Процесс пиролиза: виды и необходимое оборудование

Автор статьи
Павел Летанер
Время на чтение: 6 минут
АА

Устранение мусора — одна из основных задач современной промышленности, позволяющая защитить планету от негативного воздействия человеческой жизнедеятельности. Пиролиз отходов подразумевает термическую переработку ненужных вещей с целью уменьшения их вреда для окружающей среды. Это одно из прибыльных дел для современных предприятий. Следует знать особенности процедуры, чтобы не нарушать законодательство.

Плюсы и минусы сжигания

Пиролиз мусора — процедура обезвреживания отходов путем высокотемпературного воздействия на них. Она подразумевает сжигание опасных объектов с помощью специализированных установок.

Для осуществления данной задачи требуется соблюдение некоторых условий: ограничение доступа кислорода в герметичную камеру, а также создание высокотемпературного режима внутри. Во время этого процесса продукты распадаются на молекулярном уровне. В результате получаются более простые соединения, которые полностью безопасны для природы.

Достоинства и недостатки технологии:

  • продукты распада не выделяются в окружающую среду, что позволяет избежать распространения вредных веществ;
  • полная безопасность для человеческого здоровья;
  • сырье доступно для каждого и стоит недорого, его можно найти практически в любом месте, где проживают люди;
  • на свалках имеется большое количество ресурсов для сжигания;
  • есть возможность перерабатывать те типы мусорных отложений, которые не поддаются другим способам уничтожения;
  • в процессе распада не образуются опасные вещества;
  • продукты пиролиза можно захоронить без вреда для природы;
  • уменьшение объема перерабатываемого материала в несколько раз;
  • тяжелые и опасные металлы полностью превращаются в золу, что позволяет исключить вероятность их дальнейшего распространения.

  • высокая стоимость оборудования и монтажных работ;
  • сложность управления системой;
  • требуется большое количество сотрудников, которые будут контролировать процесс.

Все недостатки пиролиза связаны с необходимыми для его осуществления ресурсами. Требуются большие расходы для обеспечения непрерывной утилизации, что могут позволить себе не все предприятия.

В чем заключается технология

Она состоит в выполнении следующих шагов:

  1. Материалы для сжигания помещаются в высокотемпературную камеру, в которой находятся длительное время. Это этап, для которого требуются большие энергетические затраты.
  2. Непосредственно пиролиз. Наиболее нестабильные соединения расплавляются при температуре 300 градусов. В результате выделяется углекислота, углерод и другие газы. Далее продолжается процесс сгорания твердых отходов и их превращения в золу.
  3. На заключительном этапе получаются продукты, которые подвергаются захоронению или утилизации другим способом.

На выходе могут быть разные материалы в зависимости от того, какие составляющие были использованы изначально. Получаемые продукты бывают нескольких типов:

  • жидкость — маслянистая или обычная вода;
  • пикарбон;

  • газообразное вещество.

Они полностью безвредны. Их можно захоронить или использовать во вторичном производстве продукции в зависимости от необходимости.

Виды пиролиза

Выделяют несколько разных вариантов процедуры в зависимости от используемых методов обработки первичной продукции. В таблице ниже приведены описания.

НазваниеХарактеристика
СухойИспользуется в тех случаях, когда нужно обработать твердые отходы. Среди достоинств методологии — экономия ресурсов и средств в процессе переработки. Не требуется большое количество сырья для сжигания.
ОкислительныйПредназначается для жидких и газообразных веществ. В основе лежит процесс окисления и разложения веществ на простые составляющие. Наиболее эффективен для утилизации жидкого пластика, нефти, природного газа и других опасных веществ для окружающей среды. Методология полностью безопасна для природы и здоровья.
НизкотемпературныйПодразумевает разложение компонентов основного продукта при воздействии низких температур – до 900 градусов. Получается достаточно большое количество твердых остатков. Также в некотором количестве вырабатывается газ, который можно использовать в промышленных целях.
ВысокотемпературныйПодразумевается поддержанием высоких температур в процессе горения. Обеспечивает тщательную переработку первичного сырья. Среди достоинств – выработка большого количества газообразных веществ, а также снижение твердых отходов. Не требуется много средств для утилизации. Потребуются ресурсы для поддержания одного температурного режима.
БыстрыйПроходит достаточно быстро. Процесс можно сравнить по скорости с кипячением воды. Это происходит мгновенно. Тепловая энергия быстро перемещается из одного состояния в другое.
МедленныйОтличается от того, что описано выше, пониженной скоростью протекания реакции. Требует длительного времени и существенных ресурсов. Подходит для тех случаев, где неважна оперативность.

