Pyrolýza – co to je? Pojďme si to vysvětlit jednoduše.

Pod pojmem pyrolýza odpadu se rozumí tepelné zpracování odpadu bez přístupu kyslíku, při kterém se rozloží na elementární látky a uvolní se užitečná energie. Tento způsob likvidace je dražší než klasické spalování. Je však považován za bezpečnější, protože množství emisí škodlivých nečistot do atmosféry je mnohem menší.

<strong>Vysokoteplotní a nízkoteplotní pyrolýza</strong>

Množství látek uvolněných při pyrolýze závisí na podmínkách, za kterých se úprava provádí. A hlavním kritériem je zde teplota.

V závislosti na úrovni ohřevu může být pyrolýza pevného odpadu:

• Nízká teplota – ohřev 450-900 stupňů. Při takových teplotách je výdej plynu menší a výdej různých látek větší. Kromě toho, čím vyšší je teplo v peci, tím více se zvyšuje hladina plynu a odpovídajícím způsobem klesá množství pryskyřic a olejů;
• Vysoká teplota – ohřev nad 900 stupňů. V tomto případě se získá minimální množství pevného odpadu a hladina plynu je maximální.

<strong>Pyrolýza oleje</strong>

Tento proces umožňuje získat aromatické a nenasycené uhlovodíky z ropných surovin. Řeč je například o benzenu a toluenu. Tepelné zpracování probíhá při 700-1000 stupních. Tyto teploty jsou dostatečné pro pyrolýzu uhlovodíkové suroviny a její rozklad na samostatné frakce.

Je to také vynikající možnost likvidace v případě úniku ropy. Za prvé, můžete rychle odstranit všechny nebezpečné nečistoty. Za druhé, proces je absolutně bezpečný z hlediska životního prostředí. A za třetí, při zahřívání se uvolňují látky a energie, které se dále využívají v ropném průmyslu.

<strong>Pyrolýza dřeva</strong>

Tepelné zpracování dřeva je jedním z prvních procesů, které se používají v průmyslu. Ještě ve 12. století se pomocí pyrolýzy získávala borová pryskyřice, která se používala k impregnaci lan a námořních plavidel. A když se začalo rozvíjet hutnictví (19. století), začalo se vyrábět dřevěné uhlí na bázi suché pyrolýzy.

V dnešní době je pyrolýza dřeva potřebná k výrobě následujících komponent:

• kapalné produkty pyrolýzy (50-55 %);
• dřevěné uhlí (20-25%);
• plynné látky (20-25 %).

Tento proces pyrolýzy se skládá z následujících fází: řezání suroviny na kousky, sušení, samotné tepelné zpracování, chlazení a kondenzace par. Je pozoruhodné, že tento materiál nevyžaduje zvláště vysoké teploty. Pyrolýza zpravidla probíhá při 200-450 stupních.

Dalším prvkem uvolňovaným ze dřeva při tepelném zpracování je octan vápenatý. Lidé tomu také říkají „sůl na dřevo“. Sám o sobě nemá průmyslové využití. Ale pokud pyrolyzuješ octan vápenatý, uvolní se další množství energie.

<strong>Pyrolýza pilin</strong>

Tepelné zpracování pilin se používá k získání tepelné energie. Tento materiál má řadu výhod:

• neobsahuje síru;
• absolutně CO2 neutrální;
• Můžete spálit i mokré suroviny;
• nízké náklady na suroviny.

Pyrolýza pilin nijak nepoškozuje životní prostředí a může výrazně ušetřit peníze za průmyslovou výrobu. Proto se toto odvětví v poslední době začalo rychle rozvíjet.

<strong>Pyrolýza uhlí</strong>

Tepelné zpracování uhlí je známé již od 18. století. Z této suroviny se tehdy získával uhelný koks, osvětlovací plyn potřebný k osvětlení ulic a kvalitnější uhlí, které se spalovalo v pecích.

Ve skutečnosti se od té doby změnilo jen málo. Produkty pyrolýzy zůstaly stejné, ale zařízení bylo výrazně vylepšeno. Díky moderní technologii je tepelné zpracování efektivnější a méně škodlivé pro životní prostředí. A suroviny jakékoli kvality mohou být použity jako výchozí materiál, aniž by procházely předběžným tříděním a čištěním.

Pyrolýza uhlí může být buď nízkoteplotní – s teplotou ohřevu 500-600 stupňů, nebo vysokoteplotní – 900-1100 stupňů. V souladu s tím se na nízké úrovni produkuje více pevného odpadu a na vysoké úrovni se produkuje více plynu.

<strong>Pyrolýza plastů</strong>

Plasty jsou zdaleka nejoblíbenější materiály. Vyrábí se z nich téměř vše – od jednorázového nádobí až po složité elektronické a lékařské přístroje. Ale hlavním problémem polymerních sloučenin je, že je nelze recyklovat. Při spalování se uvolňuje spousta škodlivých látek a při zasypání na skládce se budou rozkládat více než 100 let. Proto je nejlepší a jediný způsob pyrolýza.

Tepelné zpracování probíhá při 600 stupních. V tomto případě jsou zničeny téměř všechny škodlivé nečistoty, které byly použity při výrobě konkrétního předmětu. Tím se uvolňuje velké množství tepelné energie a plynu, ze kterého lze vyrobit topný olej. Tato technologie není nová, byla aktivně využívána v nacistickém Německu k získávání paliva.

Je tu však jedno mínus. Při pyrolýze se uvolňuje mnoho škodlivých plynných nečistot. A aby se zabránilo jejich pronikání do atmosféry, je potřeba složitý filtrační systém. Proto je taková recyklace plastů velmi nákladná.

<strong>Pyrolýza pneumatik</strong>

Při zpracování pneumatik se používají nízkoteplotní podmínky – až 900 stupňů.

V důsledku toho můžete získat několik užitečných látek najednou:

• saze – používají se při výrobě dopravních pásů, technických desek a také se přidávají do barev. Používá se také ve stavebnictví při výrobě dlažebních desek, cihel a betonových výrobků;
• termolýzní plyn – získává se z něj velká tepelná a elektrická energie;
• lisovaný ocelový kord – používá se v hutním průmyslu;
• Syntetický olej je svým složením prakticky k nerozeznání od skutečného oleje.

Všechny tyto produkty jsou dnes velmi žádané. A proto je pyrolýza kaučuku velmi výnosný byznys.

<strong>Pyrolýza metanu</strong>

Tepelné zpracování metanu probíhá při velmi vysokých teplotách – 1200-1500 stupňů. S jeho pomocí se uvolňuje velké množství energie a tento plyn lze přeměnit i na acetylen. Ale to samo o sobě není příliš ziskové, takže se takové instalace používají v továrnách, kde dochází k dalšímu zpracování. Například v závodech na výrobu gumy. Obecně platí, že jakákoli pyrolýza alkanů se provádí stejným způsobem – to je název pro typy uhlovodíků, mezi které patří metan.

<strong>Ethanová pyrolýza</strong>

Podstata procesu je úplně stejná jako u metanu. Ale teplota zpracování odpadu je mnohem nižší. K zahájení rozkladu stačí kamna zahřát na 850 stupňů. Pyrolýzu lze opět využít pouze k výrobě tepelné energie. Nebo na výrobu acetylenu, který se může hodit při další výrobě.

Jak již bylo zmíněno dříve, pyrolýza je dnes jedním z nejúčinnějších a nejbezpečnějších způsobů likvidace odpadu. I když to stojí samozřejmě víc než prosté spálení nebo zakopání na skládkách. Neškodí však životnímu prostředí, a proto tuto metodu široce využívají přední evropské země.

Pyrolýza pevného domovního odpadu je běžně chápána jako proces tepelného rozkladu odpadu, ke kterému dochází bez přístupu kyslíku. Jako konečný výsledek tento proces produkuje pevný uhlíkatý zbytek a pyrolýzní plyn. Pyrolýza tuhého odpadu přispívá k vytvoření moderních bezodpadových technologií nakládání s odpady a nejracionálnějšímu využívání přírodních zdrojů.

Tento způsob likvidace pevného odpadu je považován za mnohem bezpečnější než spalování. I když je proces pyrolýzy mnohem pracnější než tradiční spalování odpadu, je tato technologie nejslibnější, protože během pyrolýzy je množství emisí vypouštěných do atmosféry výrazně menší než při tradičním spalování.

