под действием подводимого тепла при значительном недостатке воздуха (кислорода). Это название происходит из греческого языка, от сочетания слов огонь и тление.

Пиролиз происходит при температуре 200-600°С с очень небольшим количеством кислорода. В ходе этого процесса от древесины/углерода отделяются летучие компоненты (их содержится в древесине до 80%).

Как самостоятельный технологический процесс применяется, в том числе, для производства древесного угля и каменного кокса. Этот процесс известен человечеству уже несколько тысяч лет, потому что производство древесного угля было одним из ключевых процессов, необходимых для выплавки металлов в металлургических печах.

При пиролизе древесины образуется древесный уголь, горючий газ (несколько отличающийся по составу от древесного газа - в нем меньше азота, поэтому он имеет более высокую теплоту сгорания) и смола.Отходами при пиролизе угля (коксообразовании) является коксовый газ, который используется в качестве источника тепла для обогрева коксовых батарей.

Пиролиз также является одним из этапов производства древесного газа. В последние годы появляются идеи по его использованию для утилизации отходов (например, резины, пластика и других пластиков).

Поскольку пиролиз является одним из этапов газификации, эти термины иногда путают. Основное отличие заключается в количестве воздуха (кислорода), участвующего в процессе.Разница есть и в продуктах обоих процессов - в случае газификации имеем только горючий газ (древесный газ) и золу.

Пиролиз древесины

Пиролиз древесины — это процесс, который можно легко осуществить даже в домашних условиях. В больших масштабах он чаще всего используется для производства древесного угля, позже применявшегося, в том числе, в в качестве топлива для барбекю.

Исторически древесный уголь был очень важным энергетическим ресурсом, который использовался, в частности, в в металлургии.Первые металлургические печи, т.н. Топили коптильни древесным углем, источником которого был пиролиз древесины.

Современные реторты для сжигания древесного угля - Липна, Бескид Ниски. В таком устройстве происходит пиролиз древесины. При этом большая часть легковоспламеняющихся летучих веществ выбрасывается в атмосферу.
Фото: Метеор2017. Фотография размещена под лицензией GNU FDL, взята из Wikimedia Commons

.банка с краской с палочками внутри. Делаем в емкости небольшое отверстие, через которое выпускается горючий газ (пиролизный газ).

На видео ниже показано простое устройство для пиролиза.

Углеродный пиролиз

Пиролиз угля — это процесс производства кокса. С помощью этого процесса из угля выделяются летучие фракции, которые покидают установку в виде так называемых коксовый газ .

Затем этот газ сжигается и служит источником тепла для дальнейшей поддержки процесса производства кокса.

Пиролиз угля позволяет превращать уголь в следующие продукты (данные Википедии):

  • кокс (70-80%)
  • коксовый газ (12-18%)
  • газ вода (3-5%)
  • каменноугольная смола (2,5-4,5%)
  • бензол (0,8-1,4%)
  • аммиак (0,2-0,4%)

Впервые этот текст появился здесь более 10 лет назад.Выше представлена ​​его обновленная, расширенная и дополненная версия.

.

Что такое пиролиз

Исследования альтернативных источников энергии продолжаются. Забота о нашей планете растет с каждым годом. Однако мы все равно производим бесчисленное количество мусора, разделяем… и что дальше?

Одним из способов утилизации - термического разложения отходов является ПИРОЛИЗ.

  • Компания JANPOL TECHNOLOGIE Sp. z o. o. разработала инновационный метод пирозлы благодаря методу проб и ошибок

Пиролиз – это процесс термического разложения веществ, осуществляемый путем воздействия на них высокой температуры, но без контакта с кислородом и другими окислителями.

Метод пиролиза автомобильных шин и пластиковых отходов, разработанный JANPOL TECHNOLOGIE Sp. z o. o. состоит из что шихта в виде автомобильных покрышек и пластиковых отходов подается по рольгангу в предварительную камеру , и после открытия гидравлического загрузочного люка шихта падает самотеком к началу скребка конвейер, расположенный внутри реактора, который движется по реактору ( за 1-5 часов, нагретый газом от процесса пиролиза до температуры 350 0 С - 450 0 С, и шихтой, пройдя через корпуса реактора, разлагается на нефть, полукокс и газ, а полученный полукокс транспортируется транспортно-скребковым конвейером в разгрузочный бункер , , откуда через выпускной шлюз поршневой системой подается в охладитель ( , в котором он охлаждается до температуры окружающей среды, при этом пиролизный газ проходит из камеры реактора в систему охлаждения: сепаратор), сухой охладитель , мокрый охладитель , где происходит отделение легких фракций от тяжелых, которые тяжелые фракции проходят через сухой охладитель при температуре 170-190 при С до мокрого охладителя при температуре 70-90 при С , при получении пиролизного масла из мокрого охладителя оно поступает в предбак , , из которого маслонасосом перекачивается на фильтр предварительной очистки , и далее на фильтр тонкой очистки и хранится в конечный бак , , при этом неконденсирующиеся газы: водород, метан, Ч3- газы Ч5 из мокрого охладителя транспортируются вакуумным насосом в фильтрующую установку , , где после очистки хранится в гибком танк .

Гидравлические устройства: загрузочная заслонка, поршень подачи субстрата, поршень шлюза и поршень желоба питаются от гидронасоса, а правильность процесса и его безопасность контролируется шкафом управления.

Устройство работает в непрерывном режиме , без необходимости охлаждения реактора для его опорожнения. В него подается нефрагментированный и несортированный материал, что исключает необходимость установки машин, измельчающих материал.Образующиеся отработанные газы используются для производства электроэнергии. Процесс стабилизирован, что позволяет взаимодействовать с периферийными устройствами, такими как: башня нефтеперерабатывающего завода или турбогенераторная установка. Отмечается высокое снижение массы отходов - сокращение в несколько раз количества материалов - в основном стали и изоляционных материалов - необходимых для сооружения установки - низкая стоимость капитальных затрат. Для запуска процесса пиролиза требуется небольшая энергия. Реактор нагревается контролируемым образом, что влияет на параметры получаемого пиролизного газа и, таким образом, на возможность взаимодействия с системой газожидкостных фракционирующих охладителей.

Устройство мобильно, работает в автоматическом режиме, обеспечивая энергетическую автономность.

Установка для непрерывного пиролиза отходов резины и пластика:

  1. является одной из лучших альтернатив распространенному в настоящее время методу утилизации шин и пластика путем их сжигания,
  2. соответствует высоким стандартам защиты окружающей среды,
  3. практически безотходный,
  4. безопасно с точки зрения охраны труда и техники безопасности

.

BioLiquids Polska & Jet Service - промышленная гидродинамическая очистка под высоким давлением

Почему пиролиз становится все более популярным?

Метод термической очистки.

Что такое пиролиз и как он происходит?

Пиролиз – метод термической очистки. При высоких температурах без доступа воздуха происходит термическое разложение загрязняющих веществ, оставляя небольшое количество золы. Пиролиз осуществляется в специальных печах, называемых печами пиролиза.Такая печь состоит из двух камер. В первой камере, называемой камерой очистки, органические соединения, входящие в состав загрязняющих веществ, разлагаются при температуре 400-430°С.

В дополнительной камере, называемой камерой дожигания, в которой температура составляет 850-920ºС, дожигаются газы, образующиеся в процессе пиролиза. В результате этого процесса наружу выделяются только безвредные продукты горения, а значит, данная технология не способствует негативным изменениям в окружающей среде и безопасна для нее.

Пиролиз чаще всего используется для удаления красок, лаков, смол и пластмасс с металлических элементов. Как метод очистки пиролиз надежен, эффективен и безопасен для окружающей среды, что способствует его растущей популярности.

Пиролиз чаще всего используется для удаления красок, лаков, смол и пластмасс с металлических элементов. Как метод очистки пиролиз надежен, эффективен и безопасен для окружающей среды, что способствует его растущей популярности.

Вам интересно?

Мы также можем справиться с загрязняющими веществами
на вашем заводе

.

Связаться с нами

.

Что такое пиролиз? Определение, концепция процесса

Что такое пиролиз? Что это означает для современной химической промышленности? Вместе разберемся в этом вопросе.

О пиролизе углеводородов

Так что же такое пиролиз? Определением этого процесса является термическое разложение органического соединения в отсутствие кислорода. Такая разбивка нефтепродуктов, угля, дров. После завершения процесса производится синтез-газ, а также другие конечные продукты.

Особенности процесса

Реакцию пиролиза проводят при температуре от 800 до 900 градусов.Это процесс, который считается основным потенциалом образования этилена. Этот ненасыщенный углеводород является важным исходным сырьем для получения различных органических соединений: бензола, дивинила, пропилена.