Каждый из вариантов активно используется на практике и имеет свою сферу применения. Технологии для их реализациии постоянно развиваются.

Сравнительные характеристики видов пиролиза

Все описанные методы имеют свои преимущества и недостатки. Особенности каждого из них приведены в таблице ниже.

ВысокотемпературнаяНизкотемпературная обработка
Во время процесса обработки практически не остается твердых частиц – все превращается в газДорогостоящее и труднодоступное оборудование
Получившийся газ равен по свойствам натуральному, поэтому может использоваться в энергетической промышленностиЕсть сложности с приобретением и установкой купленных систем
Простота очистки получившихся продуктов сгоранияТребуется большое количество сотрудников для внедрения и поддержки на производстве
Исключено появление продуктов окисления, так как в камеру практически не поступает кислородФинансовые траты не всегда окупаются
Жидкость можно использовать для производства продуктов нефтяной промышленностиНевозможность расщепить вещества с плотной молекулярной структурой
Быстрый пиролизМедленный пиролиз
Снижено количество появления смол в процессе обработкиДлительное время процедуры
Очистка полученного сырьяВ некоторых случаях требуется прерывание процесса обработки
Небольшие энергетические затраты

Какие отходы можно перерабатывать

Пиролиз — это процедура, которая имеет особый порядок проведения. Она требует предварительного изучения. В противном случае могут возникнуть проблемы с законодательством.

Мнение эксперта
Александра Ю.
Задумываясь о проблемах экологии, важно не только сортировать, но и уменьшать потребление.
Задать вопрос эксперту
Есть органические и неорганические отходы. Обрабатывать таким способом разрешается только первые.

К органическим относятся следующие типы мусорных отложений:

  • Компостируемые. Это картон, опилки, ветки, пластмассовые и кожаные изделия, различные изделия типа проводов и пр.
  • Некомпостируемые. Это вещества с повышенной вязкостью или кремообразной структурой, одежда, кожаные и резиновые изделия, земля с наличием горючих компонентов в составе.

Пиролизный завод

Обустройство и технологические процессы на таком заводе имеют ряд особенностей, а также требуют соблюдения определенных правил. Обязательно присутствуют:

  • просушка компонентов;
  • измельчение и обработка поступающего сырья на ленте;
  • процесс очистки жидкости;

  • формирование масляных жидкостей на основании пиролиза;
  • получение продуктов обмена.

Мнение эксперта
Александра Ю.
Задумываясь о проблемах экологии, важно не только сортировать, но и уменьшать потребление.
Задать вопрос эксперту
Такая схема переработки полностью соответствует нормам безопасности, обеспечивая качественный очищенный продукт. Для функционирования завода требуется большое количество различных устройств и средств.

Оборудование

Пиролизная установка обеспечивает разложение органических отходов на молекулярном уровне. При этом вырабатывается энергия, которую можно использовать на дальнейших этапах производства.

В основу конструкции входит реактор. В верхних отсеках поступающие материалы высушиваются при температуре не более 200 градусов. В следующих контейнерах температура может достигать значений в 1 200 единиц. После этого остатки утрамбовываются.

Во время сгорания выделяется углерод, который позволяет поддерживать одну и ту же температуру без процесса окисления. В последнем отделении твердые остатки охлаждаются, прессуются и направляются на ликвидацию.

Есть несколько типов установок, используемых в зависимости от сферы применения:

  • для обработки пластмасс и шин;
  • для уничтожения продуктов деревообрабатывающей промышленности;
  • для пиролиза пищевых и других типов органических отходов.

Вторичные продукты

В процессе переработки получается следующее:

  • масло;
  • газ для тепловой и электрической промышленности;

  • топливо для дизельных двигателей;
  • древесный уголь.

Эти продукты задействуются во многих сферах, являясь отличным источником энергии. Но практике они не всегда получаются. Все зависит от условий, создаваемых в камерах сгорания.

Применение пиролиза в РФ

В России этот тип переработки отходов пока не приобрел большой популярности. Но с каждым годом отрасль развивается. Появляются новые производственные мощности, производится до 3 000 тонн полезного газа для энергетической промышленности.

Автор статьи
Павел Летанер
Участник многочисленных экологических выставок и мероприятий.
Написано статей
93
Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: