מוצרי פירוליזה בפחם
אז, ממש בתחילת המאמר שלנו, הזכרנו שעל ידי פירוליזה מפחם, אתה יכול להשיג את סוגי המוצרים הבאים:
- מוצק
- נוזל
- גזי
עכשיו שקול כל סוג של מוצרי פירוליזה בפירוט רב יותר.
במהלך פירוליזה של פחם קשה, מתקבל קוק מוצק, שכיום נעשה בו שימוש בעיקר בתעשיות כמו מתכות ברזליות ולא ברזליות. קולה הוא דלק מוצק מושלם יותר מפחם, וזו הסיבה שהוא משמש להתכת מתכות.
עם זאת, קולה, למרות שהוא התוצר העיקרי של פירוליזה של פחם, רחוק מלהיות הדבר היקר ביותר שניתן להפיק ממשאב טבעי זה. תוצר לוואי של תהליך זה הוא תערובת אדי גז, המכילה תרכובות כימיות רבות. תערובת זו מופרדת על ידי עיבוי לנוזל ולרכיב גזי, שממנו, בתורו, ניתן להשיג יותר מ-250 תרכובות כימיות.
התוצר הנוזלי העיקרי של פירוליזה של פחם הוא זפת פחם, מוצר נוזלי שחור שהוא תערובת מורכבת של תרכובות אורגניות. מזפת פחם, על ידי עיבוד נוסף, חומרים כגון:
- פנולים
- נפתלין
- אנתראקן
- תרכובות הטרוציקליות שונות
- שמנים טכניים
- דלק סינטטי
עם זאת, ראוי לציין את העובדה ששמנים ודלקים נוזליים המתקבלים על ידי פירוליזה של פחם אינם מתאימים לשימוש במנועי בעירה פנימית, מכיוון שהם מכילים זיהומים רבים בהרכבם. מסיבה זו, מוצרי פירוליזה אלה דורשים טיהור נוסף לשימוש נוסף. וזה מגדיל באופן משמעותי את העלות של מוצרי פירוליזה אלה, מה שהופך את הייצור שלהם לא רווחי במיוחד.
התוצר הגזי של פירוליזה של פחם הוא מה שנקרא גז פירוליזה, שהוא תערובת של גזים דליקים ותרכובות כימיות שונות. במדינות רבות בעולם, גז פירוליזה משמש כיום כמקור אנרגיה חלופי, בעיקר תרמי.
אם הטכנולוגיה הזו די חדשה עבורנו, אז בחלק ממדינות אירופה גז פירוליזה הפך מזמן לדלק מוכר. בנוסף, ניתן להשתמש בגז פירוליזה, כמו גם בזפת פחם, כדי להשיג תרכובות כימיות שונות. אז, בנזן, פנול וחומרים אחרים מבודדים מהגז הזה.
- הערות למאמר
התוכן של הבלוק השני
ציוד לייצור של
הבסיס של תהליך הייצור לייצור פחם הוא המנגנונים הבאים:
- מפצל עצים הידראולי.
- מסורי שרשרת.
- מאזניים.
- תנור פחמים.
- גנרטור חשמל.
לבניית הכבשן, יש להצטייד בשטח פתוח ומפולס, הכבשן עצמו צריך להיות באיכות גבוהה, מה שמבטיח חוסר אפשרות של חדירת חמצן. אחרת, חלק מחומר הגלם לא יעובד, אלא נשרף.
וידאו: תנור פחמים.
תנור טוב מתוכנן כך שהגזים המופיעים במהלך החמצון מוזנים אל התנור, נשרפים שם ונשלחים לשמור על הטמפרטורה הנדרשת. חיסכון באנרגיה כזה הוא ידידותי לסביבה וחסכוני.
קיים גם ציוד בו ניתן להשתמש במיכל אחד בלבד. במקרה זה, ההמשכיות של הייצור הטכנולוגי של פחם מופרעת ומופיעה זמני השבתה. מצב זה נפתר על ידי נוכחות של מיכלים נשלפים בהם ניתן לייבש בנפרד, לחמצן עצי הסקה ולהשאירם לשרוף.
הטכנולוגיות המודרניות המשמשות לייצור פחם הן נטולות פסולת, ידידותיות לסביבה וארגונומיות. הציוד אינו זקוק לטיפול נוסף וספציפי.בייצור, ככלל, 3 אנשים אחראים על המשכיות התהליך וההתאמה האוטומטית של המכונות.
הציוד שונה בשונות שלו, אך ניתן לקבץ אותם ל-3 סוגים עיקריים:
- התקנות ניידות;
- מנגנונים נייחים;
- ציוד עזר.