Пиролиз древесины

Размышляя о том, что такое пиролиз, отметим, что впервые данная химическая технология переработки нефти и газа была запатентована А. А. Лето в 1877 г. Что такое пиролиз древесины? Эту реакцию проводят при температуре около 500 градусов.Он связан с образованием таких важных элементов химического производства, как уксусная кислота, древесный уголь, смола, ацетон. Учитывая, что наша страна является «кладовой» лесов, в России есть крупные заводы по осуществлению процесса пиролиза древесины.

Пиролиз мусора

Пиролиз отходов – это специальный проект, связанный с уничтожением бытового мусора. Сложность пиролиза из пластмасс, шин, различных органических отходов связана с тем, что предполагается иная технология, существенно отличающаяся от переработки других твердых материалов.

Многие отходы содержат серу, хлор и фосфор, которые после окисления (образования оксидов) становятся летучими. Продукты пиролиза представляют опасность для окружающей среды.

При взаимодействии хлора с органическими веществами, образовавшимися после окончания процесса разложения, выделяются сильные токсичные соединения, такие как диоксины. Для улавливания этих продуктов перед выделением дыма необходима специальная установка пиролиза. Такая процедура влечет за собой значительные материальные затраты.

Для европейских стран проблема утилизации старых автомобильных покрышек, резиновых деталей, отработавших свой срок службы, имеет большое экологическое значение. В связи с тем, что природная нефть является незаменимым видом полезных ископаемых, следует максимально использовать вторичные ресурсы.

Из бытовых и строительных отходов можно получить огромное количество различных органических и неорганических веществ, поэтому так важно развивать это промышленное направление.

Полимеры и автомобильные шины являются отличным ценным сырьем. После обработки пиролизом при низкой температуре можно получить жидкие фракции предельных углеводородов (синтетическое масло), топливный газ, коксовый остаток, а также металлокорд. При сжигании тонн резиновых покрышек в атмосферу выбрасывается около 270 кг сажи, а также около 450 кг ядовитых газообразных веществ.

Синтез-газ

Это смесь водорода и монооксида углерода (2).В промышленных количествах его получают конверсией паров метана, газификацией угля, окислением метана и переработкой органических отходов. В зависимости от технологии получения синтез-газа соотношение монооксида углерода и водорода может варьироваться от 1:1 до 1:3.

Занимает особое место в основных областях применения этого сырья. Это химическая реакция, протекающая в присутствии катализатора. Он заключается в превращении оксида углерода и водорода в различные жидкие углеводороды.Обычно в качестве катализаторов (ускорителей) этого взаимодействия выбирают кобальт и железо.

Специфика процесса производства синтетических материалов для использования в качестве смазки синтетического масла или топлива.

Особенности приема

На что похожа химия реакции? Давайте узнаем, что это такое. Определение пиролиза было рассмотрено выше, теперь думаю об особенностях химического процесса. Метод Фишера-Тропша представляет собой взаимодействие метана с кислородом.Продуктами взаимодействия являются окись углерода и водород. В результате реакции образуются углеводороды многих алканов и водяной пар. Это полученные углеводородные продукты, которые после очистки используются для изготовления синтетической нефти.

Значение

При частичном окислении древесины и угля образуются окись углерода и газообразный водород. Важность такого процесса заключается в получении водорода или жидких углеводородов из твердого сырья (углеводородных отходов или угля).

При неокислительном пиролизе твердых отходов синтез-газ в настоящее время производится в химической промышленности.Часть его количества также используется в виде автомобильного топлива, которое не подвергается дальнейшей переработке по реакции Фишера-Тропша. При необходимости использования жидких парафиноподобных горюче-смазочных материалов применяется упрощенная химическая технология.

Если необходимо увеличить количество образующегося водорода за счет изменения объема водяного пара, химическое равновесие в этом уравнении смещается. При этом после завершения взаимодействия образуются водород и углекислый газ.

Совершенствование технологии

После открытия, сделанного в 1920 году немецкими исследователями Гансом Тропшем и Францем Фишером, технология многократно модернизировалась и совершенствовалась. Постепенно количество синтетического топлива, произведенного методом пиролиза в Германии, достигло 124 тыс. Бочки в день. Этот показатель существовал в 1944 г.

Современность

В настоящее время две крупные компании используют процесс Фишера-Тропша в своей технологии.Большая часть дизельного топлива в ЮАР производится методом пиролиза с последующим окислением образующихся продуктов.

Эта химическая технология привлекла к себе особое внимание после того, как ученые начали искать способы получения малосернистых веществ в дизельном топливе, которые могли бы нанести минимальный ущерб окружающей среде. Например, американские компании в настоящее время используют кокс или уголь в качестве сырья для производства высококачественных жидких углеводородов.

