Пиролизная установка своими руками для переработки отходов

Стационарные пиролизные установки для переработки мусора, продукты пиролиза, самодельные агрегаты

Пиролизная установка – это устройство, которое позволяет полностью решить проблему утилизации и переработки твердых бытовых отходов. Достоинством оборудования является экологичность и безопасность применения. В результате непрерывного пиролиза невостребованное сырье преобразовывается в качественные пользующиеся спросом материалы.

Стационарная установка для пиролиза

Оборудование пиролизного типа для переработки твердых отходов представляет собой блочную конструкцию с расположенной в центре достаточно объемной камерой. Верхняя часть устройства имеет загрузочные отверстия, через которые поступает сырье, требуемое утилизации.

В систему входят насосы различной мощности. Установка также оснащена:

• конденсаторами
• вентиляторами, над которым закреплены дроссельные заслонки
• отсеками для воды
• реактором
• загрузочным блоком
• модулями выгрузки
• швельшахтами
• газоанализаторами
• подогревающими воздух приспособлениями
• дымососами

Реактор устройства имеет герметичную загрузочную дверку. Она может быть прямоугольной или круглой формы. Последний вариант считается более удобным в использовании. Диаметр проема соответствует размеру реактора – от 2,2 до 2,8 метров. Количество сопел в устройстве зависит от модели пиролизного агрегата.

Характеристика

Пиролизные стационарные установки – это оборудование с высокими техническими показателями:

• производительность – более 120 куб. м. в час
• рабочий температурный режим – 230 градусов
• мощность насосов – 4 ватт
• давление в системе – более 40 Па

Оборудование стационарного типа содержит различного диаметра дымоотсосы и защитную систему серии РР20. Затворы в такой конструкции установлены только на центральном участке камеры. Разовая загрузка сырья в таких агрегатах может составлять от 4 до 20 тонн.

Рабочий процесс

С помощью пиролизной установки производится быстрая и полная переработка отходов с целью получения различных материалов высокого качества. Процесс модификации невостребованного сырья выполняется в такой последовательности:

1. Твердые бытовые отходы поставляются через загрузочную дверь. После поступления необходимого количества сырья отсек герметично закрывается.
2. С помощью дизельной или газовой горелки происходит нагревание реактора до температуры 300- 400 градусов. Тепловой процесс способствует формированию нефтяных фракций. В некоторых моделях может использоваться другой вид топлива – дрова или уголь.
3. При поступлении нефтяных газов в сепаратор происходит процесс конденсации тяжелых частиц пиролизного масла. После этого в каталитической колонне осуществляется молекулярное расщепление продукта, что приводит к образованию большого количества легких маслянистых фракций.
4. Преобразованные газы поступают в кожухотрубное холодильное отделение, где после охлаждения и конденсации аккумулируются в топливной камере. Все оставшиеся горючие составляющие способствуют дальнейшему пиролизному процессу.

По завершению переработки оборудование остывает. Время охлаждения системы зависит от размеров устройства и производительных особенностей, в среднем составляет 2 — 4 часа.

Посредством автоматической системы выгрузки углерод поступает в специальные емкости для хранения. Затем через рабочий дверной проем достается металлоккорд, который во время переработки скручивается в рулон. Такое свойство намного облегчает процесс его удаления.

После извлечения всех продуктов пиролиза можно выполнять загрузку второй порции сырья для переработки.

Какие материалы можно переработать

В пиролизной установке можно произвести полную переработку таких бытовых отходов:

• пластик – мешки, пакеты, сумки
• бумага – макулатура, остатки фабричного производства
• отходы резины – подошва обуви, резинки жевательные
• кабель – телефонный, ПВХ, с резиновым изоляционным покрытием
• шины – мопедов, грузовых машин, велосипедов, изделия с нейлоновым кордом

Пиролизной обработке также могут подвергаться бутылки, пластиковые части автомобиля, старые ковры, металлопластиковые детали, масла после отработки, мазут.

Перед переработкой выполняется сортировка отходов. Отбор сырья выполняется согласно гранулированному составу и виду. Для повышения пиролизного процесса материал сушат и измельчают.

Продукты пиролиза

В результате переработки получаются такие продукты:

• углерод – 30 – 40%
• масло пиролизное – процент зависит от массы загружаемых отходов и в среднем составляет 20 – 65%
• корд металлический – образуется в результате модификации шин и покрышек
• смесь пиролизных горючих газов – 10%

Также в процессе преобразования отходов выделяется небольшое количество воды и пара. Все продукты пиролиза находят свое применение во многих промышленных сферах.

Перемолотый углерод применяют при изготовлении красящих веществ и резины. При этом для переработки используются отходы шин.

Пиролизное масло с помощью дистилляции преобразовывают в бензин или дизельное топливо.

