مع تسارع التصنيع العالمي، أظهرت كمية البلاستيك والطين النفطي والإطارات المنتجة اتجاهًا متزايدًا عامًا بعد عام. وفي مواجهة التحديات البيئية التي تفرضها هذه النفايات الصلبة، حظيت تقنية التحلل الحراري باهتمام واسع النطاق. فهي تحول النفايات إلى زيت وقود، وهو إجراء مهم لتحقيق التنمية المستدامة. لذلك، من الأهمية بمكان استكشاف التغييرات في البلاستيك والطين النفطي والإطارات أثناء عملية التحلل الحراري.
الخطوات الأساسية لعملية التحلل الحراري
تقسم عملية التحلل الحراري النفايات إلى غاز اصطناعي وزيت تحلل حراري وبقايا صلبة عند درجات حرارة عالية في ظل ظروف الأكسجين الدقيق. لا تشمل عملية التحلل الحراري بالكامل التحلل الحراري للمواد الخام فحسب، بل تشمل أيضًا جمع المنتجات ومعالجة الغازات العادمة والمعالجة العميقة الخلفية لمنتجات النفط، إلخ. فيما يلي سوف نكشف عن تقنية التحلل الحراري من خلال سير العمل Beston مصنع الانحلال الحراري.
تغذية المواد الخام
تتمثل هذه العملية في نقل المواد الخام إلى المفاعل. وتتضمن طرق النقل الرئيسية ما يلي:
- التغذية اليدوية: يضع المشغل المواد الخام مباشرة في المفاعل. ونظرًا لانخفاض درجة الأتمتة، فهي مناسبة عادةً آلة الانحلال الحراري على نطاق صغير.
- التغذية الهيدروليكية: يقوم النظام الهيدروليكي بدفع المواد إلى داخل المفاعل. يسمح الضغط الناتج عن الجهاز الهيدروليكي بتغذية المواد إلى داخل المفاعل بشكل متساوي.
- التغذية بالبراغي: ينقل الناقل اللولبي المواد إلى المفاعل. ويقوم الناقل اللولبي بدفع المواد إلى الأمام تلقائيًا.
تفاعل التحلل الحراري
تشكل عملية التحلل الحراري في المفاعل جزءًا أساسيًا من عملية مصنع التحلل الحراري، وذلك لأنها تحدد كفاءة العملية بأكملها. وتتضمن بشكل أساسي المراحل التالية:
- التسخين المسبق: أولاً، قم بتشغيل الموقد لتسخين الفرن الرئيسي مسبقًا. وذلك لضمان التسخين الموحد لمواد التحلل الحراري الخام. عادةً ما يكون وقت التسخين المسبق من 2 إلى 4 ساعات.
- تبدأ التفاعلات: تدخل المواد الخام إلى فرن الاحتراق. عندما تصل درجة الحرارة إلى 180 درجة مئوية، يتكون غاز الزيت. بعد ذلك، عندما تصل درجة الحرارة إلى 280 درجة مئوية - 350 درجة مئوية، يميل التفاعل إلى الاستقرار.
- اكتمال التفاعل: عندما ترتفع درجة حرارة الفرن الرئيسي، بينما تنخفض درجة حرارة المجمع والضغط، ينتهي التفاعل.
مجموعة المنتج النهائي
تشتمل المنتجات النهائية لعملية التحلل الحراري على السائل (زيت التحلل الحراري)، والغاز (الغاز الاصطناعي)، والمواد الصلبة (البقايا). وتوجد مرافق خاصة بها لتجميع هذه المنتجات:
- زيت الانحلال الحراري:أولاً، يدخل غاز الزيت الناتج عن تفاعل التحلل الحراري إلى المجمع لفصل الشوائب. بعد ذلك، يدخل غاز الزيت إلى مكثف الزيت لتكوين زيت التحلل الحراري، والذي يتم تخزينه في خزان تخزين الزيت.
- الغاز المتزايد:تدخل المكونات غير القابلة للتكثيف في غاز الزيت عالي الحرارة إلى مادة الهيدروسيل للتنقية. بعد ذلك، يدخل الغاز الاصطناعي المتكون إلى الموقد لتشغيل مفاعل الانحلال الحراري.