Несмотря на то, что процесс пиролиза является отработанной технологией, которая может применяться в больших масштабах, он связан с достаточно высокими материальными затратами на ремонт и эксплуатацию установки. Для многих производителей это является сдерживающим фактором, поскольку во всем мире наблюдается тенденция к снижению цен на нефть.

Выводы

Мировые запасы угля достаточно велики. Их можно использовать в качестве источника топлива из-за значительного истощения запасов нефти.Аналитики, занимающиеся нефтегазовой отраслью, считают, что пиролиз позволяет получать высококачественные углеводороды. Они отмечают, что производимое топливо не только имеет более высокие экологические показатели, чем топливо для отопления, но и приемлемо для потребителей в ценовом диапазоне. В случае сочетания синтеза Фишера-Тропша и газификации биомассы можно говорить о перспективном способе получения возобновляемой версии автомобильного топлива.

Синтетическое сырье, получаемое пиролизом угля, конкурирует только с сырой нефтью по цене выше 40 долларов за баррель.Для производства этой смеси углеводородов необходимы инвестиции в размере 7-9 миллиардов долларов на восемьдесят тысяч баррелей синтетического топлива. Технологии, связанные с процессом пиролиза, признаны экологами одними из самых безопасных для окружающей среды. Поэтому в последнее время многие развитые страны уделяют большое внимание разработке новых способов получения углеводородного топлива, которые позволили бы им отойти от традиционного нефтяного сырья. Благодаря инновациям и совершенствованию технологической цепочки процесс пиролиза стал намного дешевле и доступнее для получения качественных жидких углеводородов.Образовавшиеся продукты используются не только как топливо, но и для создания самых разнообразных органических веществ.

.

Пиролиз и очистка паром - как легко избавиться от грязи в духовке - О! Я

Целлюлит. Слово, которое, наверное, не нравится ни одной женщине, хотя, как оказалось, оно есть у 85% женщин старше 20 лет.

Ну, а целлюлит - это результат подкожного жира - кожи под кожей - торчащего из-под дермы. В дерме имеется сеть соединительной ткани, которая выглядит как соты, по мере увеличения жировых клеток соединительная ткань в этом слое ослабевает, и жир прорывает кожу, придавая ей вид апельсиновой корки.

Количество жировой ткани, распределение жира, толщина кожи и прочность соединительных волокон определяют наличие целлюлита.

Но будьте осторожны - есть способ избавиться от него. Женщины старше 25 лет, которые не занимаются спортом регулярно, теряют в среднем около 3 кг мышц за десять лет и набирают около 7 кг жира. Также важно отметить, что запасы коллагена истощаются примерно на 1 процент в год, а процент жира в организме у женщин, естественно, выше, чем у мужчин, и неудивительно, что с возрастом целлюлит становится более заметным.

Мы можем наносить кремы, ходить на массажи, соблазняться последними медицинскими процедурами, есть единственный бесплатный способ избавиться от целлюлита. Просто внесите несколько простых изменений в свой рацион и режим тренировок.

Сбросив несколько килограммов, можно немного отодвинуть жировые клетки от дермы, что сделает кожу более ровной.

Восьминедельное исследование, проведенное исследователями из South Shore YMCA в Куинси, штат Массачусетс, сочетало здоровую диету (зерновые, нежирные белки, фрукты, овощи, нежирные и обезжиренные молочные продукты и полезные жиры) с 40-минутным заниматься три раза в неделю.Такие занятия помогли женщинам сбросить в среднем 4,5 кг жира и более трех сантиметров от окружности бедер. 79 женщин, участвовавших в этом исследовании, сообщили об улучшении своего внешнего вида, связанном с уменьшением целлюлита, а также об изменении внешнего вида их фигуры.

В настоящее время проводятся клинические испытания препаратов, разработанных исследователями из Университета Стоуни-Брук. Их работа привела к разработке инъекции коллагеназы, нехирургического метода разглаживания кожи путем разрушения коллагена, который защищает жировую ткань под кожей.Десять женщин, прошедших лечение этим методом, продемонстрировали уменьшение целлюлита на 76%. Станет ли это прорывом в избавлении от нежелательной апельсиновой корки? Этого надо дождаться, а между тем диета и физические упражнения – действенный способ борьбы с целлюлитом сегодня.


Источник: Форма

.

