Пиролиз твердых отходов

В данной работе рассмотрены общие аспекты пиролиза. Приведена установка с описание принципа работы, расчетом основных параметров. также приведенные недостатки и достоинства данной установки. ...

Введение……………………………………………………………………..3
1 Пиролизные установки……..…………………………………………….5
1.1 Принцип работы………………………………………………………...5
1.2 Технологические характеристики…………………………………......8
1.3 Расчет основных параметров………………………………………..…9
1.4 Достоинства и недостатки ….…………………………………………10
1.5 Область применения…………………………………………………...11
1.6 Актуальность использования………………………………………….11

Под пиролизом твердых бытовых отходов принято понимать процесс термического разложения отходов, происходящий без доступа кислорода. В конечном результате данный процесс позволяет получить твердый углеродистый остаток и пиролизный газ. Пиролиз ТБО способствует созданию современных безотходных технологий утилизации мусора и максимально рациональному использованию природных ресурсов.
Этот метод утилизации ТБО считается намного безопаснее сжигания. Однако, даже не смотря на то, что процесс пиролиза гораздо более трудоемкий, чем традиционное сжигание мусора, данная технология является наиболее перспективной, поскольку во время пиролиза количество выбросов попадающих в атмосферу значительно меньше, чем при традиционном сжигании.

В верхнюю часть данного реактора поступают твердые бытовые отходы, которые в процессе пиролиза спускаются ниже через швельшахту. В верхних слоях реактора происходит подсушивание сырья, которое поступает в реактор. Затем сырье под действием собственного веса продвигается в среднюю часть реактора, где и происходит непосредственно сам процесс пиролиза.Здесь, в бескислородной среде, происходит коксование мусора и его термическое разложение. Для защиты атмосферного воздуха от загрязнения делается следующее - из пиролизного реактора дымовые газы проходят через котел-утилизатор, затем они направляются в распылительную сушилку и после этого попадают в абсорбер. После очистки дымовых газов в абсорбере суспензией известкового молока, отработанная суспензия отправляется в распылительную сушилку, а газы выбрасываются в атмосферу.1.1 Принципы работы Основными узлами в линии химиосинтеза пирогаза в  работе пиролизной установки  , предназначенной для переработки и утилизации резиносодержащих и полимеросодержащих отходов, являются скрубер мокрой очистки, коагуляционный мокрый каплеуловитель  и сепаратор центробежный.  Основные узлы линии "Пиротекс":  1 - печь пиролиза; 2 - коллектор; 3 - скруббер; 4 - емкость подачи пиролизного топлива; 5 - градирня; 6 - насос тяжелых фракций; 7 - чиллеры;8 - насос прокачки реалента; 9 - вентиляторы пиролизного газа; 10 - каплеотбойник центробежный; 11 - трубчатый конденсатор; 12 - рабочая площадка; 13 - приемник конденсированного пиролизного топлива; 14 - насос подачи пиролизного топлива на горелки; 15 - дымососы отработанных газов;16 - горелки комбинированные; 17- блоки управления горелками; 18 - тигли;19 - дымоход.Пирогаз, прогретый до температуры 260-560 градусов по Цельсию, из тигля, загруженного резиной, поступает по газопроводу через шлюзы в скруббер мокрой очистки, где под действием орошения охлаждающего реагента частично конденсируется и остывает. Далее, проходя через трубу вентури, последовательно соединённую с ней противоточным  насадочным адсорбером, нефтяная составляющая пирогаза окончательно охлаждается и конденсируется, превращаясь в жидкое синтетическое топливо. Центробежный сепаратор служит для осушения пирогаза от влаги. В дальнейшем  газ используется для поддержания процесса пиролиза  в полном объёме.Данная система позволяет полностью извлечь жидкую составляющую из пирогаза без потерь. В процессе пиролиза под воздействием тепла извне, на разных отрезках  времени в тигле, где находиться резина (автомобильные  шины), образуется  различное количество в объёмном отношении пирогаза, который с помощью газового вентилятора откачивается из зоны реакции. Разрежение в тигле позволяет регулировать система датчиков давления, связанная с частотным регулятором, который устанавливает надлежащие обороты на газовом вентиляторе.Оперативность, с которой пирогазы удаляются из зоны реакции, позволяет максимально возможно до 60 % от общего объёма загруженного сырья получать жидкую фракцию. Длительное время пребывания паров пиролизной жидкости в зоне высоких температур вызывает вторичный крекинг, при этом пары разлагаются на неконденсируемые при нормальных условиях газы. На вторичный крекинг тратится дополнительная тепловая энергия, а разложение паров пиролизной жидкости на газы ведет к снижению выхода пиролизной жидкости.Изначально косвенный нагрев резины в тигле происходит за счёт сгорания  пиролизного топлива на горелках, специально настроенных и приспособленных к его специфическому составу. Специально просчитанная система вытяжки отработанных газов от сжигания топлива в горелках позволяет практически без дыма и запаха их эксплуатировать. Этот фактор является немаловажным для сохранения экологического равновесия. Углеродный остаток, образовавшийся после пиролиза резины в тигле по окончанию реакции, имеет температуру 400-550 градусов и в естественных условиях требуется 12-14 часов для его остывания перед открытием  тигля. Применена система охлаждения углеродного остатка перегретым водяным паром. Пар по трубопроводу  из парогенератора поступает внутрь тигля и в течении 30-80 минут воздействует на углеродный остаток и металлокорд.После охлаждения до 120-140 градусов по Цельсию продукт переработки можно выгружать и сепарировать, предварительно отделив крупные включения металлической проволоки на вибросите. После вибросита по ленточным конвейерам со встроенным магнитным сепаратором фракционный углеродный остаток окончательно очищается от металлических включений и готов как полупродукт для дальнейшей переработки.Для выгрузки углеродного остатка и металлокорда из тигля на вибросито предлагается гидравлический опрокидователь, что позволяет свести к минимуму ручной физический труд.В дальнейшем на место отработанного тигля с углеродным остатком и металлокордом помещают уже прогретый тигль с загруженной в него резиной до 80-120 градусов по Цельсию, отходящими газами от работы горелок пиролизной установки, что позволит затратить на 20 % меньше топлива для начала реакции, чем при первом запуске пиролизной установки. Термоизоляционная базальтовым  и футерованная  шамотным материалом печь пиролиза, служащая для изоляции и конденсации тепла, поступающего от газомазутных горелок, тоже позволяет экономить на теплоносителе из-за конструктивного решения.1.2 Технологические характеристики  На сегодняшний день к продаже предлагаются следующие комплектации пиролизной установкиС переработкой от 2,0 тонн в сутки цельной резины, до 28,0 тонн в сутки резанной шрёдером резины.Ниже в таблице приведены показатели на примере комплектаций, предназначенных для утилизации цельной резины:Технико-экономические показателиЕд. изм.