Мобилна инсталация за вакуум пиролиза на отпадни суровини
Мобилната инсталация за преработка на отпадни суровини е предназначена за термохимична обработка на отпадни въглеводородни продукти в условията на вакуум. Тя може да преработва следните видове отпадъци:
- Промишлени: гума, пластмаса, хартия, текстилни отпадъци, трупно брашно, отпадъци от консервната промишленост, като костилки, семена, обелки и др.
- Битови отпадъци.
- Отпадна биомаса, като клони, съчки, отпадъци от резитбата от лозя и овощни градини, отпадна земеделска биомаса като слама, царевичак, слънчогледови пити, повредени семена, отсевки и др.
В по-голямата си част тези отпадъци съдържат въглеводороди, масла, фосфатиди, захари и много други съставки, които извлечени по подходящ начин са много ценни суровини за получаване на биогорива. Употребата на биогорива има редица предимства пред изкопаемите, като се започне от тяхната практическа неизчерпаемост и се премине през финансовите ползи от тяхната преработка и се стигне до екологичните преимущества.
Предложените принципно нови технологии и оборудване преработват отпадните продукти, така че от една страна да се получат евтини и с широка употреба горива, от друга да се решат проблемите с преработката на технологични и други видове отпадъчни продукти. Така се създават условия за съвместно постигане на две от най-важните цели на всяко предприятие, генериращо отпадъци в своята дейност – постигане на безотпадно екологично производство и намаляване на себестойността на произвежданите продукти, чрез усвояване на допълнителна „енергия”.
Инсталацията се състои от следните възли:
- Приемно-входящи устройства
- Вакуум пиролизен реактор
- Кондензатори пиролизни фракции
- Компресор и съд за газов кондензат
- Съдове за готова продукция
- Компютърна система за управление
- Газодвигателна електростанция
Инсталацията е мобилна и е разположена на прикачен прицеп, което позволява тя да бъде транспортирана до временни работни площадки, където да обработи струпаните отпадни суровини. Инсталацията е с автономно захранване и произвежда сама всичките необходими енергоносители, което и позволява да работи самостоятелно. Характеризира се с непрекъснат цикъл на действие за постигане на ниски загуби на енергия, гарантиране на технологичния режим и рециклиране на вложената енергия.
Вакуум пиролизата е термохимичен процес в условията на вакуум среда, който превръща въглеводородните суровини в три основни ценни продукта: течена фракция (биомасло), газова фракция (основно газ метан) и пиролизен въглен. И трите продукта намират широко приложение в индустрията и енергетиката. Най-ценен е течният продукт - биомасло, което може да бъде изгорено в дизелов двигател, в газова турбина, в пещ или да бъде използвано като суровина за химически заводи. Това е гориво с висока плътност и висока енергийна стойност, лесно може да бъде транспортирано и съхранявано. Газовата фракция също намира приложение в газодвигателни електростанции, двигатели с вътрешно горене, котли, пещи и др. Твърдата фракция е пиролизен въглен, който се ползва в химическата промишленост и за горене.
Бързопиролизната технология може да се осъществи при сравнително ниски инвестиционни разходи и висока енергийна ефиктивност в сравнение с други процеси, особенно при по-малки размери на оборудването. При подходящи параметри на процеса може да се добива преимуществено една или друга фракция. Например при висока температура и продължително време на обработка се получава основно газова фракция. При ниска температура и продължително въздействие се получава основно твърда фракция – въглен, а при средно ниски температури и кратко време на въздействие се получава основно течна фракция – биомасло. Вакуум пиролизата има редица предимства пред атмосферната и в редица случаи е най-удачната термична конверсия на въглеводородните продукти, поради по-ниската си температура, липса на допълнителен инертен топлоносител, условия за по-бързо механично разграждане и др.
Производство на нови течни горива
Чрез добавянето на подходящи смесителни устройства маже да се получи цяла гама нови течни горива. Основните компоненти на тези горива са течен носител и смляно твърдо вещество.