Термическая обработка бытовых отходов и отходов биомассы. Исследования ученых из Университета науки и технологий AGH / AGH в Кракове

14.12.2021


Идея экономики замкнутого цикла; источник: Dreamstime

Органические отходы составляют значительную часть всего мусора в Польше. Как их можно использовать, чтобы они не оказались на свалке? На этот вопрос отвечает исследовательская группа во главе с доктором Хабом. Анета Магдзиарз, проф.AGH с факультета металлообработки и промышленной информатики. В рамках одного из университетских грантов проекта «Excellence Initiative — Research University» ученые из AGH изучают процесс пиролиза биоотходов, благодаря которому их можно повторно ввести в оборот. Как оказалось, термическая трансформация органических отходов позволяет, например, извлекать из них ценные продукты и даже превращать отходы в альтернативное топливо. Таким образом, проведение исследований по термической конверсии отходов вписывается в концепцию экономики замкнутого цикла ( экономика замкнутого цикла ).

Приоритет: защита окружающей среды

Одним из приоритетов в области охраны окружающей среды является реализация идеи экономики замкнутого цикла (циркулярной экономики). Эта концепция основана на достаточно простом предположении, что ресурсы земли ограничены и поэтому, во-первых, следует минимизировать добычу сырья и, во-вторых, сократить производство отходов. Средства для достижения этой цели могут, в свою очередь, следовать принципу 3R - уменьшить, повторно использовать, переработать .Все дело в сокращении ненужного потребления, повторном использовании продуктов и извлечении сырья из мусора. Таким образом, можно не только восполнить нехватку ресурсов Земли, но и сократить выбросы парниковых газов в нашу атмосферу, которые вызывают негативные изменения климата.

Исследовательская группа под руководством проф. Анети Магдзиарз в первую очередь занимается вопросами переработки органических отходов, из которых можно получить как сырье для химической промышленности, так и биотопливо.Работа над этим вопросом входит в рамки первого приоритетного направления исследований (POB-1), выбранного в рамках проекта «Excellence Initiative - Research University». ПОБ-1 используется для поиска устойчивых энергетических технологий, возобновляемых источников энергии и хранения энергии, а также для разработки эффективных методов управления ресурсами. Благодаря этой деятельности AGH UST хочет выполнить свои обязательства перед обществом, предоставляя знания и решения, имеющие ключевое значение для дальнейшего прогресса человечества.

Исследования ученых

Как можно восстановить ценное сырье из биоотходов или превратить в полезный источник энергии? Хорошей альтернативой хранению мусора и различных видов отходов на полигонах является, например, термическая трансформация, позволяющая получать из них полезные продукты. Это можно сделать с помощью процессов термической конверсии, например торрефикации, гидротермальной карбонизации, пиролиза или газификации. В рамках своего проекта ученые из AGH сосредоточились на пиролизе органических отходов.Пиролиз (гр. пиро — огонь, лизис — распад) — процесс, заключающийся в разложении сложных химических соединений на простые соединения, протекающий в условиях высоких температур в бескислородной атмосфере (N 2 , Ар).

Техническая схема экспериментального стенда, используемого при проведении исследований по термической обработке биоотходов

Исследования, проведенные в AGH, касаются пиролиза сельскохозяйственных отходов и древесных отходов.В рамках проекта выполнен детальный анализ физико-химических параметров субстратов и продуктов пиролиза исследуемых отходов с использованием широкого спектра передовых инструментальных методов. Кроме того, также было проверено, как доля катализатора влияет на эффективность процесса и качество отдельных продуктов. В рамках сотрудничества с Сианьским университетом Цзяотун, т.н. сопиролиз биомассы древесных отходов и отходов резины в условиях каталитического крекинга.В результате снижается концентрация фенола в пиролизном масле и снижается содержание воды в продуктах пиролиза.

Условием получения исследовательского гранта была подготовка публикации в международном сотрудничестве и участие в научном коллективе не менее одного докторанта. Исследовательской группе, осуществляющей вышеуказанные проект под руководством проф. Анета Магдзиарз из WIMIiP принадлежит двум докторантам. Аспирант аспирантуры Военно-медицинского института - магистр медицинских наук. Малгожата Серадзка и аспирант Школы докторантуры AGH - mgr inż.Артур Бенек. Участие в проекте для них – отличная возможность расширить свои знания, научные разработки и возможность наладить международное сотрудничество. У обоих докторантов есть задачи, за выполнение которых они несут ответственность за реализацию проекта. Магистр Артур Бенек использует численные методы в области компьютерной гидродинамики (CFD - вычислительная гидродинамика ) для расчета эффективности продуктов пиролиза при изменении условий процесса: температуры, типа газа-носителя или его расхода.Для этого аспирант использует программу Ansys Fluent, которая посвящена научным вопросам, связанным с тепломассообменом. Магистр Малгожата Серадзка проводит исследования по анализу состава пиролизного газа с использованием газовой хроматографии.