- بقايا صلبة:بعد اكتمال التفاعل، يقوم الناقل اللولبي بتفريغ البقايا الصلبة في الفرن. يمكن أن يؤدي استخدام الناقل اللولبي المبرد بالماء إلى تقليل درجة حرارة الخبث وتقليل وقت التبريد.
معالجة غاز الذيل
أولاً، يتم تبريد غاز العادم بواسطة مكثف الدخان. ثم يدخل الغاز المبرد إلى برج الرش، الذي يزيل الجزيئات الدقيقة والملوثات المتبقية. وأخيرًا، تقوم المدخنة بتفريغ الغازات. إذا كنت بحاجة إلى معايير انبعاث أعلى، فيمكنك استخدام نظام معالجة غاز العادم المتطور. يمكن لهذا النظام تحقيق معايير الانبعاث التالية:
الملوثات | معيار الانبعاث |
---|---|
ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) | ≤ 50 مجم / متر مكعب |
أكاسيد النيتروجين (NOx) | ≤ 200 مجم / متر مكعب |
المادة الجسيمية | ≤ 10 مجم / متر مكعب |
حمض الهيدروكلوريك (HCl) | ≤ 10 مجم / متر مكعب |
حمض الهيدروفلوريك (HF) | ≤ 1 مجم / متر مكعب |
رؤى حول عملية التحلل الحراري: منظور المواد الخام
إن النقطة المشتركة في تكوين النفايات الثلاثة، البلاستيك، والوحل النفطي، وإطارات النفايات، هي الهيدروكربونات ذات الوزن الجزيئي العالي. وهذا يجعلها مناسبة جدًا لإعادة التدوير بالتحلل الحراري. ومع ذلك، فإن هذه الأنواع من تقنيات التحلل الحراري مختلفة:
عملية الانحلال الحراري للنفايات البلاستيكية
المكونات الرئيسية للبلاستيك هي البوليمرات ذات السلسلة الطويلة، مثل PE وPS وPP. عند تحلل هذه المواد بالحرارة، تنكسر سلاسل البوليمر لتكوين هيدروكربونات منخفضة الوزن الجزيئي. نظرًا لنسبة الكربون والهيدروجين العالية للبلاستيك، فإنه يمكن أن ينتج كمية كبيرة من الغاز الاصطناعي ومنتجات النفط أثناء عملية التحلل الحراري. ومع ذلك، غالبًا ما يؤثر تكوين زيت الشمع على كفاءة التحلل الحراري للبلاستيك. لذلك، معدات الانحلال الحراري البلاستيك غالبًا ما يتم استخدام برج تحفيزي لحل هذه المشكلة. العملية المحددة هي كما يلي:
عملية الانحلال الحراري لحمأة النفط
الحمأة النفطية هي منتج ثانوي ينتج أثناء استخراج النفط ومعالجته وتخزينه. وهي تحتوي على مادة عضوية غنية (مثل الهيدروكربونات البترولية) وكمية معينة من المواد غير العضوية (مثل المخلفات الصناعية). وعادة ما تسمى المعدات التي تعالج هذه النفايات TDUيمكن أن تنتج أنواع مختلفة من الحمأة الزيتية كميات كبيرة من الزيت أثناء عملية التحلل الحراري. والأهم من ذلك، أن التحلل الحراري يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تجميد المواد الضارة.bstإزالة المعادن الثقيلة مثل المعادن الموجودة في الحمأة النفطية الموجودة في البقايا، مما يقلل من خطر التلوث الثانوي. والعملية المحددة هي كما يلي:
عملية التحلل الحراري للإطارات المستهلكة
المكونات الرئيسية للإطارات المستعملة هي المطاط الطبيعي والاصطناعي والأسلاك الفولاذية والمواد المضافة المختلفة، والتي تتحلل إلى أسود الكربون وزيت التحلل الحراري والغاز الاصطناعي والأسلاك الفولاذية أثناء التحلل الحراري. يمكن إعادة تدوير أسود الكربون لإنتاج منتجات المطاط. يمكن معالجة الزيت بشكل أكبر لإنتاج وقود الديزل غير القياسي ووقود المولدات النفطية الثقيلة. يمكن إعادة استخدام الأسلاك الفولاذية في منتجات الصلب. يجعل الهيكل العضوي المعقد المنتجات المنتجة في مصنع الانحلال الحراري للإطارات تتمتع الإطارات بقيمة مضافة عالية. تتم عملية تحلل الإطارات بالحرارة على النحو التالي:
أنواع مختلفة من عملية التحلل الحراري: الدفعة مقابل العملية المستمرة
باعتبارها طريقة مستدامة لإعادة تدوير النفايات، تعمل تقنية التحلل الحراري للنفايات بطريقتين رئيسيتين: الدفعات والمستمرة. إن فهم الخصائص الأساسية لهاتين الطريقتين سيساعدك على اختيار العملية المناسبة لتلبية احتياجات المعالجة المختلفة.