Течният носител може да бъде еднокомпонентен или смес от две или повече течни горива. Като течно гориво се ползват основно биогорива, получени от възобновяеми суровини, като тежка фракция биопиролизно масло, лека фракция биопиролизно масло, пречистен глицерин, отпадни масла и др. Твърдото въглеводородно вещество също може да бъде еднокомпонентно или смес от едно или повече твърди въглеводородни вещества. Твърди смлени въглеводородни материали могат да бъдат: материали от възобновяеми източници, като пиролизен въглен, карбонизирана биомаса, изсушена биомаса, също така и неорганични суровини, като каменни въглища, отпадъци от гумени изделия, пластмаса и др. Смесването на течен носител и твърдо вещество от еднокомпонентни съставки или повече компоненнтни съставки образува широка гама от възможни горива. Най-широко приложими и масови са горивата от органични възобновяеми източници, като пиролизни биомасла-пиролизен въглен, глицерин-пиролизен въглен, пиролизни масла-карбонизирана биомаса, пиролизни масла-смляна биомаса, глицерин-смляна или карбонизирана биомаса, отпадни масла-пиролизен въглен или биомаса и много др.
Течните горива базирани на продукти от вакуум пиролизата на отпадни въглеводородни суровини са евтини, с висока калоричност, екологични, удобни за съхранение, транспорт и употреба. Тези горива поради широката суровинна база са в състояние да заместят до 50% от използваните сега конвенционални горива: въглища, природен газ и нефт. Производството на новите течни горива разполага с широка суровинна база, евтини и лесно достъпни суровини. Получените горива са широко приложими,екологично чисти и не на последно място икономически изгодни и са в състояние да променят облика на енергийния пазар.
Течните горива от отпадъци могат да се ползват в следните системи:
-
Гориво за ТЕЦ, топлоцентрали, големи и малки самостоятелни отоплителни котли.
Това е най-масовият потребител на новите течни горива. За задоволяване на потреблението само на средно голяма топлоцентрала от порядъка на 10 MW е небходимо течно гориво от порядъка на 1 200 т/ч. Това показва, че първоначално на новото гориво могат да преминат малки и средни котли, до осигуряване на достатъчни количества от новото гориво.
-
Горене в пещи, котли, бойлери и др. общи устройства за генериране на топлина и енергия.
Те обикновено са по-ниско ефективни от двигателите и турбините, но могат да работят с голямо разнообразие от горива - течни горива, естествен газ, петролни дестилати и др. Поради това течните горива изглеждат подходящо гориво за котли, поне докато неговите характеристики осигуряват необходимото ниво на емисии и е икономически приложимо.
-
Горене в дизелови двигатели.
Докато бойлерите се използват най-вече за произвеждане на топлина, дизеловите двигатели предлагат по-висока ефективност (до 45%) при генерирането на енергия и могат да бъдат адаптирани също така да комбинират топлинния и енергиен процеси. Средните и ниско скоростни двигатели са познати с тяхната гъвкавост относно горивото и могат да работят с нискокласови горива. Течни горива на пиролизна основа могат с успех да се прилагат в нискооборотни корабни двигатели, стационарни електростанции и др.
-
Изгаряне в турбини.
Газовите турбини се използват в широк кръг приложения, най важните от които са задвижването на електрически силови генератори и осигуряването на мощност в авиацията. Безспорно газовите турбини могат да бъдат модифицирани или препроектирани за да се приспособят към някои от необичайните характеристики на течните пиролизни горива, но трябва да бъдат направени някои модификации относно ефекта на физичните и химични свойства на течните горива от пиролиза, като атомизацията, ефикасността на горене, формирането на сажди, газообразните и твърдочастични емисии.
Получените течни горива се получават от възобновяеми отпадъчни суровини и себестойността на горивата е в границите на 150-200 лв/т, в зависимост от суровината и качеството. В зависимост от производителността, суровините и качеството инсталацията се изплаща за 1-2 години.