výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a...
DESCRIPTION
Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu. Ing. Zuzana Mikulová Ph.D., Ing. Veronika Sassmanová. Úvod. syntetické polymery jsou dnes nenahraditelné světová produkce a spotřeba neustále roste do roku 2010: 255 mil . t u n /rok odpady v EU: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/1.jpg)
Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky
pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu
Ing. Zuzana Mikulová Ph.D., Ing. Veronika Sassmanová
![Page 2: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/2.jpg)
Úvod
• syntetické polymery jsou dnes nenahraditelné
• světová produkce a spotřeba neustále roste
• do roku 2010: 255 mil. tun/rok
• odpady v EU:plasty: 15 mil.tun/rokpneumatiky:2,8 mil.tun/rok
![Page 3: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/3.jpg)
znovuvyužití těchto odpadních materiálů je nezbytné pro životní prostředí a trvale udržitelný rozvoj
![Page 4: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/4.jpg)
Pyrolýza• environmentálně schůdný proces (např. redukce emisí CO2)
• není nutná separace odpadů
• termická degradace bez přístupu vzduchu
• vznik 3 fází: (g), (l) a (s) každá fáze má své využití
pyrolýza se liší od ostatních konvenčních metod
![Page 5: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/6.jpg)
Enter
Strojírny Bohdalice, a.s.Dodávky automatizace,
a.s.
Arrow line, a.s.
Technolgoie, výroba a montáž hlavních částíinvestičního celku na pyrolýzní zpracování
odpadů. Technologický vývoj, aplikace speciálních
materiálů.
Vývoj a instalace řídícího systému,elektromontáž, zapojení, měření a regulace.
Výzkum a vývoj, projekční činnost, dokumentace a know-how. Organizace a řízení projektu.
ENVICRACK
Vysoká škola báňskáTechnická univerzita
Výzkum a vývoj,vědecké práce, studie a analýzy.
Měření a vyhodnocování účinnosti a vlivů.
SPOLUPRACUJÍCÍ FIRMY A INSTITUCE
TENTO PROJEKTJE SPOLUFINANCOVÁNEVROPSKÝM FONDEM PRO REGIONÁLNÍ ROZVOJ AMINISTERSTVEM PRŮMYSLU A OBCHODU
![Page 7: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/8.jpg)
Charakterizace
• (g) fáze: GC s FID a TCD detektorem a automatické analyzátory (CO, SO2, O2)
• (l) fáze: 10% destilační křivka
• (s) fáze: SBET a porézní struktura (Sorptomatic 1990) a iodové adsorpční číslo
![Page 9: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/9.jpg)
Pyrolyzovaný materiál• odpadní pneumatiky
• směs plastů
• plasty s PET
• části autovraků
• nemocniční odpad
• uhlí a pneumatiky
![Page 10: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/10.jpg)
Navážka Čas pyrolýzy Spotřeba energie Materiál
kg hod kWhod Plasty mix 5 1,33 2,9
Plasty s PET 1 0,9 1,8 Nem. odpad 3,6 0,93 2,3 100% uhlí 10 1,8 4,2
90% uhlí+10% pneu 5 1,3 3,8 80% uhlí+20% pneu 5 1,5 3,5
Pneu 5 0,91 2,6 Nádobky 2 1 4,5 Těsnění 2,2 0,3 1,4 Paraboly 2 0,3 1,3
Bar.světla 2,5 0,3 1,7 Koženka 2 1 4,3
Energie pro pyrolýzu: Pneu = 1,77 MJ/kg Plasty = 4,67 MJ/kg
![Page 11: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/11.jpg)
MJ.m-3
Chemické využití(g) fázeCH4 C2H6 C2H4 C3H8 C3H6 C4H10 CO CO2 H2 GCV
Vzorek obj.%
Plasty mix 21,0 4,0 11,4 0,3 4,7 0,23 5,16 15,21 11,0 26,7
Plasty s PET 16,4 2,9 8,11 0,21 6,3 0,14 20,2 23,5 13,8 23,0
Nem. odpad 9,7 2,0 5,7 0,1 2,4 0,1 10,3 - - -
100% uhlí 15,2 1,2 2,2 0,07 0,7 0,01 - 6,6 <0,05 -
90% uhlí+10% pneu 29,6 2,5 10,2 0,07 1,6 0,02 - 11,6 <0,05 -
80% uhlí+20% pneu 30,2 3,7 8,0 0,2 2,5 0,1 - 8,3 <0,05 -
70% uhlí+30% pneu 37,2 4,3 8,4 2,4 0,2 0,07 - 8,8 <0,05 -
Pneu 33,0 3,3 9,4 0,25 3,9 0,19 2 3,4 17,0 26,4
Nádobky 10,6 3,2 15,7 0,2 5,2 0,1 - 0,2 3,1 20,5
Těsnění 24,1 7,8 23,1 0,8 11,6 0,4 - 8,8 1,9 39,6
Paraboly 22,5 3,3 15,2 0,1 3,5 0,1 - 4,5 3,8 22,8
