Пиролиз — это эффективный процесс утилизации
Содержание статьи
Что такое пиролиз? Пиролиз — это процесс разложения вещества при высокотемпературном режиме и отсутствии кислорода. Его обеспечивает специальная конструкция – пиролизный котел, особенность работы которого основана на образовании химических соединений с меньшей молекулярной массой.
Пиролиз твердых бытовых отходов широко используется для утилизации отходов. Пиролиз пластика и пиролиз полиэтилена в сравнении с обычным сжиганием заключается в том, что принцип работы котла исключает вредные выбросы в атмосферу и позволяет эффективно уничтожать такие виды отходов, как отработанные масла, автомобильные покрышки или пластмассы.
Оборудование
Первые заводы, которые могли обеспечивать данный процесс, появились в нашей стране в XIX веке. В то время эта технология использовалась для получения газа и бензина, необходимого для освещения, а пиролизу подвергался керосин. Затем был найден способ преобразовывать полученные вещества в ЖПП (жидкие продукты пиролиза). Современные разработки оборудования представлены промышленными комплексами, которые могут работать практически на большинстве видов отходов, причем эти предприятия функционируют на собственной энергии. Последние разработки позволили полностью автоматизировать процесс утилизации.
В производственную линию входят следующие компоненты:
- пульт управления
- реактор, соединенный с системой нагрева
- каталитическая колонна
- емкость, в которой происходит сбор масла
- система, которая обеспечивает охлаждение газов
- емкость для накопления масла
- гидрозатвор и система, охлаждающая воду
- система вентиляции
- дымоход
- очистное сооружение для выхлопных газов
На основе упрощенных технологий промышленного оборудования была создана небольшая установка для использования в личных целях граждан. Только в бытовых условиях это способ получения тепла, а в производственных – полезных продуктов переработки из мусора. Бытовой котел имеет аналогичный принцип работы с промышленным оборудованием, только отличается более компактными размерами. Для него рекомендовано различное топливо: дрова или пеллеты. Вместе с основным твердым сырьем можно утилизировать бытовой мусор. Установка котлов на отходах обеспечивает длительный период сгорания и экономию топлива.
Как осуществляется процесс
Пиролиз ТБО как и крекинг — эффективный процесс утилизации, в результате которого обеспечивается обезвреживание и уничтожение различных видов отходов с соблюдением высокого уровня экологической безопасности. Изобретение метода пиролиза уходит в глубину веков – его использовали еще в XII веке для получения сосновой смолы, а в XVI веке он начал применяться в промышленных масштабах. Современные технические возможности и последние разработки привели к созданию наиболее эффективных технологий.
Пиролизный котел — принцип работы его основан на том, что под воздействием высокотемпературного режима и в отсутствии воздуха происходит распад вещества на две составные части: твердый остаток и летучие соединения — газ.
Способы переработки ТБО
- Низкотемпературный пиролиз — процесс, температурный режим которого не превышает 850°C. Принцип работы котла осуществляется в результате низкотемпературного режима, работающий по одной из нескольких технологий, куда входит вакуумное разложение вещества, неполный цикл сгорания при ограниченном поступлении воздуха, утилизация при предельно допустимой температуре. Последние разработки позволяют подвергать процессу низкотемпературного пиролиза при максимальной температуре даже смешанные отходы с включением фракции неорганического происхождения.
- Высокотемпературный пиролиз — процесс, который проходит в температурном диапазоне от 1200 до 1400°C. В результате образуются жидкие продукты пиролиза распада органической субстанции, подвергнутой этому процессу, и газообразные вещества. Преимущество этого способа заключается в отсутствии необходимости производить предварительную сортировку сырья из мусора, поступающего в котел, особенность работы которого допускает использование низкокачественного материала.
Особенности
Принцип работы котла основан на выработке большого количества тепла при сжигании газов, полученных от горения исходного сырья, что позволяет не только утилизировать различные виды ТБО, но и отапливать жилые, складские и промышленные помещения. Этот процесс переработки различных веществ имеет свои особенности.
- Установка переработки угля позволяет получить твердые, жидкие и газообразные продукты переработки. Это кокс, каменноугольная смола и газ. Кокс является основным, но не самым ценным веществом. Жидкие продукты пиролиза – каменноугольная смола состоит из множества органических соединений и служит основой для получения в процессе последующей переработки фенола, антрацена, нафталина, гетероциклических соединений, синтетического топлива и технических масел. Переработка каменного угля является также способом получения газа, который служит источником тепла или применяется для выделения таких химических соединений, как фенол, бензол.
- Пиролиз полимеров в итоге так же дает три исходных фракции – газ, мазут и золу. Из мазута можно получать жидкие продукты пиролиза, например, синтетическое топливо, которое после сложной технологии очистки годится для использования в двигателях внутреннего сгорания. Зола после упаковки в брикеты применяется в качестве топлива. Реакция пиролиза позволяет уничтожить практически все вредные вещества пластика, которые входили в состав материала.
- Пиролиз отходов резины является экономически выгодным и экологически чистым вариантом утилизации шин и покрышек. В результате пиролиза получают технический углерод, газ и синтетическую нефть. Дальнейшее применение технического углерода востребовано в процессе производства красок, где он служит пигментом, для производства резины и некоторых видов строительного материала. Синтетическая нефть после процедуры очистки заменяет натуральные нефтепродукты.
Пиролиз пока не получил широкого распространения в нашей стране. Установка требует значительных затрат, но и эффект, как экономический, так и экологический, дает вполне ощутимый. За счет утилизации мусора таким способом есть возможность заметно уменьшить количество накоплений ТБО.