Структура биомассы и биоугля укрупненная

- Газовая хроматография - инструментальный метод, применяемый для анализа состава отдельных химических соединений в смеси.Короче говоря, у нас есть определенная газовая смесь, например, пиролизный газ, и мы анализируем ее по содержанию и концентрации, например. водород, окись углерода, двуокись углерода и углеводороды. Для анализа отдельных соединений, входящих в газовую смесь, их переносят с помощью инертного газа-носителя (например, He) в хроматографическую колонку, где они разделяются на основе так называемого время удерживания. Колонка подбирается соответствующим образом с точки зрения анализируемых веществ. В результате получаем хроматограмму, представляющую собой изображение, показывающее пики отдельных соединений в зависимости от времени.Эти результаты сравниваются с хроматограммами, полученными при анализе стандартных газов с известным составом и концентрацией , — поясняет руководитель проекта.

Вторая жизнь биоотходов

Использованные органические материалы могут обрести вторую жизнь разными способами. Еще один способ их использования — превратить их в RDF ( Refuse Derived Fuel ). Так кратко описываются альтернативные виды топлива из отборных отходов с высокой теплотворной способностью (14-19 МДж/кг).Этот вид источника энергии может стать хорошей заменой традиционному ископаемому топливу – углю, нефти или природному газу. Кроме того, биоотходы также являются ценным источником химических соединений, которые можно с успехом использовать в производстве косметики. Таким примером являются отходы пивоваренной промышленности, т.е. threshe, представляющий собой лигноцеллюлозный материал и содержащий биологически активные соединения, в том числе фенольные соединения, которые представляют большой интерес для научной общественности в связи с их широким применением.

***

Проект Многокритериальный анализ процесса сельскохозяйственного пиролиза отходов биомассы, биоразлагаемых отходов и топлива типа RDF финансировался за счет университетского гранта (конкурс Система университетских грантов на исследования, проводимые с участием аспирантов - Мероприятие 4) , в рамках проекта «Инициатива передового опыта - Исследовательский университет».


.

Рекуперация энергии из осадков сточных вод - пиролиз, газификация 9000 1

Для извлечения энергии из осадка в процессе очистки сточных вод используются различные методы. Мы обсуждаем пиролиз и газификацию.

Рекуперация энергии из осадков сточных вод. Пиролиз 9000 9

В этом эндотермическом термическом процессе конверсии, чаще всего осуществляемом при температуре от 300 до 900 o С, осадки сточных вод в бескислородной среде или с небольшим его количеством превращаются в газы (в основном: водород, окись углерода, диоксид углерода, метан), который также содержит низкомолекулярные углеводороды в малых концентрациях), жидкая фаза (деготь и/или бионефть) и пиролизный кокс (биоуголь).Доля отдельных продуктов, в том числе их качественный состав, зависит в основном от условий процесса, таких как: температура, время реакции, давление и характеристики перерабатываемого осадка сточных вод. Тем не менее, независимо от условий процесса (табл. 4*), наибольшую долю в конечном продукте имеет жидкая фракция (она содержит 15-30 мас.% воды). Подсчитано, что в пересчете на осадок сточных вод эффективность его получения составляет
27-54% по массе, а в пересчете на сухое беззольное состояние 51-80% по массе.[21].

Таблица 4. Условия эксплуатации для различных видов пиролиза [23]

Низкотемпературный пиролиз (ниже 500 o С) применялся при термической обработке осадков сточных вод благодаря высокому выходу жидкой фракции и минимизации испарения тяжелых металлов [3].

См.: Рекуперация энергии из осадка сточных вод - ферментация метана

Каждый из продуктов пиролиза может быть использован для получения тепла и электроэнергии (теплотворная способность пиролизного кокса составляет примерно до 30 МДж/кг, жидкой фракции 16-19 МДж/кг, а газовой колеблется от 5 до 36 МДж/кг).Кроме того, жидкая фракция альтернативно может быть использована для производства топлива, а биоуголь может быть использован в качестве адсорбента для удаления как органических, так и неорганических загрязнителей, например, из сточных вод, кондиционера почвы, где он также может быть использован для секвестрации углерода [1] , [ 24-26].