عملية التحلل الحراري الدفعي
تشير عملية التحلل الحراري الدفعي إلى معالجة كمية ثابتة من المواد الخام في حاوية مغلقة مفاعل الانحلال الحراريفي كل دورة دفعة معالجة، يجب تنفيذ مراحل التحميل والتسخين المسبق والتفاعل والتبريد والتفريغ بشكل منفصل. تستغرق كل مرحلة قدرًا معينًا من الوقت. فقط عند اكتمال عملية التحلل الحراري للدفعة السابقة، يمكن للمشغل بدء الدفعة التالية.
المميزات
- مرونة عالية:يمكن للمشغل تعديل مخطط التكوين ومعلمات المعالجة وفقًا للمواد الخام واحتياجات الإنتاج.
- عملية سهلة:إن تخطيط وهيكل المعدات المطلوبة لهذه العملية بسيط، مما يجعله مناسبًا للتشغيل والصيانة.
- أداء عالي التكلفة:الاستثمار الأولي في المعدات صغير والعائد على الاستثمار سريع. وبالتالي، فهو مناسب للإنتاج الصغير والمتوسط.
عملية التحلل الحراري المستمر
تتضمن عملية التحلل الحراري المستمر معالجة المواد الخام دون انقطاع في تدفق مستمر عبر مفاعل التحلل الحراري. وعلى عكس عمليات الدفعات، يتم تغذية المواد في المفاعل باستمرار ويتم استخراج المنتجات في نفس الوقت. تم تصميم هذه الطريقة للعمل في وضع الحالة الثابتة، مع حدوث مراحل العملية (التسخين والتفاعل والتبريد) في تسلسل مستمر.
المميزات
- كفاءة عالية:تسمح المعالجة المستمرة بتدفق مستمر للمواد والمنتجات، مما يؤدي إلى تحسين وقت المعالجة الإجمالي وزيادة الإنتاجية.
- تكاليف تشغيل أقل:على الرغم من أن الاستثمار الأولي أعلى، مصنع الانحلال الحراري المستمر يمكن تحقيق اقتصاديات الحجم لكميات كبيرة من المواد.
- عملية مستقرة:إن الطبيعة المستمرة للعملية توفر جودة منتج أكثر ثباتًا وتقلل من خطر انقطاع العملية، مما يؤدي إلى تحسين الموثوقية.
عملية التحلل الحراري تفتح الطريق أمام إعادة التدوير المستدام
تعتبر عملية التحلل الحراري حلاً واعدًا لمعالجة مجموعة متنوعة من المواد المهدرة، بما في ذلك البلاستيك والطين والإطارات. من خلال تحويل هذه المواد الصعبة إلى منتجات قيمة، لا تحل عملية التحلل الحراري مشكلة التخلص من النفايات فحسب، بل تساهم أيضًا في استعادة الموارد المستدامة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع كل عملية بمزايا فريدة من حيث المرونة والكفاءة والفعالية من حيث التكلفة. إذا كنت ترغب في بدء مشروع إعادة تدوير التحلل الحراري، فيرجى استشارة Beston Group Co., Ltd. عن حلول.