קבוצת הציוד הראשונה והשנייה נבדלות בנוכחות ובהיעדר האפשרות להעברתו. יתרה מכך, לחלק מסוגי הציוד יש פונקציה אחת לייבוש ופירוליזה.
לכבשני פחם משקל של 6 עד 80 טון. בבחירת ציוד נייד כדאי לקחת דגמים קטנים שיאפשרו לכם לשנות את מיקומם. הבחירה לטובתם נובעת מהיעדר היכולת לספק באופן שיטתי חומרים מתכלים למקום ספציפי. מתקנים ניידים מורכבים ממודולים, מורכבים ומפורקים במהירות. ניתן לאתר אותם מבלי ליצור סככות נוספות וחדרי הגנה.
התקנות נייחות, להיפך, דורשות הקצאת חדר נפרד מותאם, אשר יכול לשמש בו זמנית כאחסון של מוצרים מוגמרים.
התקנת ציוד חייבת להתבצע על ידי מומחים ולעמוד בהוראות GOST. כל המתקנים חייבים לעמוד בדרישות של בטיחות וידידותיות לסביבה, שכן פסולת ושאריות פחמן נשרפות בתנורים.
ציוד עזר רצוי לרכישה, שכן הוא מוזיל מאוד עלויות, בעיקר בעלי אופי זמני. מנגנונים כאלה כוללים אצווה שקילה ואריזה, מפריד.
יתרונות וחסרונות של דודי פירוליזה
בדודי גז משתמשים בדלק בצורה היעילה ביותר, שכן הוא נשרף כמעט לחלוטין. זה לא רק מאפשר לך לקבל יותר חום, אלא גם מפחית פליטות מזיקות לאטמוספירה.
לפעמים דוודים כאלה משמשים לפינוי פסולת ייצור במינימום זיהום אוויר. בנוסף, כמות האפר מצטמצמת, מה שמפחית את תדירות הניקוי (בשימוש בעצי הסקה - בערך פעם בשבוע).
עם בעירה ישירה של דלק מוצק, זה די קשה לווסת את החימום של נוזל הקירור. בדודי פירוליזה בוערים זמן רב, הדבר אפשרי הודות לשליטה באספקת האוויר.
גודל עצי הסקה המשמשים יכול להיות די גדול, אתה יכול להשתמש בעצי הסקה לא קצוצים. דגמים מודרניים מצוידים בציוד אלקטרוני שהופך את השליטה בתהליך החימום לקלה ונוחה יותר.
החסרונות כוללים עלות גבוהה של ציוד ודרישות גבוהות לאיכות חומרי הגלם. חיסכון בדלק לאורך זמן ישלם את עלות הציוד. כדלק, מומלץ להשתמש בעצי הסקה מיובשים למשך 12 חודשים, עם תכולת לחות של 12-20%.
אחרת, הדוד לא יעבוד עם ההספק המוצהר, וגם ייכבה כאשר אספקת האוויר מצטמצמת. אם טמפרטורת נוזל הקירור בצינור ההחזרה נמוכה, הטמפרטורה בתא הראשוני תרד, מה שעלול לגרום לדלק לצאת.
כדי להימנע מכך, לפעמים מותקן צינור מעקף מיוחד. במקביל, העיצוב של מערכת החימום הופך מסובך יותר, ועלות ההתקנה עולה.
שימוש במשיכה כפויה
כדי להבטיח את פעולתו הנכונה של דוד הפירוליזה בעל השריפה הארוכה, נדרשת אספקה של אוויר ראשוני ומשני. טיוטה מאולצת מסופקת על ידי מאוורר או מפלט עשן, הפועלים על אספקת חשמל.
זה מאפשר:
- להגדיל במהירות את הטמפרטורה בתא הבעירה ובמערכת החימום בכללותה;
- להאיץ את תחילת תהליך הפירוליזה;
- להאריך את פעולת הדוד על עומס אחד של דלק;
- לשמור אוטומטית על הטמפרטורה של נוזל הקירור.
השלילי היחיד הוא הצורך באספקת חשמל קבועה. בהיעדרה, פעולת מערכת החימום מושעה.הדרך לצאת מהמצב יכולה להיות שימוש בדוד טיוטה טבעי, שאינו מצריך חיבור לחשמל.
להפעלתו המלאה נדרשת ארובה מעוצבת ומותקנת היטב. יש לנקות דוודים אלו בתדירות גבוהה יותר. בשל היעדר אלקטרוניקה, הסבירות לתקלות ממוזערת. עם זאת, היעילות של דוודים כאלה נמוכה יותר, מה שמתקזז על ידי עלות נמוכה יותר.
השימוש בדודי פירוליזה של דלק מוצק הוא אחת הדרכים היעילות ביותר לארגון חימום אוטונומי. ציוד אלקטרוני מודרני השולט בתהליך העבודה מאפשר להפוך את תהליך החימום לאוטומטי.