Рис. Fotolia.com / paveel1986

Рекуперация энергии из осадков сточных вод. Газификация

Процесс проводят при температуре от 700 до 1400 o С, включая многие химические и термохимические превращения, происходящие при контакте трансформируемого материала с газифицирующим агентом (для этого, например,: кислород, воздух, водяной пар, водород, углеводороды и углекислый газ). Основным продуктом процесса является газ, т.н. синтез-газ (табл. 5) - его качество зависит, в том числе, от от используемого в процессе газификатора, типа реактора, в котором осуществляется процесс (табл. 6), характеристик топлива и параметров процесса.

Таблица 5. Типичный состав синтез-газа [26]

Газ может быть использован: для производства пара или тепла, в качестве топливного газа, для производства водорода, в качестве заменителя природного газа, для питания топливных элементов ТОТЭ и для синтеза жидкого топлива, такого как, например.метанол [3]. Применение в топливных элементах требует снижения содержания в нем углеводородов, твердого остатка и смол при максимальном получении водорода, что требует повышения температуры процесса (900 на С), высокой скорости воздушного потока и даже применения катализаторов (например, Na, Ni, Fe) [1], [26].

Таблица 6. Характеристики синтез-газа в зависимости от газифицирующего агента [26]

Рекуперация энергии из осадка сточных вод является серьезной проблемой, особенно в контексте ужесточающихся экологических норм.Выбор метода рекуперации энергии должен производиться в индивидуальном порядке и с учетом углубленного технического, экономического и экологического анализа. Среди описанных технологий наиболее интересным на сегодняшний день представляется метановое брожение (табл. 7). В отличие от других способов рекуперации энергии из осадков сточных вод, метановое брожение является методом, который может быть использован для сырья с гидратацией более 60% и, таким образом, не требует такой сложной подготовки исходной загрузки, как в случае других методов.Тем не менее, все описанные технологии требуют дальнейших исследований, направленных на оптимизацию условий их эксплуатации с целью повышения их эффективности при одновременном снижении затрат и сокращении выбросов загрязняющих веществ.

Таблица 7. Преимущества и недостатки различных технологий утилизации энергии из осадков сточных вод [1], [27]