Bar.světla 0,6 2,0 22,2 0,1 3,9 0,03 - 6,7 5,7 18,8
Koženka 16,1 4,5 11,3 0,2 4,3 0,1 - 9,2 18,5 21,5
→ GCV a množství (g) je dostačující pro ohřev pyrolýzní jednotky
![Page 12: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/12.jpg)
Chemické využití(l) fáze
0,2031,8980,1430,0340,004
StyrenXylenyEthylben.ToluenBenzen
Koncentrace rel.%
0,2031,8980,1430,0340,004
StyrenXylenyEthylben.ToluenBenzen
Koncentrace rel.%
Koncentrace některých uhlovodíků při pyrolýze odp.pneumatik
![Page 13: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/13.jpg)
(s) - pneu
1,0p/p0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
200
Va
ds
/ cm
3g
-1
0
50
100
150
200
Pneu N220 N330 N550 N660
SBET (m2/g) 70,22 114-124 78-88 38-46 30-40
JAČ (g/kg) 176,9 121,0 81,2 40,6 32,9
Chemické využití
RTG difrakce: amorfní strukturamnožství pevného C ≈74 %
![Page 14: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/14.jpg)
TGA
0
20
40
60
80
100Prchavá hořlavina, vstup Prchavá hořlaviny, pevný zbytek
hm
.%
Pneu Nádobky Těsnění Paraboly Bar.světla Koženka
0
20
40
60
80
100Pevný uhlík, vstup Pevný uhlík, pevný zbytek
hm
.%
Pneu Nádobky Těsnění Paraboly Bar.světla Koženka
![Page 15: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/15.jpg)
Na základě experimentálních zkušeností, byla navržena nová pyrolýzní jednotka
![Page 16: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/16.jpg)
Enter
vstup suroviny
dávkovací šnek
hořákové sekce
výstupkondenzátu
výstuptuhého
zbytku
cyklon
chlazeníkondenzace
výstupvýstupplynůplynů
primárníšneky
pyrolýzní retortapohony
sekundární šnek
výstup spalinvýstupvýstup
odpadní odpadní tepltepl
oo
![Page 17: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/17.jpg)
Enter
VSTUP 1000 kg DRCENÉHO ODPADU
PYROLÝZNÍ KOKS
PYROLÝZNÍ KONDENZÁT
PYROLÝZNÍ PLYN
350-400 kg
170-250 l
180-200 m3
VÝSTUP / hod PNEUMATIKY PLASTY
TEPLO 850-970 kWt
ELEKTRICKÁ ENERGIE 600-680 kWe
BIOMASA
250-300 kg
140-170 l
140-160 m3
500-570 kWt
350-400 kWe
200-300 kg
190-290 l
120-140 m3
240-280 kWt
160-200 kWe
PRŮMĚRNÁ VÝHŘEVNOST
38 MJ/kg 25 MJ/kg 14 MJ/kg
Bilance pyrolýzního procesu
- struktura výstupů a energ. bilance procesu závisí na struktuře vstupů a procesních podmínkách
- výstupní teplo je teplo odebírané výměníky ze spalin a kondenzace a kogenerační jednotky
- elektrická energie je zajištěna výstupem očištěného pyrolýzního plynu zpracovaného v kog. jednotce
- pro dosažení nejlepších výsledků - plně automatizovaný provoz s minimální změnou vstupů
- všechny uvedené hodnoty jsou vztaženy k průměrné výhřevnosti
![Page 18: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/18.jpg)
• modulární konstrukce umožňuje pokrytí širokých požadavků na vstupy a výstupy
• pyrolýzní jednotka je vyrobena z vysoce kvalitních žáruvzdorných a žáropevných materiálů
• volitelné zpracování objemu odpadů od 50 kg do 2500 kg/hod
![Page 19: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/19.jpg)
Enter
• účinná forma změny odpadů na surovinu• řízený a bezpečný proces v uzavřeném okruhu• široké možnosti vstupů a ovlivnitelná forma výstupů
s minimem emisí• vyšší energetický potenciál než u biomasy• efektivní zpracování nebezpečných odpadů• nižší pracovní teplota než ve spalovnách o 50-60%• řízená pracovní atmosféra (teplota, tlak, plyn)• možnosti využití vysokého potenciálu odpadního
tepla - pyrolýzní (g) mají vysokou výhřevnost• automatizovaný a bezpečný provoz• široké možnosti instalace z hlediska umístění• lze propojit a efektivně provozovat s jinými systémy
Výhody procesu pyrolýzy
![Page 20: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/20.jpg)
Závěr
![Page 21: Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062301/5681464a550346895db35c34/html5/thumbnails/21.jpg)
Děkujeme za pozornost!