היעדר גז או כוח לא מספיק של רשתות חשמל מאלץ את בעלי הבתים לפתור את בעיית חימום החורף בעזרת ציוד דלק מוצק. בין יחידות אלה, דודי פירוליזה בעלי שריפה ארוכה בולטים כקבוצה נפרדת (השם השני הנפוץ, לא לגמרי מדויק, עם זאת, הוא דוודים לייצור גז). הסיבה לכך היא היעילות הגבוהה שלהם - עד 85% וטווח הספק גדול של המכשיר - בין 30 ל-100%.
כיצד לחמם דוד עם בעירה פירוליזה עם פחם
- הצתת דוד פירוליזה על פחם - בבולם פתוח לגמרי נדלקת פחם. אסור להשתמש בנפט, בנזין ותרכובות אחרות המאפשרות לך להצית במהירות את הלהבה. להצתה משתמשים בכמות קטנה של עצי הסקה יבשים.
- העברת הדוד למצב פירוליזה - לאחר שריפה של 15-20 דקות מכוסה הבולם ועובר למצב פירוליזה. מסימניה אחת, הדוד ממשיך לעבוד עד מספר ימים.
איזה פחם עדיף לדודי פירוליזה
טמפרטורה גבוהה
העיצוב מספק תא אש עמוס עליון עשוי פלדה עבה דופן או ברזל יצוק. למרות השינויים במבנה הפנימי, יש צורך לחמם את דוד הפירוליזה אך ורק עם הפחם, שדרגתו מצוינת בתיעוד הטכני.
דרישות נפרדות חלות על גודל השבר. עדיף לחמם דוודים אוטומטיים עם פחם עדין מ-0.5-2 ס"מ, זה נובע מהמוזרות של אספקת הדלק של המקדחה.
- אנתרציט - על פחם אנתרציט, רוב הדגמים המודרניים של ציוד חימום עובדים. לפחם מאפיינים קלוריות טובים ושאריות אפר קטנות.
- פחם - גם השימוש בפחם בדודי פירוליזה מוצדק. סוג זה של דלק הוא התקן לחישוב הערך הקלורי.
- פחם חום - בעל תכולת אפר גבוהה, וכתוצאה מכך נצפית לעתים קרובות שחיקה של השבכה. אפשר להשתמש בפחם חום בדוד פירוליזה רק אם יש מערכת חימום אוויר לפני הזנתו לתנור. השימוש בזני סלע עתירי אפר ורטוב אסור.
- פחם להבה ארוכה - מסופק בלוחות ובשברים גדולים. הוא קיבל את שמו בשל היכולת לבעור בלהבה ארוכה, כמו עץ. יחד עם זאת, זמן הבעירה של פחם בעל להבה ארוכה ארוך פי 2-2.5 בערך מזה של עצי הסקה.
- לבני פחם מיוצרים מפסולת פחם על ידי לחיצה והוספת תרכובות מלט. לבניות נדלקות במהירות ובעלות תכונות קלוריות טובות. כיתרונות, הם גם מבחינים בהיעדר כמעט מוחלט של שאריות אפר וסיגים.
סוגים אופטימליים
צריכת פחם בדוד פירוליזה
סביבה חורף חם כפור
החישובים מתבצעים באופן הבא:
- חשב את השטח המחומם - לשם כך, אורך הבית מוכפל ברוחב שלו.
- חשב את הספק הדוד הנדרש באמצעות הנוסחה 1 קילוואט = 10 מ"ר.
- חשב את עלות השטח המחומם. העלות הממוצעת לעונת החימום תהיה 550 ק"ג לכל 10 קילוואט של דוד או 100 מ"ר.
- הערך המתקבל מוכפל במספר החודשים של עונת החימום.
יצרנים בתיעוד הטכני מציינים כמה זמן הדוד יעבוד על לשונית אחת של פחם, מפרטים את כל סוגי הדלק המותרים לשימוש, צריכה משוערת ומאפיינים נוספים.
בחירת מותג של יצרן ציוד פחם פירוליזה
שוק מקומי
- חימום פירוליזה דודי פחם של ייצור רוסי - מוצרים מיוצרים מותאמים לתנאי ההפעלה המקומיים, לא יומרני לאיכות הדלק. הדגמים הפופולריים ביותר הם Trajan, Geyser, Divo.
- זנים של דודי פירוליזה של פחם מיובאים - מחוללי חום המיוצרים במדינות האיחוד האירופי עשויים מפלדה או ברזל יצוק. עיצוב משולב מותר, כאשר משתמשים בסורגים מברזל יצוק יחד עם מחליף חום מפלדה.המוצרים נבדלים על ידי אמינות גבוהה, אוטומציה מלאה של תהליך הבעירה וחיי שירות ארוכים. מערך החברות פופולרי: Buderus, Atmos וכו'.