Самодельное оборудование

Сделать своими руками установку для переработки отходов не просто. Для сборки конструкции требуются определенные знания и навыки. Изначально подбирается большого размера камера. Сверху формируется загрузочный проем с дверкой.

Для установки необходимого температурного режима используются дроссельные заслонки. Устанавливаются конденсатор, вентилятор, а затем насос, а под ним швельшахта. Емкости для воды монтируются в нижней части устройства.

Самодельный монтаж пиролизной установки требует точности и соблюдения всех технологических требований. От правильной сборки конструкции зависит не только качество переработки отходов, а и безопасность использования оборудования.

Пиролизные установки – это полностью автоматизированные устройства, обеспечивающие полную утилизацию твердых отходов. Технология термической переработки невостребованного сырья позволяет получить продукты высокого качества, которые успешно применяются в различных промышленных отраслях.

Источник

Принцип работы пиролизной печи — как пользоваться установкой

Количество бытовых и промышленных отходов на планете неуклонно растет. До 75% из них – органические вещества. Для эффективной утилизации органического сырья используется пиролиз. Этот процесс более безопасный, по сравнению со сжиганием мусора. Пиролизная технология в области переработки ТБО перспективна. В результате образуются вторичные материалы, подлежащие дальнейшему применению в быту или на производстве.

Что такое пиролиз

Пиролиз – процесс высокотемпературного разложения органических материалов и неорганики в условиях отсутствия кислорода. Метод переработки – малоотходный или вовсе безотходный. Позволяет сформировать циклическую технологию утилизации.

Во время пиролиза обрабатываемые материалы не сгорают полностью. Они расщепляются на твердые остатки с выделением пиролизных газов. После полной переработки на выходе будут новые продукты. Их состав, консистенция и характер зависят от использующегося метода и вида сырья.

Принцип работы пиролизной печи

Печь для пиролиза состоит из корпуса. Внутри установлена встроенная топка. В нее закладывается древесина или иное сырье для переработки. Когда отсек топки закрыт, воздух внутрь не поступает. Элементы конструкции герметичны – дверь печи закрывается вплотную. В установке работает вентилирующая система для приточно-вытяжных функций.

В условиях пиролиза топливо сгорает медленно. После закладки сырья в отсек оно поджигается. Понадобится время, чтобы разгорелся материал. Затем доступ кислорода перекрывается. Из-за нехватки воздуха горение замедляется, а дрова обугливаются.

В процессе выделяется мощная тепловая энергия. Эффект обусловлен тем, что при низкой концентрации кислорода материал горит медленно. Результатом процесса становится кокс, зола и газ. Горячий газ внутри котла взаимодействует с воздухом и горит при высокой температуре. Эта реакция сопровождается выделением тепла.

Пиролизная установка работает в два этапа:

1. Вначале сгорает материал, отправленный в отсек. На этом этапе доступ кислорода заблокирован. Выделяется горючая газовая смесь.
2. На второй стадии сгорает смесь выделенного газа с воздухом.

Двухэтапный принцип действия применяют в самодельных пиролизных печах с дожигом газов:

• «Буржуйках»;
• Дровяных печах;
• Генераторах твердотопливного типа.

Отработанные материалы выгружает вращающаяся реторта. Это изделие круглой формы, опускающееся на опору печи.

Виды пиролиза

От состава перерабатываемого сырья и планируемого конечного продукта зависит выбор вида пиролиза.

Сухой и окислительный способ

С учетом температуры, при которой протекает процесс, выделяют окислительный и сухой виды пиролиза.

При окислительной реакции в установке термически разлагаются производственные отходы. Они сжигаются частично или напрямую контактируют с продуктами топливного сгорания. Метод оптимален для обезвреживания сырья, непригодного для газификации или горения:

• Пастообразное сырье;
• Отходы с высокой вязкостью;
• Осадки с процентом влажности;
• Золистые отходы и шламы;
• Загрязненная земля;
• Пылящее сырье;
• Отходы с содержанием металлов и их соединений;
• Кабели;
• Старые баллоны;
• Отработанные покрышки автомобилей.

Окислительный пиролизный метод подходит для утилизации твердых отходов производственных процессов и сточных вод.

Сухой пиролиз – способ термообработки сырья с активным его обезвреживанием. Топливом служит химическое вещество. Метод применяется для создания безотходных технологических циклов.

Низко-, средне- и высокотемпературный виды

Низкотемпературный процесс протекает при отметке 450-550 градусов. Характеристики способа:

• Увеличенный выход жидкого продукта и полукокса;
• Уменьшенный выход горючего газа с повышенной теплотой сгорания;
• Подходит для получения жидкого горючего (смолы);
• Используется при обработке каучуковых отходов для получения мономеров;
• Полукокс служит бытовым горючим материалом.

Среднетемпературный способ коксования протекает при показателе до 800 градусов. Сопровождается выделением повышенного объема газа со сниженной температурой сгорания. Уменьшается и объем остаточных продуктов: кокса и жидкости.

