ПРОДУКТЫ ПИРОЛИЗА

Выход. Продуктами процесса пиролиза Tech-Air могут быть углистое вещество, топливная жидкость и газы. Выходы продуктов для опреде­ленного сырья определяются температурой в конвертере, которая в свою очередь регулируется изменением отношения воздух/сырье. При данной скорости подачи воздуха это отношение зависит от скорости подачи сырья, которая регулируется с помощью уровнемера. Полу­промышленные установки эксплуатировались с выходами углистого ве­щества в пределах 8^45 масс.% сухого сырья (табл. 1).

Таким образом достигается возможность производить топливо пи­ролиза при приемлемом расходе энергии (такой, как газы, требующиеся для сушки) и максимальном выходе продуктов с наибольшей рыночной стоимостью.

В случае необходимости производства только топливной жидкости углистое вещество может быть возвращено в конвертер. Такой способ экспулатации установки позволяет использовать ее при отсутствии по­требителя на углистое вещество. Данная технология демонстрировалась на одной из полупромышленных установок, причем в качестве сырья была взята щепа сосновой коры. Выход углистого вещества составлял 20 масс. % сырья. Углистое вещество подвергалось грохочению; крупные частицы возвращались в конвертер, а 3,8 масс. % более мелких (проходящих через сито) частиц удалялось с золой.

Характеристика продуктов пиролиза зависит от типа сырья и условий проведения процесса. Высшая теплота сгорания углистого вещества, по­лучаемого при переработке смеси сосновой коры и опилок, обычно ко­леблется от 28 800 кДж/кг при высоких выходах углистого вещества до

Таблица 1. Выход продуктов пиролиза на 100 кг сухой смеси сосновой коры и опилок

Вариант Сырье, Посгупле — Углистое Газ, Топливная

Кг ние воздуха, вещество, кг жидкость,

Кг кг. J кг

Максимальный выход

Углистого вещества

100

31

35

78

18

Максимальный выход

То-

Пливной жидкости

100

34

25

86

23

Максимальный выход

Га-

За

100

33

20

94

19

31 600 кДж/кг при низких выходах углистого вещества. Насыпная плот­ность углистого вещества находится в пределах 160-210 кг/м3.

Газы пиролиза доступны для использования при температуре при­мерно 93°С и содержат около 30% влаги. В этих условиях теплота сго­рания газов выше 8350 кДж/м3, а плотность порядка 0,8 кг/м3. На осно­вании этих данных может быть вычислена теплота сгорания газов в стандартных условиях, которая составит 10 900 кДж/нм3 для влажных газов и 15 600 кДж/нм3 для сухих газов. Газы пиролиза, как правило, содержат СО. Поэтому при эксплуатации установок типа Tech-Air необ­ходимо использование специальных трубопроводных коммуникаций и принятие соответствующих мер предосторожности.

Топливная жидкость пиролиза отличается большой вязкостью и ра­ботать с ней трудно. В связи с высоким содержанием влаги и кислорода она вызывает коррозию мягких сталей. Для снижения вязкости содер­жание воды поддерживается обычно на уровне 26%. При таком содер­жании влаги кинематическая вязкость жидкости колеблется от 58 мм2/с при 20,0°С до 18 мм2/с при 55,6°С. При более высоких температурах происходит разложение топливной жидкости, приводящее к необрати­мому увеличению вязкости. Такая жидкость имеет более высокую те­плоту сгорания 21 100 кДж/кг и плотность порядка 1,185-1,230 кг/л, что эквивалентно примерно теплоте сгорания 25 080 кДж/л и соответствует 60% теплоты сгорания котельного топлива № 6.

Применение. Углистое вещество, получаемое на установках пиролиза, продавалось для производства древесноугольных брикетов. Оно может использоваться в качестве топлива непосредственно или в смеси с ка­менным углем.

Продукты сгорания углистого вещества содержат меньше оксидов серы и азота, чем продукты сгорания каменного угля. Проведенные ис­пытания показали возможность успешного применения пульверизиро­ванной смеси углистого вещества с котельным топливом № 6. Углистое вещество может быть также использовано для производства активиро­ванного угля.

Топливная жидкость пиролиза смешивалась с котельным топливом № 6 и использовалась в качестве топлива для котлов. Она же продава­лась для цементных обжигательных печей, энергетических котельных и печей обжига извести. Проведенные лабораторные исследования пока­зали возможность использования топливной жидкости в качестве хими­ческого сырья [6].

Газы пиролиза представляют собой также топливо. Наиболее целе­сообразно использовать их в качестве источника технологического теп­ла непосредственно на установке. Были проведены предварительные ис­следования по применению сухой газовой смеси, подобной по составу газам пиролиза, в качестве топлива для двигателей внутреннего сгора­ния. Максимальная теплота сгорания такого газа 6890 кДж/м3; при ра­боте на нем выходная мощность двигателя была несколько выше 60% по сравнению с выходной мощностью при работе на бензине.

Updated: 07.12.2011 — 19:43