דוודים רוסיים
כיצד לבחור דוד פירוליזה
השוק מספק בחירה רחבה לקונה. רוב היחידות הן יצירה של יצרנים צ'כיים, אבל נציגים גרמנים מחזיקים בראש. כמעט כל הדגמים זקוקים לחשמל, הם יכולים לפעול על פחם, עץ, או להיות משולבים.
בעת הבחירה, שימו לב ל:
- כוח יחידה;
- עיצוב חיצוני;
- מספר המעגלים.
בעת רכישת דוד כזה, יש צורך לבחור את כוחו בצורה נכונה כך שיהיה מספיק חום לחדר. המדד הוא כדלקמן: 1kW של כוח דוד פירוליזה נדרש לחימום 10 מ"ר. מ' של הנחות. זאת תוך התחשבות בעובדה שהבית מבודד היטב, גובה הקירות אינו עולה על 3 מטרים. אם הפסדי חום בבית אפשריים, הקונה לא בטוח לגבי אמינות הבניין, אז לא נלקח בחשבון 1 קילוואט, אלא 1.3 קילוואט. לדוגמה, עבור חדר של 30 מ"ר. m צריך יחידת פירוליזה עם הספק של לפחות 3.9 קילוואט (1.3 קילוואט * 30 מ"ר מ"ר / 10 = 3.9 קילוואט).
דודי פירוליזה הם מכשירים טכנולוגיים, יש להם מספר רב של אלקטרוניקה ומגוון של הגדרות, היקרים יותר יש לוח בקרה ותנור קרמי, המאפשר לך להתחמם במשך זמן רב, מאפיינים טכניים טובים. ניתן למצוא גם דגמים חדשים יותר: דוד פירוליזה במארז ברזל יצוק (היצרן הגרמני דקון).
ישנם גם דגמים שעדיין יכולים לתפקד ללא חשמל. מדובר בדודי OROR (צ'כיים). המהות של עבודתם היא כדלקמן: היווצרות גזים מתרחשת במהלך פירוליזה של דלק, דרכם עוברת דרך מבער מסוג דיפוזיה, שם הם מופנים לתא הבעירה.
בעירה מתרחשת בגלל האוויר המשני. אוויר משני אינו מוגבר על ידי המאוורר ואינו מופנה אל תא הבעירה, בניגוד לרוב הדגמים, הוא נשאב אל תוך החדר בזמן תנועת גזים. זה מקל על ידי צינור נקבובי מיוחד. על ידי פתיחת בולמי האוויר המשני והראשוני, תפוקת הדוד מווסתת. מודלים כאלה עובדים באופן אוטונומי לחלוטין, מבטיחים יעילות של 89%.
מערכות חימום אוטונומיות רלוונטיות בעיקר כאשר אין אפשרות להתחבר לאספקת החום הראשית. אחד הסוגים המודרניים של מערכות כאלה הם דודי פירוליזה של דלק מוצק עם תקופת שריפה ארוכה.
מגוון הדגמים הזמינים למכירה נבדלים בהספק, אבזור ומחיר. לדודים כאלה יש יעילות גבוהה וכמות מינימלית של פליטות של מוצרי בעירה לאטמוספירה. היכולת לבצע שליטה אוטומטית הופכת את השימוש בהם לנוח יותר.
המהות של דוד הפירוליזה
דוד פירוליזה כזה נקרא גם דוד לייצור גז. מהות העבודה בשריפת פירוליזה של דלק: בהשפעת טמפרטורות גבוהות ובתנאים של חוסר חמצן, דלק מוצק (ליגניט, לבניות עץ פחם) מתפרק לחלקיקים נדיפים.מתברר מה שנקרא גז פירוליזה. מחווני טמפרטורה של ציוד חימום 200-800 מעלות. תגובה כימית זו תורמת לחימום וייבוש טוב יותר של הדלק בדוד, חימום מתבצע, שהולך לכיוון בעירת אוויר.
אורז. 2
הטמפרטורה הגבוהה מקדמת את ערבוב החמצן עם גז הפירוליזה המשתחרר. כתוצאה מכך, הגז נשרף. אנרגיה תרמית נוצרת מהגז הבוער. יש לציין שגז פירוליזה יוצר אינטראקציה עם פחמן פעיל במהלך הבעירה שלו. לכן, ביציאה מהדוד, לגזי הפליטה כמעט ואין רכיבים מזיקים. במקום זאת, הם תערובת של פחמן דו חמצני ואדי מים. CO2 המתקבל נכנס לסביבה פי שלושה פחות מאשר לאחר הפעלת דודי פחם או עץ קונבנציונליים. יחידות אלו נחשבות ידידותיות לסביבה, אינן מזהמות את הסביבה.
