Процесс пиролиза для производства энергии (электроэнергии + тепловой энергии)
Группа компаний №СПЕЦТЕХНИКА» предлагает пиролизные установки различного размера для переработки отходов резины, как, например, старых шин. Конечными продуктами являются:
- Жидкое топливо (пиролизная нефть) – около 42 - 45 % от исходного веса Углерод – около 35 - 38 % от исходного веса Газ (сжигаемый для получения тепловой энергии) – около 5 - 6 % от исходного веса Стальной лом – около 14 - 15 % от исходного веса
Мы можем предложить полный комплект техники и оборудования для производства энергии. Прямое сжигание шин и резиновых отходов сильно загрязняет окружающую среду, образуя огромное количество выбрасываемых в атмосферу газов и частиц. Пиролиз предоставляет экологически безопасную техническую альтернативу сжиганию. Пиролиз является на 100% закрытым процессом, в котором выбросы образуются только от сжигания газа котле - отвечая всем директивам ЕС по выбросам.
В данном анализе мы вычислим выход энергии при процессе пиролиза и соответствующие показатели для различных размеров модулей предлагаемых нами пиролизных установок.
Содержание энергии в выпускаемой продукции
По данным лабораторных испытаний, проведенных в Финляндии (SGS, Nablabs 2012) теплотворная способность выпускаемой продукции составляет:
- Жидкое топливо (пиролизная нефть) – 40,7 (чистая теплотворная способность) МДж / кг Углерод – 27,85 (чистая теплотворная способность) МДж / кг Газ – 49,0 (чистая теплотворная способность) МДж / кг
Если мы рассмотрим в качестве примера переработку одной тонны отходов шин и соответствующее получение продукции, и ее теплотворную способность, мы получим:
Жидкое топливо, 43 % x 1 000 кг x 40,7 МДж / кг = 17 501 МДж (= 4 860 кВтч)
Углерод 37 % x 1 000 кг x 27,85 МДж / кг = 10 304 MJ (= 2 860 кВтч)
Газ 5 % x 1 000 кг x 49,0 МДж / кг = 2 450 MJ (=680 кВтч)
Таким образом, в одной тонне резиновых отходов 8 400 кВтч энергии!
Электроэнергия и тепловая энергия из продуктов пиролизного завода
Конечная продукция (жидкое топливо, углерод, газ) может быть использована для получения электрической и тепловой энергии следующим образом:
Жидкое топливоПервый вариант заключается в выработке электроэнергии генератором и рекуперация тепловой энергии с помощью системы охлаждения. Расход топлива современных (дизельных) генераторов составляет около 0,3 кг / кВтч произведенной электроэнергии. Учитывая это, использование жидкого топлива, получаемого из 1 тонны отходов шин (= 430 кг), в генераторе даст около 1 430 кВтч электроэнергии (эффективность 29 %). Остальная энергия жидкого топлива будет превращена в тепло. Из этого тепла чуть меньше половины может быть использовано в качестве тепловой энергии для отопления, скажем, около 1 500 кВтч.
Выход при Варианте 1 составит 1 430 кВтч электроэнергии и 1 500 кВтч (5 400 МДж = 1 290 Мкал) тепловой энергии на отопление.
Второй вариант заключается в использовании всего жидкого топлива для отопления. Учитывая КПД современных отопительных котлов, мы можем оценить, что 85% энергии может быть использовано для получения горячей воды для отопления, т. е. 14 875 МДж = 3 553 Мкал.
Углерод
Производимый углерод прессуется в брикеты, которые далее подаются в котел на твердом топливе. Типичный КПД составляет 85%, что означает, что сжигание углеродных брикетов из 1 тонны отходов шин (= 370 кг) даст 2 430 МДж тепловой энергии в виде горячей воды (= 580 Мкал).
Газ
Газ, получаемый в процессе пиролиза, в основном используется для нагрева самого процесса. Во всяком случае, если установлена система рекуперации тепла, часть тепловой энергии может быть рекуперирована. Кроме того, сам процесс пиролиза является экзотермическим – т. е. выпускающим тепловую энергию. Оценочная переработанная тепловая энергия составляет около 800 кВтч на каждую обработанную тонну резиновых отходов (= 2 880 МДж = 670 Мкал).
Всего, при производстве и электроэнергии, и тепловой энергии, из 1 тонны переработанных резиновых отходов может быть произведено 1 500 кВтч электроэнергии и 10 700 МДж тепловой энергии (2 540 Мкал).
Если производится только тепловая энергия, будет получено около 20 200 МДж, или 4 800 Мкал.
Выход энергии в модулях пиролизных перерабатывающих заводов
Ниже мы подсчитали выход энергии из двух различных типов пиролизных заводов, которые мы можем поставить:
- 8 т установка периодичного типа, суточная мощность переработки около 7 тонн резиновых отходы 15 т установка непрерывного типа, суточная мощность переработки 15 тонн
Количество обоих модулей может быть увеличено на одном заводе для увеличения производственных мощностей.
Производство электрической и / или тепловой энергии требует специального генератора и котла с системой подачи твердого топлива, специально разработанных для использования в качестве топлива пиролизной нефти / углеродных брикетов. ГК СпЕЦТЕХНИКА совместно с партнёрами-производителями мирового уровня разработало специальные модели для этих целей, и мы можем поставить эти блоки для производства энергии в качестве дополнение к стандартной комплектации к любой из наших пиролизных установок.
Модель | 8 т установка периодичного типа | 15 т установка непрерывного типа |
Производительность, резиновые отходы за 24 часа | 7 т | 15 т |
Выход конечных продуктов за 24 часа |
|
|
Вариант 1 – Электроэнергия + тепловая энергия | ||
Возможная выработка электроэнергии, кВт на постоянной основе 24 ч в сутки | 420 кВт | 900 кВт |
Выработка тепловой энергии на постоянной основе (24 ч в сутки) | 3 120 МДж/ч = 870 кВт | 6 690 МДж/ч = 1 860 кВт |
Вариант 2 – Только тепловая энергия | ||
Выработка тепловой энергии на постоянной основе (24 ч в сутки) | 5 900 МДж/ч = 1 640 кВт | 12 600 МДж/ч = 3 500 кВт |