Высокотемпературный вид – коксование в диапазоне температур 900-1050 градусов. Выход твердых и жидких остатков минимизирован. Выработка газа увеличена до предела с уменьшенной теплотой сжигания. Итог: снижение концентрации смолы, получение топлива, пригодного для транспортировок.

Быстрый и медленный пиролиз

Быстрый способ – высокотемпературное разложение материала без участия кислорода со скоростью нагрева тысячи градусов в секунду. Его сравнивают со «взрывным вскипанием». Разрушение веществ происходит на молекулярном уровне.

Медленный пиролиз – длительное разложение материала под действием температуры со скоростью нагрева градусы в минуту (час).

Самостоятельное изготовление печи

Бытовая печь, работающая по принципу пиролиза, подойдет для:

• Дачи;
• Дома;
• Походных условий;
• Бани;
• Гаража;
• Других жилых построек.

Занимаясь изготовлением пиролизной печи своими руками, важно рассчитать пропорцию газа с кислородом, размеры конструкции и требуемую мощность.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для монтажа бытовой пиролизной печи понадобится следующий перечень материалов и инструментов:

• Аппарат для сваривания деталей;
• Электродрель;
• Болгарка;
• Электроды;
• Отрезной круг 240 мм;
• Шлифовальный круг 135 мм;
• Листы металла толщиной 4 мм;
• Трубы отличающихся диаметров;
• Трубы профилированные;
• Датчик температур;
• Вентилятор.

После строительства конечный этап отделки – обкладка печи кирпичом или внутренняя футеровка, чтобы создать эффект «термоса». Кирпичная кладка выполняется после монтажа установки.

Пиролизная печь имеет 2 камеры сгорания. Одно отделение перерабатывает твердые материалы, а второе – смешивает продукты обработки с воздухом. Если первое отделение расположено вверху, между отсеками устанавливается колосниковая решетка. В металлической печи роль перегородок играют полые пластины.

Чертеж для изготовления

На чертеже будет видна форма корпуса, размеры, способ расположения камер. Затем нужно рассчитать мощность для обогрева помещений. На схеме устройства отражены такие элементы:

• Металлическая бочка – емкость для сгорания материала (главная камера);
• Отверстие для подвода кислорода;
• Трубы для отвода дыма;
• Трубы для контура, по которому циркулирует вода;
• Камера дожига;
• Вентиляционная система;
• Регуляторы.

Начертить схему будущей печи можно своими руками с учетом конструктивных особенностей. Основой послужит готовый чертеж соответствующего варианта буржуйки.

Рис. 1 Схема монтажа бытовой установки

По чертежам можно собрать печь прямо на месте ее применения. Когда будет готово основание, устанавливаются стенки внутри и отсек для золы. Сварочным аппаратом собираются составные части, затем – теплообменник, колосники и камеры печи. Между стенками засыпают песок, который предупредит перегревание установки во время эксплуатации. В конце устанавливаются дверцы и заслонки, выполняется подключение к контурам водного теплообменника.

Что можно переработать пиролизом

От назначения пиролизной установки зависит выбор сырья. Если это утилизационная печь, она перерабатывает отходы:

• Пластмассовые и полимерные материалы;
• Кабели;
• Скрап автомобилей;
• Покрышки;
• Шламы нефтедобывающей промышленности;
• Побочные продукты бурения;
• Землю, загрязненную мазутом и смолистыми веществами;
• Отработанное масло.

При применении пиролиза для получения газа, обогащенного углеводородами, установки перерабатывают:

• Древесину;
• Древесный уголь;
• Нефтепродукты;
• Другие виды твердого топлива.

Продукты переработки мусора

Продукты переработки отходов отличаются в зависимости от использованного для пиролиза сырья. Если в печь загрузить древесину при нагреве до 400 градусов, можно получить:

• Кетоновые вещества,
• Альдегиды,
• Деготь в смеси с древесным уксусом.

Если пиролизу подвержен полиэтилен, на выходе будет:

• Смесь из предельных и непредельных углеводородов;
• Газы;
• Жидкая составляющая;
• Парафин;
• Этилен.

При переработке пластика результатом пиролиза могут стать:

Результатом обработки отходов органического типа становится одновременно два вида продуктов: жидкая составляющая и кокс. В жидком виде можно получить пиролизный газ (органическое топливо) и смолы. При фильтрации и осаждении газообразной части вырабатываются углеводороды. Дополнительно производители занимаются получением ароматических соединений путем пиролиза.

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Правила сжигания мусора во дворе частного дома и ТБО на заводе

Процесс переработки отработанного машинного масла в дизтопливо

Виды отходов производства и методы переработки промышленного мусора

Технология вторичной переработки пластика и утилизации его отходов

Этапы работы заводов по переработке автомобильных покрышек

Источник