יחידות מסוג זה פועלות על דלק פחם ועץ. אם אתה משתמש בדלק גולמי באיכות נמוכה, המחמם יאבד את כוחו עד 50%. דלק כזה נשרף בצורה גרועה, מעשן, מחמם מעט ומפחית את חיי הדוד והארובה.
היתרונות של יחידות פירוליזה:
- כוח מתכוונן מ-30% ל-100%;
- תהליך הניקוי והתחזוקה פשוט;
- דרישת דלק קטנה;
- אספקת דלק ליום פעם אחת בלבד;
- כמות גדולה של דלק נשרף יחד בבת אחת;
- השימוש בדלק גולמי על ידי דוד פחם, שתכולת הלחות שלו אינה גבוהה מ-20%.
פגמים:
- מכשיר חימום יקר;
- צריך חשמל.
כל סוג של דלק נשרף בצורה שונה. באשר לדלק פחם, חום נשרף תוך 8 שעות, ושחור תוך 10 שעות. עם דודי פירוליזה, חיסכון אפשרי, אפילו תוך התחשבות בחסרונות כמו הצורך בחשמל, לא בעלות נמוכה. יש צורך בחשמל כדי להפעיל את המאוורר, אבל הוא צריך רק 85 וואט כדי לפעול (כמו נורה רגילה). אם זו בעיה, אז גנרטור דיזל יכול לטפל בזה.
היתרונות של יחידות חימום מסוג פירוליזה
- בנוסף ליעילות גבוהה ויכולת שליטה בכוח, היתרונות של ציוד זה כוללים זמן צריבה ארוך בלשונית אחת.
- ידידותיות לסביבה גבוהה: תהליך הבעירה ממשיך עד שהדלק מתפרק כמעט לחלוטין לחומרים ניטרליים - מים ופחמן דו חמצני, ארובות אינן מגודלות בזפת. חומרים מזיקים גזים תוצרי לוואי נוצרים זניחים.
- לא נכלל עשן בחדר. אין היווצרות פיח, כמות האפר שנוצרת היא מינימלית. אוטומציה פשוטה מקלה על השליטה ביחידה.
- מגוון דלקים: עצים, פסולת עץ, פחם - זה היתרון של הדוודים.
- אינו דורש תחזוקה תכופה: מוצרי בעירה אינם מזהמים את היחידה, אך נדרש ניקוי תקופתי. אוטומציה הייטק עוקבת אחר תקלות ומונעת את התרחשותן.
תְבִיעָה
1. מתקן לייצור פחם, המאופיין בכך שהוא עשוי בצורת גוף בעל אוריינטציה אופקית עם קצה עקשן וקירות צדדיים, המחולק על ידי מחיצות עקשן בכיוון אנכי לגוש כבשן אחד לפחות, גוש פירוליזה אחד לפחות ו- לחסום גזי פליטה, בחלק התחתון של הבית יש לפחות אספן אחד של גזי פירוליזה, ובדפנות הצדדיות ו/או מחיצות הבית יש תעלות לתערובת האדים-גז, גזי הפליטה, אספקת אוויר משנית ו זרימת אדי מים, בעוד שיחידת הבעירה עשויה בצורה של תא בעירה עם פתחי הזנה בולמים המווסתים את אספקת האוויר הראשוני, יחידת הפירוליזה כוללת לפחות שני תאים הנוצרים על ידי קירות הבית ו/או מחיצות אנכיות. , כשבכל אחד מהתאים מונח לפחות רטורט אחד, מצויד בצינור ניקוז תעלת תערובת הקיטור-גז מחוברת מצד אחד ליחידת הבעירה, ומצדה השני ליחידת הפירוליזה; , תעלת מחזור אדי המים מחוברת מצד אחד לקולט גז הפירוליזה, ובצד השני לאספן הגז. יחידת יציאת גז הפליטה, כאשר קולט גז הפירוליזה מחובר מצד אחד לצינור היציאה של הרטורט, ומצד שני מחובר ליחידת הבעירה.
2. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שבדפנות כל תא של יחידת הפירוליזה ישנם חורים לחיבור חלל התא עם תעלת תערובת האדים-גז ותעלה לפינוי גזי פליטה.
3. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שתא יחידת הפירוליזה מצויד בכיסוי חסין אטום.
4. המתקן לפי תביעה 1, המאופיין בכך שיחידת פינוי גזי הפליטה עשויה בצורת תא הנוצר על ידי קירות ו/או מחיצות הבית, עם פתחים לחיבור תא יחידת פינוי הגז עם תעלות לאספקת אוויר משני, אדי מים וגזי פליטה.
5. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שכניסת תעלת אספקת האוויר המשנית ממוקמת בדופן הקצה של הבית, והיציאה נמצאת בדופן יחידת פינוי גזי הפליטה.
6. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שתעלות מחזור אדי המים ממוקמות בתעלות אספקת האוויר המשניות.
7. מתקן לפי תביעה 6, מאופיין בכך שהוא מצויד בזין דו-כיווני, המוגדר לניתוק תעלת מחזור אדי המים מקולט גז הפירוליזה.
8. מתקן לפי תביעה 1, המאופיין בכך שתאי יחידת הפירוליזה עשויים מחתך אופקי מרובע.
9. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שכל רטורט ממוקם בחלקו המרכזי של התא עם רווח של לא יותר מ-0.4 מ' מהדפנות שלו.
10. מתקן לפי תביעה 4, המאופיין בכך שנפח תא הבעירה של יחידת הבעירה אינו עולה על 37% מנפח התאים של יחידת הפירוליזה ולא פחות מ-110% מנפח החדר של יחידת פינוי גזי הפליטה.
11. מתקן לפי תביעה 2, המאופיינת בכך ששטח החורים לחיבור עם תעלת תערובת האדים-גז של כל תא אינו עולה על 140% משטח החתך של התעלה של תערובת האדים-גז.
12. מתקן לפי תביעה 1, המאופיין בכך שהרטורט של יחידת הפירוליזה עשוי בצורת גוף בעל תחתית, מכסה ודופן צד גלילי, המצויד בצינור יציאת גז המחובר לקולט גז הפירוליזה, בעוד שהקיר הצדדי עשוי רב שכבתי, וצינור יציאת הגז מותקן בחלק העליון של הקיר הצדדי.
13. מתקן לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שדופן הצד של הרטורט מורכב מלוח מתכת אחד לפחות מגולגל לגליל, או משני גלילי מתכת המונחים בקואקסיאלית עם פער טכנולוגי.
14. המתקן לפי תביעה 1, המאופיין בכך שהוא מכיל יחידת סינון, מפלט עשן וארובה המחוברים בטור דרך צינור הפליטה ליחידת פינוי גזי הפליטה.
הפעלת הדוד
במהלך השקת יחידת הפירוליזה, כדאי לקחת בחשבון את המאפיינים האופייניים שבהם היא שונה מהדודים הקלאסיים. פעולת המכשיר במצב מחולל גז מתבצעת הודות לשני תאים, המצוידים בשערים (דשים)
אבל לא כולם זוכרים שתחילה יש לחמם יחידת חימום כזו.
אורז. 3
עם הגעה לטמפרטורה בטווח של + 500- + 800 מעלות, אתה יכול להתחיל לטבול דלק מוצק, ורק אז להכניס את הבולם למצב פירוליזה של הפעולה, ולהפעיל את מפלט העשן. להבה צהובה-לבנה טהורה (איור.3) מאשר את ההגדרות הנכונות של מחולל הגז, שאין תוצרי בעירה רעילים בתערובות העשן.
רצף פעולות זה במהלך ההפעלה מבטיח בעירה איטית וללא חמצן של דלק, שחרור ושריפה יעילה של גז פירוליזה (טהור), טמפרטורת חדר נוחה קבועה למשך 24 שעות.
עקרון הפעולה של דוד הפירוליזה לשריפה ארוכה
דודי פירוליזה של שריפה ארוכה זוכים לפופולריות רבה, ובמיוחד באותם אזורים שבהם אין גישה לגז
פעולת הציוד מבוססת על פירוק דלק אורגני (עצי הסקה) בתנאים של טמפרטורה גבוהה וחוסר חמצן, ולאחר מכן בעירה של גזי הפירוליזה המשתחררים. מכיוון שניתן לחלק את התהליך באופן מותנה לשני שלבים, תא אש עם שני תאים משמש לזרימתו. דלק מונח בתא ההטענה, שמתחיל לבעור. תהליך הבעירה הופך בצורה חלקה לפירוק תרמי בשל הגישה המוגבלת של חמצן הנחוצה לבעירה. טמפרטורה גבוהה וריכוז חמצן נמוך מובילים להיווצרות תוצרי פירוק: קוק וגז פירוליזה. האחרון, הנכנס לתא השני, עובר בעירה כבר בנוכחות אוויר משני. לרוב הוא נאלץ בכוח בעזרת מאוורר מפוח או מפז עשן. תהליך הבעירה מתרחש בטמפרטורות מעל 1000 מעלות צלזיוס. מתוצרי הבעירה מועבר חום לנוזל הממלא את מחליף החום. התוצרים הגזים הסופיים של התהליך מוסרים דרך הארובה.