A proto při použití technologie pyrolýzy v takové věci, jako je recyklace odpadu, se znečištění životního prostředí výrazně snižuje. Jaké procesy se tedy vyskytují během pyrolýzy:

• sušení
• suchá destilace
• spalování zbytků
• zplyňování

Množství látek vznikajících při procesu pyrolýzy přímo závisí na výchozím složení tuhého domovního odpadu a na aktuálních podmínkách, za kterých samotný proces pyrolýzy probíhá. Procesy pyrolýzy mohou probíhat při různých teplotních úrovních:

1. Nízkoteplotní pyrolýza (při teplotě 450-900 °C). Při této pyrolýze je výstup plynu minimální a množství pevných zbytků, pryskyřic a olejů naopak maximální. Se zvyšující se teplotou pyrolýzy se zvyšuje množství produkovaného plynu a množství pryskyřic a olejů v souladu s tím klesá;
2. Vysokoteplotní pyrolýza (při teplotách nad 900 °C). Výtěžek plynu u této metody je maximální a výtěžek pryskyřice je minimální. Tento způsob pyrolýzy tedy produkuje minimální množství odpadu.

Způsob a reakce pyrolýzy

Pyrolýza je tepelná destrukce původní látky (reakce pyrolýzy zahrnuje destrukci normální struktury látky pomocí vysoké teploty, s omezeným přístupem kyslíku). Jeho nejčastější variantou je rychlá pyrolýza, jedná se o typ pyrolýzy, při které je tepelná energie dodávána výchozímu materiálu vysokou rychlostí a bez přístupu kyslíku.

Pokud lze pomalou pyrolýzu zhruba přirovnat k procesu přivádění vody k bodu varu, pak je metoda rychlé pyrolýzy zhruba podobná procesu, kdy se kapka vody dostane do horkého oleje („výbušný var“).

Charakteristické rysy metody rychlé pyrolýzy jsou:

• Schopnost vybudovat uzavřený souvislý technologický výrobní proces.
• Relativní „čistota“ finálních produktů pyrolýzy, dosažená díky absenci procesu dehtování.
• Minimální energetická náročnost takového procesu ve srovnání s jinými typy pyrolýzy.
• Tento proces je doprovázen uvolněním značného množství tepelné energie (exotermické reakce při rychlé pyrolýze jsou lepší než endotermické).

Schéma pyrolýzy

Hlavním prvkem v každém pyrolýzním zařízení je reaktor sestávající ze svařovací šachty a šachtové pece. Do horní části tohoto reaktoru vstupuje tuhý domovní odpad, který je během procesu pyrolýzy spouštěn dolů svařovací šachtou. V horních vrstvách reaktoru dochází k vysychání surovin, které vstupují do reaktoru. Poté se surovina pod vlivem vlastní hmotnosti přesune do střední části reaktoru, kde dochází k samotnému pyrolýznímu procesu.

Zde v prostředí bez kyslíku dochází ke koksování odpadu a jeho tepelnému rozkladu. Pro ochranu atmosférického vzduchu před znečištěním se provádí následující – z pyrolýzního reaktoru procházejí spaliny kotlem na odpadní teplo, poté jsou posílány do rozprašovací sušárny a poté vstupují do absorbéru. Po vyčištění spalin v absorbéru suspenzí vápenného mléka se vyčerpaná suspenze posílá do rozprašovací sušárny a plyny se uvolňují do atmosféry.

Při tomto procesu dochází k vysoce efektivní likvidaci pevného odpadu, který se následně dostává do spodní části reaktoru a je vypouštěn ven. Vzniklý kal, který je směsí popela a solí, se shromažďuje v kontejnerech a posílá se ke spotřebiteli nebo se posílá na speciální skládku ke skladování. Produkty pyrolýzy jsou z hlediska životního prostředí naprosto bezpečné a lze je následně využít jako palivo nebo cenné suroviny pro průmysl a národní hospodářství.

Produkty pyrolýzy.

Množství a chemické složení produktů pyrolýzy přímo závisí na složení tuhého komunálního odpadu a teplotě rozkladu. Z běžného odpadu zpracovaného pyrolýzou však mohou zařízení na zpracování odpadu získat:

• Elektrická energie
• Termální energie
• Topný olej (podobný topnému oleji)
• Syntézní plyn
• Produkty na kapalná paliva (benzín, nafta)

V praxi je však získávání velkého množství užitečných látek, jako je kapalné palivo, velmi obtížné, protože existuje striktní potřeba pečlivého třídění odpadu na generické typy. Při použití netříděného odpadu k pyrolýze není možné z něj získat významné množství kapalného paliva nebo jiných užitečných látek.

Zpracováním takového odpadu za účelem likvidace je však možné nejen snížit objem likvidace odpadu u nás, ale také dosáhnout velmi znatelného ekonomického efektu, a to díky tomu, že značné množství tepelné energie bude se stále uvolňují během procesu pyrolýzy

1 1 1 1 1 Hodnocení 2.82 [47 hlas(y)]

• Komentáře k článku
• VKontakte