Termická separace

Technologie termické separace (TS)

Konstrukce termické jednotky je zvolena k dosažení vysoké míry flexibility a operativnosti při testování různých druhů vstupního materiálu a odběru výsledných produktů. S ohledem na snadnou montáž a demontáž, i na logickou návaznost jednotlivých modulů jsou tyto rozděleny následovně:

Termická separace - schéma
1 Násypka vstupního materiálu ↓
k vytvoření provozní zásoby vstupního materiálu pro určitou dobu provozu. Vzhledem ke kuželové konstrukci umožňuje doplňování vstupního materiálu během provozu bez významnější množství vzduchu při otevřené klapce.
2 Podávací zařízení ↓
pro dopravu vstupního materiálu do pyrolýzní retorty. Podávací zařízení je schopno měnit v čase množství dodávaného materiálu. Pro pohon vlastního dopravníku slouží elektromotor řízený pomocí frekvenčního měniče.
3 Retorta ↓
klíčová část technologie, stejně jako komora koksové baterie i retorta odděluje tepelně zpracovávaný materiál od vnějšího prostředí. Vlastní retorta je tak vystavena extrémním vlivům svého okolí - hořákům topného plynu a proudu spalin, který retortě předává teplo. Jedná se o sice dočasně inertní, ale přesto potenciálně agresivní prostředí.
4 Technologie nepřímého ohřevu ↓
k ohřevu pyrolýzní retorty na požadovanou teplotu a ke krytí tepelných ztrát během provozu, kdy je retorta ochlazována vstupním materiálem a vodou v něm obsaženou. Jako topné medium lze použít zemní plyn či propan. Technologie nepřímého ohřevu udržuje systémem nastavenou teplotu. Pro regulaci vzduchu potřebného pro hoření jsou hořáky vybaveny uzavíracími klapkami se servopohony. Spaliny opouštějící prostor retorty, ohřívají prostor cyklónu a potrubí odvádějící surový pyrolýzní plyn do chladiče.
5 Chladič těžké frakce ↓
Produktem je i olej dělíci se na těžkou a lehkou frakci. Těžká frakce oleje vzniká kondenzací uhlovodíkových par v surovém pyrolýzním plynu při teplotě nižší než 370 °C. Teplota na výstupu z chladiče je mezi 120 – 140 °C. Pyrolýzní olej se shromažďuje ve spodní části chladiče, odkud je možno jej vypouštět do připraveného barelu.
6 Chladič lehké frakce ↓
Lehká frakce pyrolýzního oleje vzniká ve vodou chlazeném chladiči, který je zařazen za primárním chladičem těžké frakce. Teplota pyrolýzního plynu, při němž kondenzují uhlovodíkové páry se pohybuje v intervalu 140 – 20 °C. Kondenzát se shromáždí ve spodní části chladiče, odkud je přepouštěn do barelu určeného pro sběr lehké frakce pyrolýzního oleje.
7 Plynová cesta a polní hořák ↓
Pyrolýzní plyn zbavený nezkondenzovaných uhlovodíkových par je veden z chladiče lehké frakce do dmychadla, které vytváří regulovaný podtlak v celém systému. Za dmychadlem pokračuje plynovod pyrolýzního plynu směrem k plynoměru a k polnímu hořáku.
8 Zásobník tuhého zbytku ↓
Pyrolýzní uhlík je třetím produktem procesu termického rozkladu. Je jímán na výstupu z retorty. Pro odběr uhlíku z retorty slouží vynášecí dopravník a hermeticky uzavřená nádoba.
9 Analýza procesního plynu ↓
Jedná se o velmi podstatný modul, který přináší on-line údaje o složení procesního plynu a jeho.
M Měření a regulace ↓
Systém měření a regulace realizovaný na principu průmyslového PLC s dostatečným počtem vstupů a výstupů zajišťuje komplexní řízení technologie termické separace. Z hlediska silnoproudé elektroniky je modul vybaven frekvenčními měniči pro regulaci otáček poháněcích elektromotorů a hlídáním dosažených krouticích momentů. Systém dále pomoci logických vstupů a výstupů řídí hořáky nepřímého ohřevu v návaznosti na získané teplotní údaje. Řídící systém je dále vybaven PC pro vizualizaci a archivaci naměřených dat. Důležitou funkcí systému je i hlídání poruchových a havarijních stavů, které by mohly ohrozit životy a zdraví obsluhy, nebo způsobit škody na majetku. Hlavní části řídícího systému jsou zálohovány pomoci UPS.

Termická jednotka

  1. Násypka vstupního materiálu
  2. Podávací zařízení
  3. Pyrolýzní retorta
  4. Technologie nepřímého ohřevu
  5. Chladič těžké frakce
  6. Chladič lehké frakce
  7. Plynová cesta a polní hořák
  8. Zásobník tuhého zbytku
  9. Analýza procesního plynu
  10. Měření a regulace

Rozklad molekul při TS

» rozklad organické látky působením tepla v inertním prostředí. I když je mnohonásobně převýšena zápalná teplota organické látky, nedochází k procesu hoření pro absenci kyslíku.

Vznik 3 fází při TS

  1. pyrolýzní plyn
  2. pyrolýzní olej
  3. pyrolýzní uhlík