עד כה, דודי פירוליזה בעלי שריפה ארוכה נחשבים לציוד החימום היעיל והחסכוני ביותר. המכשיר הדו-חדרי המורכב של הדוד מסביר את העלות הגבוהה שלו. היעילות, הגבוהה ביותר מבין יחידות החימום, מאפשרת לקבל החזר מהיר עבור הדוד.
ייצור פחם
היתרון של עסק המבוסס על שימוש בחומרי גלם זולים מאוד או בחינם הוא רווחיות גבוהה והחזר מהיר על הייצור.
הטבע "מייצר" עצים בכמות מספקת, כך שמפעל לייצור פחם יכול לפעול כל השנה ובתפוקה מלאה.
בנוסף, בניגוד לתעשיית העץ, אין חשיבות רבה לאיכות חומרי הגלם, מה שמאפשר שימוש בעצים מתים ועצים יבשים וזקופים.
במאמר זה נבחן תכנית מפורטת לארגון עסק לעיבוד חומרי גלם מעץ לפחמים איכותיים למנגל או לשימוש נוסף למטרות רפואיות.
הערכת שווי העסק שלנו:
החל השקעות - מ 300,000 רובל.
רווית השוק היא ממוצעת.
המורכבות של פתיחת עסק היא 5/10.
עקרון הפעולה
בניגוד לדודי דלק מוצק מסורתיים, דודי פירוליזה משתמשים במחזור בעירה כפול. בתהליך של פירוק תרמי של חומרים אורגניים, משתחררים גזי פירוליזה, ששריפתם מובילה לשחרור גדול של אנרגיה תרמית.
השימוש בפירוליזה מאפשר לך לקבל יותר חום משריפת דלק. לדודי פירוליזה (הפקת גז) שני תאים - לשריפת דלקים מוצקים וגז משוחרר.
בתא הראשון, בעירה מתרחשת ברמת חמצן נמוכה ובטמפרטורה גבוהה (200-800 מעלות צלזיוס), זה מתחיל את תהליך הפירוליזה. כמות הגזים הנפלטים תלויה בחומר ההזנה המשמש. עץ הוא המתאים ביותר, כאשר נשרף, הוא משחרר את הכמות הגדולה ביותר של גז פירוליזה.
העובי האופטימלי של עצי הסקה הוא מ-70 מ"מ, בנוסף אליהם, ניתן להשתמש בכדורים או נסורת בכמות של לא יותר מ-25%, מכיוון שהם אינם מספקים כוח בעירה מספיק.
פעולתו של דוד לייצור גז בעל שריפה ארוכה מתרחשת על פי התוכנית הבאה:
- הדלק מונח על השבכה (שבכה חסין) דרך חלון ההטענה.
- ספק אספקת אוויר ראשונית אליו.
- הצית את הדלק והבא אותו למצב, השגת הטמפרטורה הנדרשת.
- אספקת האוויר הראשונית מוגבלת על ידי סגירת השסתום, שבגללה מתחיל תהליך הפירוליזה.
- גז פירוליזה בעזרת מאוורר נכנס לתא המשני, שם מסופק אוויר משני.
- גז חם במגע עם חמצן נשרף, משחרר כמות גדולה של חום, המחמם את נוזל הקירור במחליף החום.
- תוצרי הבעירה נפלטים דרך הארובה.
בהתאם לכמות האוויר המשני הנכנס, התגובה מתרחשת בקצבים שונים. זה מאפשר לך לשלוט על טמפרטורת נוזל הקירור באמצעות שסתום אוטומטי, המגביל את אספקת האוויר למבער לאחר.
עם האיכות האופטימלית של העץ הנשרף, היעילות של דודי פירוליזה ארוכת טווח היא 85-90%. אינדיקטור זה יורד בחדות עם עלייה בלחות של עצי הסקה, שכן אדי מים מפחיתים את ריכוז הגזים הדליקים.
ייצור פחם
הטכנולוגיה לייצור פחם פשוטה יחסית, אך עדיין דורשת תרבות מסוימת של ייצור והכרת תכונות התהליכים הטכנולוגיים. אי שמירה על תהליכים טכנולוגיים מביאה לירידה בתפוקת הפחם, מתקבל פחם עם סדקים, קטנים, מריח זפת, לא נשרף.