Литература 9000 4

  1. А. Рахим, В. Сингх, Дж. Хе, В. Дастиар и Д.Д. Дионисиу, «Возможности и проблемы в устойчивой очистке и повторном использовании ресурсов осадка сточных вод: обзор», Журнал химической инженерии, том.337, нет. Октябрь 2017 г., стр. 616-641.2018.
  2. П. Манара и А. Забаниоту, «К биотопливу на основе осадка сточных вод посредством термохимической конверсии — обзор», Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, т. 16, № 5, стр. 2566-2582, 2012 г.
  3. К.К. Сюй и Дж. Ланкастер, «Обработка вторичного шлама для рекуперации энергии», Европа, 2007 г.
  4. А. Малчандани и Р. Вестерхофф, «Возможности извлечения металлов и энергии из осадков сточных вод», Технология биоресурсов, т. 215, стр.215-226, 2016.
  5. М. Милтнер, А. Макарук и М. Харасек, «Обзор доступных технологий модернизации биогаза и инноваций в направлении передовых решений», Journal of Cleaner Rroduction, т. 161, стр. 1329-1337, 2017.
  6. А. Гроссер, Биогаз как источник энергии для сушки осадка на очистных сооружениях, 11-я конференция «Сушка и термическая обработка осадка сточных вод», Гнев / Грудзёндз, 21 сентября 2017 г.
  7. Сахота С. и др., «Отчеты о технологиях биоресурсов. Обзор тенденций в технологиях модернизации биогаза и перспективы на будущее», Отчеты о технологиях биоресурсов, том.1, с. 79-88, 2018.
  8. А. Ф. Хан, И. У., Отман, М. Х. Д., Хашим, Х., Мацуура, Т., Исмаил, «Биогаз как топливо из возобновляемых источников энергии — обзор усовершенствования, использования и хранения биогаза», т. 150, № август, стр. 277-294, 2017.
  9. Н. Скарлат, Дж. Даллеманд и Ф. Фаль, «Биогаз: разработки и перспективы в Европе», Возобновляемая энергия, т. 129, стр. 457–472, 2018 г.
  10. И. Ангелидаки и др., «Обогащение и использование биогаза: текущее состояние и перспективы», Достижения в области биотехнологии, том.36, нет. 2, с. 452-466, 2018.
  11. Л. Аппельс и др., «Анаэробное сбраживание в глобальном производстве биоэнергии: ротационные и исследовательские проблемы», Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, т. 15, № 9, стр. 4295-4301, 2011.
  12. А. Гроссер и Э. Нецай, «Совместное переваривание осадка сточных вод и жиросодержащих материалов — производительность и энергетический потенциал», Journal of Cleaner Rroduction, т. 198, стр. 1076–1089, 2018.
  13. Л. Чжан, К. Лох и Дж. Чжан, «Отчеты о технологиях биоресурсов. Увеличение производства биогаза в результате анаэробного сбраживания твердых органических отходов: текущее состояние и перспективы», Отчеты о технологиях биоресурсов, том.5, нет. август 2018 г., стр. 280-296, 2019.
  14. Х. Каррере, Г. Антонопулу, Р. Аффес, Ф. Рассос и А. Баттимелли, «Обзор стратегий предварительной обработки сырья для улучшения анаэробного сбраживания: от лабораторных исследований до полномасштабного применения», Bioresource Technology, 2016. Т. 199. С. 386-397.
  15. Р. Кано, «Энергетическое обоснование предварительной обработки осадка: обзор», Applied Energy, т. 149, стр. 176-185, 2015 г.
  16. G. Zhen, X. Lu, H. Kato, Y Zhao и Y Li, «Обзор стратегий предварительной обработки для улучшения распада осадка сточных вод и последующего анаэробного сбраживания: текущие достижения, полномасштабное применение и перспективы на будущее», Renewable and Sustainable Энергетические обзоры, вып.69, нет. март 2016 г., стр. 559-577, 2017.
  17. Дж. Мата-Альварес, Дж. Доста, М.С. Ромеро-Гуиза, X. Фонолл, М. Песес и С. Асталс, «Критический обзор достижений в области анаэробного совместного пищеварения в период с 2010 по 2013 год», Обзоры возобновляемых источников энергии и устойчивой энергетики , т. 36, с. 412–427, авг. 2014.
  18. Н. И. Сиддик и З. А. Вахид, «Достижения и перспективы анаэробного совместного пищеварения: обзор», т. 194, вып. 1, с. 359–371, 2018.
  19. C. Macintosh et al., «Успешные стратегии повышения самообеспеченности энергией на очистных сооружениях Grüneck в Германии за счет совместного переваривания пищевых отходов и улучшения аэрации», Applied Energy, vol.242, нет. Ноябрь 2018 г., стр. 797–808, 2019.
  20. Ю. Шен, Дж. Л. Линвилл, М. Ургун-Демиртас, М. М. Минц и С. В. Снайдер, «Обзор производства и использования биогаза на полномасштабных очистных сооружениях (СОСВ) в Соединенных Штатах: проблемы и возможности для энергии — нейтральные очистные сооружения», Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, т. 50, стр. 346–362, 2015.
  21. I. Fonts, G. Gea, M. Azuara, J. Ábrego и J. Arauzo, «Пиролиз осадка сточных вод для производства жидкости: обзор», Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.16, нет. 5, с. 2781–2805, 2012.
  22. «ПЛАСТИНА 12 НЕФТЬ ИЗ ШЛАМА (OFS)», Western Australia Water Corporation.online Доступно: https://www.biosolids.com.au/wp-content/uploads/DSE-Oil-from-Sludge.pdf.

  23. М. Трипати, Дж. Н. Саху и П. Ганесан, «Влияние параметров процесса на производство биоугля из отходов биомассы посредством пиролиза»: обзор, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, т. 55, стр. 467-481, 2016.

  24. Ю Цао и А.Павловский, «Подходы к получению энергии из осадка сточных вод, основанные на анаэробном сбраживании и пиролизе: краткий обзор и оценка энергоэффективности», Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, т. 16, № 3, стр. 1657-1665, 2012.

  25. А. Гробелак, «Органические изменения почвы в процессе фиторемедиации», в Фиторемедиация, А. А. Ансари, С. С. Гилл, Р. Гилл, Г. Р. Ланца и Л. Ньюман, редакторы Чам: Springer International Publishing, 2016, стр. 21- 39.

  26. ИП Манара и А.Забаниоту, «К биотопливу на основе осадка сточных вод посредством термохимической конверсии — обзор», Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики, т. 16, № 5, стр. 2566-2582, 2012.

  27. Дж. Оладехо, К. Ши, С. Луо, Г. Ян и Т. Ву, «Обзор методов извлечения энергии из шлама», стр. 1–38, 2019 г.

  28. 90 142

    См.: Водоснабжение, водоотведение и водоотведение на крупном промышленном предприятии

    .

    Смотрите также