כדי להשיג פחם מעץ, עליו לעבור תהליך של פירוליזה, פירוק ללא חמצן. העץ מתפרק, בהשפעת החום, ברטורט - מיכל פלדה עם פתחי העמסה סגורים היטב, החימום מתבצע על ידי הכנסת הרטורט לתנור מיוחד. |
הגזים שמשתחררים בתהליך הפירוליזה נפלטים דרך צינור מיוחד מהרטורט לתא הבעירה ונשרפים שם. בשל הזרימה המתמדת של הגז הנפלט לתוך התנור, קיימת צריכה מינימלית של עצי הסקה לשמירה על הבעירה. ניתן לחלק את הפירוליזה לשלושה שלבים עיקריים, הנבדלים זה מזה במדידות בקרה ובסימנים הנראים לעין.
ייבוש עץ הוא השלב הראשון. זה מתרחש בטמפרטורה של פחות מ 150 מעלות צלזיוס, לחות יוצאת מחומר הגלם. התהליך הטכני רק מתחיל בעובדה שעצי הסקה ליבנה קצוצים לגודל הרצוי מונחים ברטורט, פתח ההזנה נסגר ומונח בתא ייבוש.חומרי הגלם חייבים לעמוד בתקן GOST 24260-80.
כדי לטחון ריקים לגודל האופטימלי, האורך אינו עולה על 0.5 מ' והקוטר אינו עולה על 0.1-0.15 מ', נעשה שימוש במכונה מיוחדת - מפצל עצים חשמלי. לאחר ייבוש העץ, הרטרט מועבר לתא הפירוליזה באמצעות מנגנון הרמה (לדוגמה, קורת מנוף). שם מתרחש השלב השני - הפירוליזה בפועל, זיקוק יבש. |
בשל העובדה שהעץ מורכב ממכלול שלם של תרכובות אורגניות, תהליך ריקבון העץ מורכב מאוד. לתרכובות אורגניות משקלים מולקולריים שונים, ולכן גם התגובות הכימיות המתרחשות ביניהן שונות. במסגרת אתר זה, הגיוני לתאר רק במונחים כלליים את התגובות הללו, שכן קשה יהיה לחשב או לתאר בפירוט את כל התגובות הללו.
ככלל, בתהליך הפירוליזה מתרחשות תגובות כימיות עוקבות ומקבילות, המובילות להופעת קשרים חדשים ולשבירת קשרים ישנים שהיו קיימים לפני טיפול בחום. החומרים החדשים שנוצרו מתחילים בתגובות הדדיות. Xylan מתחיל להתפרק ראשון, בטמפרטורה של 150 מעלות צלזיוס, התהליך ממשיך ב-250 מעלות צלזיוס או יותר. תהליך זה מוביל ליצירת חומרים כמו חומצה אצטית, פורפולול וגזים. |
||
בנוסף, hemicelluloses מתחילים להתפצל על פני העץ בטמפרטורה של 170-200 מעלות צלזיוס. |
||
לגנין מתחיל להתפרק לאחר מכן, בטמפרטורה של 200 מעלות צלזיוס, מה שמוביל לשחרור תרכובות נדיפות במשקל מולקולרי נמוך. תאית מתפרקת ב-300 מעלות צלזיוס. בשלב זה ניתן להבחין בתקופה הנקראת אקסותרמית, והיא חשובה מאוד לכל תהליך שריפת הפחם בכללותו. במהלך תקופה זו, הפירוליזה ממשיכה במרץ, חום התגובה משתחרר, זה מתרחש בטמפרטורה של כ -280 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה של העץ תתחיל לעלות באופן ספונטני עד לשחרור כל החום של האקסותרמי. לשלב הבא, סילוק פחם, תידרש שוב אספקת חום חיצונית. |
השלב השלישי הוא סילוק הפחם. אם נוצר פחם בשלב הקודם, הרי שבשלב זה מופרדים מהפחם שנוצר שרפים בכמות קטנה וגזים רבים שאינם מתעבים. זה מתרחש בטמפרטורות של 350 מעלות צלזיוס עד 550 מעלות צלזיוס. החידוד מתרחש באותו תא פירוליזה.
השלב האחרון הוא קירור, אריזה, אחסון. לאחר סיום תהליך הפירוליזה, מוציאים את הרטורטים עם פחם מוכן מתא הפירוליזה בזה אחר זה או בזוגות באמצעות קרן מנוף, ומותקנים בקסטה לקירור. זמן הקירור משתנה בהתאם לגורמים חיצוניים (עונה, נוכחות או היעדר רוח, משקעים). |
את הרטורטים המקוררים שוב מרימים ותולים מעל מכונת המילוי, לאחר פתיחת פתחי הפריקה התחתונים הם מתרוקנים. לאחר מכן, הפחם מסונן משברים עדינים ואבק, נארז, נשקל ותופרות שקיות פחם.
מוצרים ארוזים מאוחסנים במחסן עד למשלוח נוסף לצרכנים.
הרטורטים המשוחררים מפחם ממולאים שוב בעצי הסקה ומכניסים לתא ייבוש.